Anti-partikel elektron disebut positron. Mereka dapat dibuat dengan memukul target logam berat, seperti tungsten, dengan arus tinggi, elektron berenergi tinggi. Namun, selain positron, target menghasilkan jumlah elektron yang hampir sama, secara bersamaan ditangkap oleh gaya listrik dan magnet di bagian penangkap positron yang mengikuti target.
Elektron dan foton dipisahkan oleh gaya magnet tepat setelah fase penangkapan. Sangat menantang untuk mendeteksi positron dan elektron di bagian penangkap secara bersamaan. Tiga faktor membuatnya sulit untuk melihatnya dengan jelas:
- Lingkungan yang keras terhadap radiasi.
- Kurangnya ruang untuk menempatkan monitor sinar.
- Kebutuhan untuk membedakan antara positron dan elektron dalam waktu singkat.
Mereka dihasilkan dalam jumlah besar di "Pabrik SuperKEKB B" (SuperKEKB), di mana mereka dihancurkan menjadi elektron pada kecerahan yang memecahkan rekor dunia. Fisikawan menyelidiki misteri materi, antimateri ketidakseimbangan, dan jejak partikel eksotis lainnya di luar model standar dengan memeriksa ratusan pola peluruhan meson B dan meson anti-B dalam pertemuan ini. Salah satu komponen penting dari percobaan ini adalah menaikkan intensitas positron untuk meningkatkan laju tumbukan.
Sebuah tim yang dipimpin oleh Prof. Tsuyoshi Suwada dari KEK berhasil memasang beam monitor tipe baru ke dalam sumber positron SuperKEKB.
Suwada tersebut, “Idenya adalah menggunakan monitor sinar pita lebar dengan antena batang sederhana. Ide ini terkenal dalam teknik deteksi gelombang frekuensi radio. Telah berhasil dilakukan eksperimen dengan menggunakan berkas partikel bermuatan pada akselerator berenergi tinggi, seperti berkas elektron dan positron, untuk pertama kalinya di KEK. Ternyata pancaran elektron (atau positron) mendahului pancaran positron (atau elektron) dengan interval waktu tertentu dalam domain waktu di bagian tangkapan.”
“Menariknya, kami menemukan dalam eksperimen bahwa interval waktu antara elektron dan positron sangat bervariasi dalam kisaran rata-rata 20 hingga 280 ps, dan urutan perjalanannya dipertukarkan tergantung pada kondisi pengoperasian bagian penangkapan. Pada fase penangkapan 0 derajat, elektron dengan polaritas sinyal minus mendahului positron dengan polaritas sinyal plus, dan interval waktunya adalah 137 ps.”
“Pada fase penangkapan 180 derajat, the positron dengan polaritas sinyal plus mendahului elektron dengan polaritas sinyal minus, dan interval waktunya adalah 140 ps. Ternyata interval waktu antara elektron dan positron bervariasi secara rumit dalam domain waktu, dan urutan perjalanannya dipertukarkan pada fase penangkapan 50 dan 230 derajat.”
“Diterapkan ke dalam SuperKEKB, peningkatan efisiensi penangkapan positron membantu SuperKEKB meningkatkan luminositas rekor dunianya.”
“Informasi yang berguna adalah tentang kerusakan radiasi dari sistem pemantau pancaran yang akan diperoleh di injektor linac dalam operasi jangka panjangnya. Pemantau sinar baru ini dapat diterapkan di pabrik-B generasi berikutnya dan masa depan e+ e- penumbuk linier.”
Referensi Jurnal:
- Suwada, T. Pengamatan langsung proses penangkapan positron di sumber positron pabrik B superKEKB. Sci Rep 12 Agustus 18554 (2022). DOI: 10.1038/s41598-022-22030-5
