1_pendahuluan radiografi

Courtesy of Baskan and Suparno

1

Pendahuluan

1.1 Tinjauan Umum Uji Radiografi (RT)

Uji Radiografi adalah teknik mendapatkan gambar bayangan dari benda padat

dengan menggunakan daya tembus radiasi sinar-x atau sinar gamma (). Gambar

yang didapat merupakan bentuk proyeksi benda tersebut tanpa rincian

kedalamannya. Gambar direkam dalam film yang disebut radiograf atau biasa kita

sebut film radiografi. Nama lain yang kurang popular ialah roentgenogram atau,

skiagra.

Kontras radiografi disebabkan pada perbedaan dalam kemampuan penyerapan

radiasi (dalam hal ini sinar-x atau gamma) dan perbedaan tebal benda uji,

perbedaan susunan kimia, densitas yang tidak homogen, cacat, diskontinuitas atau

proses hamburan didalam benda uji. Radiasi yang digunakan, diproyeksikan

terhadap benda uji untuk mendapatkan kontras dan definisi yang baik pada bidang

gambar. Kemudahan untuk memeriksa benda uji pada sisi yang berlawanan juga

diperlukan. Selanjutnya, film radiografi diperlukan untuk merekam bayangan

dalam kondisi yang aman.

Dibawah ini beberapa teknik yang dekat dengan radiografi;

i. Tomografi memberikan informasi dalam tiga dimensi; yaitu rincian dari

setiap lapisan pilihan suatu benda uji akan ditampakan, sehingga kondisi

dan posisi dari cacat dapat ditentukan.

ii. Radioscopi (real-time radiography) dimana foton sinar-x dikonversi

dengan beberapa metoda untuk kemudian dimunculkan berupa gambar

analog seperti pada layar televisi.

iii. Xerografi, dimana gambar laten yang tertangkap pada pelat Selenium

sebagai subyek yang diisi, selanjutnya bubuk biru lembut akan tertarik

pada daerah yang dipengaruhi oleh sinar-x dan dicetak pada kertas putih

Pendahuluan 1


yang dilapisi plastik. Secara khusus digunakan di rumah sakit sebab

diperlukan penyinaran yang pendek.

iv. Menggunakan sumber radiasi lain seperti neutron, positron, proton atau

elektron.

v. Radiometri dimana gambar direkam menggunakan detektor radiasi.

Selanjutnya beberapa definisi yang diberikan dokumen ASTM (E 1316) yang

berhubungan dengan radifografi;

- Radiologi (Radiology) adalah ilmu dan aplikasi dari sinar-X dan sinar dan

radiasi lainya.

- Pemeriksaan Radiografi (Radiographic inspection) adalah penggunaan

sinar-X dan sinar- serta radiasi lainya untuk mendeteksi diskontinuitas

pada bahan.

- Pengujian radiology (Radiological examination) mempunyai definisi yang

sama. Umumnya bila menggunakan suatu film atau radiograf untuk

merekam gambar maka dapat menggunakan istilah pemeriksaan radiografi.

1.2 Sejarah Perkembangan Radiografi Industri

Sejarah Uji Radiografi (RT) melibatkan dua langkah awal yang penting. Pertama

penemuan sinar x oleh Wilhelm Conrad Roentgen pada tahun 1895 dan kedua

penemuan bahan radioaktif baru yang disebut “radium” oleh Marie dan Pierre

Curie yang diumumkan pada Desember 1898.

1.2.1 Penemuan Sinar-x

Salah satu tokoh besar dalam radiografi adalah orang yang menemukan sinar x,

yaitu Wilhelm Conrad Roentgen. Roentgent lahir pada tanggal 27 Maret 1845 di

Lennep, Jerman. Roentgen belajar di Utrecht dan Zurich dan akhirnya menjadi

Profesor fisika di Strasbourg pada tahun 1876, Giessen pada 1879, dan Wurzburg

pada 1888, dimana penemuannya yang terkenal terjadi. Ia terakhir menjadi

Profesor fisika di Munich pada tahun 1899.

