カナダ・ペニングトラップ質量分析計(CPT )は、アルゴンヌ国立研究所物理部門のATLAS超伝導重イオン線形加速器施設に設置されている主要な実験装置の一つです。この装置は、物理学者のガイ・サヴァール氏と、アルゴンヌ国立研究所、マニトバ大学、マギル大学、テキサスA&M大学、ニューヨーク州立大学の科学者たちの共同研究によって開発・運用されました。
CPTは元々、カナダのオンタリオ州チョークリバーにあるチョークリバー研究所のタンデム加速器超伝導サイクロトロン(TASCC)施設用に建設されました。しかし、資金の問題により1998年にTASCC加速器が廃止された際に、アルゴンヌ国立研究所に移管されました。[ 1 ]
CPT分光計は、高周波(RF)場を用いて短寿命同位体の高精度質量測定を行うように設計されています。セレン68などの特定の同位体の正確な質量測定は、超新星爆発やX線バーストなどの天体現象で起こる高速陽子捕獲過程に関わる詳細な反応機構を理解する上で重要です。X線バーストは、ある恒星から中性子星連星系の伴星の表面に水素とヘリウムが降着するrp過程機構の発生場所の一つです。質量測定は、生成される核種の存在量、 X線バーストの光度曲線プロファイル、および生成されるエネルギーの観点からこの過程を記述するために使用されるネットワーク計算の重要な入力として必要です。現在の構成では、半減期が1秒をはるかに下回る100以上の放射性同位体が、 10⁻⁹に近い精度(Δm/m)で測定されています。[ 2 ]
最近、高速反応生成物を減速、熱平衡化、束ねて迅速かつ効率的に注入できるように、新しい注入システムであるRFガス冷却器がCPTに設置されました。これにより、N=Z線付近の同位体に関するCPTの研究能力が向上し、特に電弱相互作用とrp過程の低エネルギー試験に関心のある同位体に重点が置かれています。 [ 3 ]