Akselerator

Istilah akselerator atau pemercepat^[1] dalam ilmu fisika dapat diartikan sebagai alat yang dapat meningkatkan kecepatan partikel untuk menghasilkan energi kinetik yang sangat besar dan dapat menumbuk atom target. Sampai awal tahun 1950, sumber partikel berenergi tinggi satu-satunya hanyalah sinar kosmik dan dengan mempelajari sinar kosmik ini telah menghasilkan penemuan-penemuan yang penting di antaranya penemuan positron dan pion. Untuk dapat mempercepat partikel, sekarang ini telah banyak dikembangkan mesin yang dapat melontarkan partikel yang panjang gelombangnya lebih kecil daripada jari-jari hadron yaitu sekitar 10-15 meter sehingga momentum p=h/λ haruslah beberapa ratus MeV/c. Mesin ini dikenal dengan pemercepat partikel.^[2]

Akselerator partikel bekerja berdasarkan interaksi partikel bermuatan dalam medan elektromagnet. Peran medan elektromagnet ini dimulai sejak awal yaitu ketika partikel bermuatan dihasilkan dalam suatu sumber pembangkit partikel bermuatan atau injektor, sebelum dipercepat lebih lanjut dengan medan elektromagnet.^[3]

Partikel yang dapat dipercepat

Partikel dipercepat melalui interaksi elektromagnetiknya, sehingga hanya partikel bermuatan dan stabil terhadap peluruhan (waktu hidup yang lama) yang dapat dipercepat. Partikel yang memenuhi dua persyaratan tadi adalah elektron, proton, dan inti stabil/ion berat beserta anti-partikelnya. Akselelator mempercepat partikel bermuatan dengan medan listrik yang tinggi; medan listrik ini menarik atau menolak partikel. Medan listrik lalu bergerak dan mendorong partikel untuk bergerak dan dipercepat. Dalam akselelator, dibutuhkan ruang hampa agar partikel tidak bertumbukan dengan molekul udara.

Agar partikel dapat dipercepat maka partikel harus dilewatkan pada:

1. medan listrik yang sangat besar. Akselelator ini dikenal dengan akselelator DC. Contohnya: Tabung katode, tetapi partikel dalam tabung katode, partikel hanya dipercepat dengan energi sekitar 20 KeV sedangkan untuk menghasilkan partikel baru dibutuhkan puluhan giga elektron volt. Untuk mendapatkan energi yang demikian besarnya dibutuhkan medan listrik yang sangat besar, dan ini sukar diwujudkan karena keterbatasan teknologi.
2. partikel dilewatkan melalui banyak medan listrik kecil yang membentuk garis atau lebih dikenal dengan akselelator linear (Linac = Linear Accelelator). Namun, akselelator ini membutuhkan banyak kavitas RF dan lintasan yang panjang. Alternatif lain adalah
3. partikel dilewatkan melalui medan listrik yang kecil tetapi berkali-kali atau lebih dikenal dengan akselelator melingkar (synchrotron) yaitu medan listrik disusun dengan lintasan melingkar dengan medan magnet ditempatkan di cincinnya.^[2]

Aplikasi akselerator

Akselerator partikel dapat diaplikasikan pada TV CRT, komputer, dan beberapa perelatan elektronik lainnya. Monitor CRT (Cathode Ray Tube) merupakan monitor generasi kedua dari monitor komputer yang merupakan generasi pertama dari monitor komputer pada zaman modern. Saat ini, minat terhadap monitor CRT sudah mulai ditinggalkan meskipun monitor CRT tetap diproduksi. Alasan mengapa pengguna mulai meninggalkan monitor CRT adalah karena bentuknya yang besar dan berat sehingga memerlukan ruang ekstra untuk menempatkan monitor ini. Pengertian monitor CRT secara umum adalah"monitor cembung" atau "monitor tabung". Monitor ini menggunakan teknologi radiasi magnetik serta elektromagnetik yang cenderung merusak mata dan melelahkan mata jika bekerja terlalu lama di depannya.^[4]

Referensi