Pendahuluan 2


Sinar x ditemukan selama experimen laboratorium di Universitas Wurzburg yang

terjadi pada 8 November 1895. Ia berexperimen di ruang laboratorium yang

setengah digelapkan dengan sebuah tabung vakum, yang disebut tabung

“Crooke”, yang diselimuti dengan kertas fotografi hitam untuk mendapatkan efek

visual yang lebih baik ketika sinar katoda dihasilkan. Ketika experimen, ia

mengamati kejadian pada karton yang dilapisi dengan barium platinocyanida yang

terletak pada meja yang tidak terlalu jauh dari tabung, saat tabung dibangkitkan.

Meskipun tidak ada cahaya tampak yang lepas dari tabung karena diselimuti oleh

kertas hitam, Rontgent mengamati bahwa layar barium platinocyanida berpendar.

Ia juga mengamati bahwa bila ia menggerakkan karton yang dilapisi skrin barium

platinocyanida mendekati tabung, skrin berpendar dengan intensitas lebih tinggi,

yang membuktikan bahwa ada sinar yang tak diketahui namanya memancar dari

tabung. Sebagai hasil dari penemuan tersebut, Roentgent mulai melakukan

experimen lebih lanjut dengan mengambil gambar radiografi berbagai obyek

dalam laboratorium, termasuk kotak kayu yang berisi logam berat, kunci pada

pintu laboratorium, dan senapan laras ganda dengan ukuran pelet yang berbeda-

beda didalamnya. Ia juga melakukan sinar x material lain, seperti kartu bermain,

buku, kayu dan bahkan lembaran logam tipis. Ia juga mengamati bahwa bila ia

meletakkan tangannya diantara tabung dan karton yang mengandung garam

fluorescent, batas bayangan yang lemah dari bagian tangannya tampak. Struktur

tulang dalam dagingnya diamati. Pembuktian paling bersejarah atas

penemuannya, ketika istrinya datang berkunjung ke laboratorium. Saat kunjungan

tersebut Wilhelm Conrad Roentgent mengambil gambar radiografi dari tangan

istrinya, Bertha.. Pada hari pertama penemuannya, ia menyebut sinar yang tak

diketahui tersebut sebagai “cahaya X”, tetapi banyak dari teman ilmuannya

menyebut “sinar Roentgen”. Kenyataannya, pernyataan “sinar Roentgen” sangat

populer pada awal 1900-an. Dalam tahun 1901, Roentgen dianugerahi hadiah

Nobel pertama dalam bidang sains untuk pekerjaannya dengan sinar x. Pada tahun

1902, istilah yang Roentgen sebutkan untuk penemuannya, yaitu “sinar-x” mulai

digunakan.

Kemajuan dari penelitian ini maju dengan pesat, seperti pada awal 1896 telah

digunakan untuk memeriksa paket pos, pengujian porselen dan batu berharga serta

Pendahuluan 3


bidang pengobatan. Pada Maret 1896, saat pameran listrik nasional di New York,

T.A. Edisson dan asistennya C.M Dally mempertunjukan penggunaan pesawat

sinar-x. Sayang sekali, C.M Dally juga merupakan salah seorang dari korban

pertama akibat radiasi sinar-X ini pada tahun 1904. Selanjutnya penggunaan sinar-

x untuk pemeriksaan las dimulai pada January 1896. Radiografi tangan yang

tertembak mesiu juga telah dilakukan pada Februari 1896. Selama 1986 juga

object logam pada pabrik baja di Pittsburgh and pemeriksaan persenjataan militer

telah dimulai di Amerika, Jerman dan Austria.

Roentgen mengesampingkan berbagai tawaran komersial yang berkaitan dengan

penemuannya. Fakta lain yang menarik perhatian mengenai Roentgen adalah

bahwa ia menolak untuk mematenkan penemuannya, sehingga dunia dapat secara

bebas memanfaatkan hasil kerjanya. Pada tahun-tahun terakhirnya, Roentgen

menarik diri dari perhatian publik. Ia meninggal pada tanggal 10 Februari 1923

karena tumor usus dan dikuburkan disamping istrinya pada kuburan keluarga di

Giessen. Pada waktu kematiannya, ia hampir bangkrut akibat inflasi yang diikuti

dengan perang dunia I.

Pada 20 tahun pertama setelah penemuan Roentgen yang terkenal tersebut, sinar-x

digunakan dalam kalangan medis oleh dokter yang mengembangkan teknik sinar-

x medis, untuk melihat bagian dalam tubuh manusia ketika pasien masih hidup.

Pada tahun 1912, Laue, Knipping, dan Frederick berhasil melakukan experimen

pertama menggunakan difraksi sinar-x. Dikarenakan produk pertama tabung

pesawat sinar-x memberikan hasil yang sangat tidak memuaskan, sukar

dikendalikan dan intensitas sinar-x yang rendah, maka diperlukan disain baru.

Untuk itu pada tahun 1913 oleh Coolidge telah memberikan hasil yang lebih

berarti, sehingga pesawat sinar-x mampu meningkatkan intensitas dan energi

hingga 100 kV. Segera setelah experimen tersebut, pesawat sinar-x menghasilkan

intensitas sinar-x yang lebih besar dan memungkinkan mengontrol radiasi. Pada

pengujian tak merusak, Dr. H.H. Lester mulai bereksperimen dengan berbagai

material pada awal tahun 1920 di Watertown Arsenal, Watertown, Massachusetts.

Pendahuluan 4


Pada 1931, ASME memberikan izin pada pengelasan bejana tekan dengan

pengesahan menggunakan sinar-x, sedangkan pada Angkatan Laut Inggris dan

Lloyd Register untuk perkapalan juga menerima aturan yang sama. Generator

sinar-x tegangan tinggi (1000 kV) telah tersedia pada tahun 1931 oleh General

Electric Co, juga radiografi sinar-x untuk benda bergerak cepat telah dilakukan di

Jerman dan Amerika pada 1938, Belanda (1940) dan Inggris (1941). Untuk sinar-

x ber-energi tinggi hingga dengan orde jutaan volt telah dihasilkan dengan

menggunakan Betatron. Sedangkan untuk pesawat sinar-x yang dapat dibawa ke

tempat operasi telah dimulai pada tahun 1960-an dengan energi hingga 15 MeV

dan dapat meradiografi las hingga ketebalan 30 cm.

Sampai perang dunia II, pentingnya sinar-x dalam NDT tidak diketahui, atau tidak

ada teknologi yang secara luas digunakan. Pentingnya radiografi industri

tercermin dalam nama pertama asoasi teknik yang sekarang disebut ASNT

(American Society for Nondestructive Testing). ASNT didirikan pada tahun 1941

dengan nama The American Industrial Radium and X-ray Society.

1.2.2 Penemuan Sinar Gamma

Ada banyak laporan mengenai Marie dan Pierre Curie dan tidak ada keraguan

bahwa kedua ahli fisika tersebut hidupnya sangat menarik, unik. Marie

Sklodowska, begitulah namanya sebelum ia menikah, lahir di Warsawa pada 7

November 1867. Ketika berusia 24 tahun, ia pergi ke Paris untuk belajar Fisika

dan Matematika. Ketika disana, ia bertemu Pierre Curie, yang berusia 35 tahun, 8

tahun lebih tua dari Marie. Ia (Pierre) adalah ahli fisika yang dikenal secara

internasional dan sangat serius yang berdedikasi menghabiskan hidupnya

mengerjakan pekerjaan ilmu pengetahuan. Mereka menikah pada bulan Juli 1895

dan mulai bekerja bersama-sama pada berbagai experimen ilmu pengetahuan.

Salah satu pengamatan awal mereka adalah bahwa thorium memancarkan sinar

yang sama seperti uranium. Mereka juga mengamati bahwa ada beberapa reaksi

yang datang dari material yang mengandung bismuth dan barium. Ketika Marie

mengambil sejumlah kecil bismuth, meninggalkan sisa dengan aktivitas yang

Pendahuluan 5


cukup besar. Pada akhir Juni 1898, Curie telah memperoleh sejumlah cukup

bahan tersebut dan membuktikannya kira-kira aktivitasnya 300 kali lebih besar

daripada uranium.

Mereka juga mensarikan bahan dari pitchblende, identik dengan bismuth, yang

mereka akui mengandung sebuah logam yang tak pernah diketahui sebelumnya. Ia

menyarankan bahwa material baru dengan aktivitas tinggi tersebut dinamakan

polonium sesuai dengan negara asal Marie. Pada hari-hari pertama experimen,

istilah “radioaktivity” diperkenalkan. Akhirnya, pada tanggal 26 Desember 1898,

mereka memperoleh bukti bahwa ada bahan baru aktif yang bereaksi dan

berperilaku kimia hampir seperti barium. Mereka menyarankan nama radium

digunakan untuk unsur baru tersebut.

Untuk memperoleh bukti bahwa unsur tersebut ada, mereka memproduksinya

dalam jumlah yang cukup dan menentukan karakteristiknya seperti berat atomnya.

Untuk mengerjakan ini, mereka perlu sejumlah besar pitchblende yang darinya

radium dapat disarikan. Mereka mampu memperoleh beberapa ton pitchblende

dan bekerja laboratorium secara intensif untuk memisahkan radium dari

pichblende dimulai. Ia bekerja dalam pondok dengan lantai tanah yang

mempunyai sebuah atap gelas dan tidak ada pelindung hujan yang memadai. Pada

musim panas, seperti rumah yang panas. Akhirnya, dari beberapa ton pitchblende,

mereka mampu mengisolasi satu decigram radium florida hampir murni dan, pada

waktu itu, menentukan berat atom radium 225. Mari mempresentasikan

pekerjaanya dalam tesis doktoral pada 25 Juni 1903. Sebagai hasil dari penemuan

unsur baru tersebut, Marie Curie dianugerahi hadiah Nobel. Ia orang wanita

pertama yang menerima anugerah tersebut.

Bekerja didekat radium, yang radioaktivitasnya tinggi, dan gas radon,

menghasilkan efek samping yang merugikan. Pierre Curie luka dan terbakar

jarinya karena memegang tabung gelas kecil berisi garam radium dan larutan. Ia

melakukan tes medis pada dirinya sendiri dengan mengusap cuplikan garam

radium pada tangannya sampai 10 jam dan kemudian mengevaluasi hasil paparan,

yang kebakar hari demi hari. Setelah beberapa hari, luka masih ada dan Pierre

Pendahuluan 6


memberi saran bahwa mungkin suatu hari radium dapat digunakan untuk

“treatment” kanker.

Marie juga mulai mencatat akibat dari paparan radiasi. Jarinya retak dan luka.

Pierre dan Marie mulai berpengalaman dengan tanda-tanda kelelahan. Pada waktu

itu mereka tidak memiliki pendapat mengenai efek radiasi pada tubuh manusia.

Berlawanan dengan yang diperkirakan, Pierre Curie tidak mati karena paparan

radiasi yang mengenainya. Ia terbunuh tergilas kereta kuda di Paris pada bulan

April 1906. Meninggalkan Marie, yang berusia 38 tahun, dengan 2 anak

perempuan berumur 9 dan 2 tahun pada waktu itu. Akhirnya, Marie Curie

meninggal karena leukimia pada tanggal 4 Juli 1934.

Pekerjaan Curie menandai dimulainya banyak pengembangan yang akhirnya

mengantarkan kepada sumber radioaktif terutama yang digunakan pada radiografi

industri, yaitu Ir-192 dan Co-60. Komunitas ilmuan banyak berhutang budi

kepada Curie untuk pengorbanan mereka, kususnya memperhatikan kerusakan

tubuh yang mereka derita akibat terpapari radium.

Sebelum Curie mulai bekerja mengisolasi dan mengidentifikasi radium, ilmuan

Bequerel menemukan bahwa radiasi tertentu dipancarkan oleh bijih uranium.

Penemuan Henry Bequerel tersebut memberikan arah dan semangat bagi Curie

untuk memulai bekerja dengan radium. Ilmuan kunci lainnya dari England,

Rutherford, adalah salah satu ilmuan yang mengidentifikasi radiasi yang

dipancarkan oleh unsur radioaktif tertentu. Ia juga mengembangkan teori bahwa

unsur memiliki isotop dan bertanggungjawab atas dikenalinya keberadaan netron.

Selanjutnya Villard pada tahun 1900 dapat membuktikan adanya daya tembus

sinar- yang kuat pada bijih Uranium hingga dapat menembus timah hitam (Pb)

hingga 25 cm. Juga Pillon dan Laborde menerapkan sinar- ini untuk memeriksa

logam pada tahun 1903. Banyak pemeriksaan awal yang dilakukan Pullin, yang

pada saat itu sumber sinar gamma yang digunakan adalah garam Radium dengan

ukuran efektif sekitar 2 mm.

Dengan kedatangan reaktor nuklir yang mampu membangkitkan intensitas netron

tinggi, kemungkinan membuat isotop buatan menjadi nyata. Iridium 191 dan

Pendahuluan 7


cobalt 59, kedua unsur tersebut ada di alam dan sangat stabil. Ketika dipapari

dengan netron thermal atau netron lambat, masanya menjadi lebih berat satu

satuan. Dengan penambahan netron tersebut, Ir-191 menjadi Iridium 192 dan

cobalt 59 menjadi cobalt 60. Kedua isotop tersebut adalah tidak stabil sehingga

radioaktif. Kunci pengembangan lain sekitar isotop radioaktif meliputi alat yang

digunakan untuk membungkus isotop radioaktif dan proyektor atau kamera yang

menyimpan isotop, yangmana darinya dapat dioperasikan.

1.3 Filosofi Uji Tak Rusak

Alasan dasar uji tak rusak adalah untuk menjamin tingkat kepercayaan yang

maksimum terhadap hasil produk. Karena hasil produk dibuat dari beberapa

komponen yang diuji dengan uji tak rusak, maka menjadi tugas personel yang

berwenang untuk menentukan apakah hasil uji tak rusak tersebut dapat menjamin

tingkat kepercayaan yang dipersyaratkan. Untuk itu diperlukan standar yangmana

hasil pengujian harus memenuhi standar tersebut.

1.4 (Pendidikan) Teknik radiografi di masa datang

Meskipun telah berkembang berbagai metoda dan teknik yang digunakan pada

abad yang lalu, komputer lambat laun akan menjadi bagian dari pemeriksaan

radiografi. Teknik radiografi di masa datang akan mengalami banyak perubahan.

Seperti telah diketahui sebelumnya, banyak perusahaan yang melakukan

pemeriksaan tanpa menggunakan bantuan film.

Pekerja radiografi di masa datang akan menangkap gambar dalam bentuk digital

dan dikirim menggunakan surat elektronik kepada pelanggan bila pemeriksaan

telah diselesaikan. Evaluasi film akan menggunakan komputer. Inspektur akan

menangkap gambar digital, dimasukan ke dalam komputer dan menunggu hasil

cetak beserta laporan penerimaan / penolakan. Sistem akan dapat melakukan sken

benda uji dan membentuk gambar tiga dimensi sehingga sangat membantu para

inspektur menentukan lokasi cacat didalam benda uji.

Pendahuluan 8


Inspektur dimasa datang akan dapat mengetahui setiap lapisan dari evaluasi benda

uji dalam rincian yang lebih baik. Gambar warna, sebagaimana yang dihasilkan

ultrasonik sekarang ini akan membuat interpretasi terhadap indikasi lebih layak

dan menghemat waktu.

Demikian pula teknik pendidikan dan bahan-bahannya akan perlu direvisi dan

dimutakhirkan agar selalu sejajar dengan teknologi dan sesuai dengan persyaratan

industri. Hal ini sudah tentu akan tepat bila dilakukan dengan komputer. Program

komputer dapat membuat simulasi pemeriksaan radiografi menggunakan model

komputer pembantu disain (CAD – computed aided design) dari suatu bagian

untuk menghasilkan ketepatan secara fisik dari gambar film radigrafi sinar-x.

Program juga membolehkan operator untuk memilih bagian mana yang akan

diperiksa, mengatur tempat dan arahnya dalam rangka untuk mendapatkan

hubungan yang sesuai antara alat dan benda uji, mengatur kondisi / parameter dari

pesawat sinar-x untuk film radiorgafi yang diinginkan.

Simulasi komputer memberikan pengaruh yang besar pada pendidikan kelas

sehingga pelajar dapat melihat hasil nyata pada saat itu juga. Simulator dan

komputer tentunya akan menjadi alat utama bagi instruktur sebaik para pelajarnya

di kelas.

Pendahuluan 9

1_pendahuluan radiografi

Documents