Prosiding Presentasi llmiah Keselamatan Radiasi dan Lingkungan X

lIOtel Kartika Chandra. 14 Vesember 2004

KALIBRASI ALAT UKUR RADIASI DOSE AREA-PRODUCT

Nurnian Rajagukguk dan TuyonoPuslitbang Keselamatan Radiasi clan Biomedika Nuklir -BAT AN

ABSTRAKKALIBRASI ALAT UKUR RADIASI DOSE-AREA PRODUCT. Telah dilakukan kalibrasi duabuah detektor ionisasi alat ukur radiasi Dose Area Product tipe NE 2642A dan 2641A yang di-rangkaikan dengan elektrometer tipe NE 2640A terhadap detektor volume 0,6 cc tipe NE 2570 yangdirangkaikan dengan elektrometer tipe NE 2570/1B menggunakan berkas radiasi sinar-X dengantegangan tabung 100 kV dan filter tambahan 0,6 mm Al (HVL = 3,91 rom AI). Kalibrasi dilakukanpada jarak 100 cm dan150 cm dengan luas lapangan radiasi 49 cm2, 115 cm2 dan 251,65 cm2. Luaslapangan berkas radiasi ditentukan menggunakan film diagnostik dengan mengukur luas yangdibatasi oleh garis dengan kerapatan optik turun sebesar 50% daTi nilaimaksimumnya. Pembaca-an kerapatan film dilakukan dengan menggunakan densitometer X-Rite dan mistar. Hasil yangdiperoleh menunjukkan faktor kalibrasi untuk detektor tipe NE 2642A adalah 0,887:1: 4 % dan NE2641 adalah 0,867:1: 4 %

ABS'fRACTCALIBRATION OF A DOSE-AREA PRODUCT METER. Two large area, plane ionizationchambers of type 2642A and 2641A were calibrated against a 0.6 cc ionization chamber of type NE2570 to measure the air kerma over an area. Calibration were performed at the distances of 100 cmand 150 cm and the beam areas of 49 cm2, 115 cm2 and 251.65 cm2. The beam areas weredetermined by measuring the area bounded by the line on a suitably exposed diagnostic filmwhere the optical density falls to 50 % of its maximum value, using a X-Rite densitometer and aruler. The results obtained show that the calibration factors were 0.887:1:4 % for NE2642A and0.867:1: 4 % for NE 2641A.

I. PENDAHULUAN diafragma pengatur berkas radiasi dari

pesawat sinar-X tanpa hams mengganggu

fungsi diafragma tersebut. Disamping

untuk memperkirakan dosis yang diterima

pasien, alat ukur ini dapat juga digunakan

Alat ukur radiasi Dose Area Product

(DAP) adalah sebuah alat ukur yang

digunakan untuk memperkirakan dosis

radiasi yang diterima pasien selama mene-untuk keperluan program jaminan kuali

rima prosedur diagnostik. Sebuah alat

biasanyaukur radiasi Dose Area Producttas dan pesawat sinar-X diagnostik.

Beberapa besaran yang mempengaterdiri daTi sebuah detektor ionisasi ".'5

ruhi bacaan alat ukur radiasi Dose-Areacukup luas, datar clan transparan serta

Product adalah tegangan tabung, arus

tabung clan ketebalan filter.. Jarak detektorsebuah elektrometer. Pada penggunaannya

sehari-hari d~tektor al.at ukur radiasi inike fokus sumber radiasi tidak termasuk

didipasang mukasecara permanenkarena ketika dosis berkurang dengan

Prasiding Presentasi llmiah Keselamatan Radiasi dan Lingkungan X

lIOteJ Karlika Chandra. .14 Vesember 2004

hukum kebalikan kuadrat jarak clan luas P3KRBiN-BATAN. Hasil yang diperoleh

diharapkan dapat dijadikan pedoman

menentukan

lapangan radiasi bertambah dengankuadrat jarak, maka perkaliannya menjadi

konstan. Dalam hal ini absorpsi udara

dalam prosedur baku

kalibrasi alat ukur radiasi ini.

terhadap berkas radiasi diabaikan [1].

II. TEaRIUntuk mengkalibrasi alat ukur ini di

laboratorium kalibrasi maka diperlukan 11.1. Bahan dan Peralatan

Sebagai sumber radiasi digunakan

pesawat sinar-X Philips MG 420 yang

dilengkapi dengan tabung logam-keramik

beberapa langkah. Pertama, homogenitas

berkas radiasi yang digunakan untuk kali-

brasi harus dicek. Kedua, lapangan radiasi

clan dosis pada jarak kalibrasi hams diukur

dan perkaliannya dihitung. Pada jarak

kalibrasi ini detektor alat ukur radiasi

standar diletakkan sedangkan detektor alat

maksimum 10 mA [4]. Pesawat sinar-X iniukur radiasi Dose-Area Product yang dikali-

brasi ditempatkan di antara fokus sumber

dilengkapi dengan untukdiagfragmaclan detektor standar padaradiasimengatur lapangan radiasi, roda filter

jarak. Kedua detektorsembarang iru

disinari secara bersamaan. Hal ini mirip otomatis yang dapat mernilih sebuah dari

12 buah filter tambahan, detektor monitordengan kalibrasi Satuan Monitor pada

clan rana (shutter) pneurnatik serta 2 buahpesawat pemercepat linier medik [2]roda filter otomatis yang dapat mernilihPengaturan posisi detektor ini padakombinasi 2 buah filter dari 24 buah filter

prosedurberbeda denganprinsipnya

kalibrasi pembantu.yang biasa digunakan dalamSebagai alat ukur radiasi standarkalibrasi alat ukur radiasi, yaitu detektor

digunakan detektor ionisasi volume 0,6 ccstandar clan detektor yang dikalibrasi

model NE 2571 yang dirangkaikan dengan

elektrometer Farmer model NE 2570/1BdiIetakkan pada jarak yang sarna dari

sumber radiasi clan kedua detektor disinari[5]. Dosimeter ini dikalibrasi untuk kuali-

secara bergantian [3].tas radiasi mulai dari HVL 3,91 mm Al sl d

2,49 mm Cu clan tertelusur ke laborato-Makalah ini menguraikan kalibrasi

ukur radiasi Dose-Area Productalatrium standar primer BIPM, Perancis [6]terhadap dosimeter standar Farmer yang

kalibrasidi laboratoriumdilakukan

397Puslitbang Keselamatan Radiasi dan Biomedika Nuklir-Badan Tenaga Nuklir Nasional

Prosiding Presentasi llmiah Keselamatan Radiasi dan Lingkungan X

lfotel Kartika Chandra, .14 Vesember ~0l)4

11.2.

Alat Ukur Radiasi Dose AreaProduct

dua buah detektor. Detektor yang besar

(tipe 2641A) dengan ukuran 210x215x15

mm dan detektor kecil (tipe 2642A)Alat ukur yang digunakan pada

kalibrasi ini adalah Dose-Area Product Meter dengan ukuran 164 x 171 x 15 mIn.

Elekh'ometer clan ke dua detektor dapattipe 2460 A buatan Nuclear Enter-price

dilihat pada Gambar 1.Technology Limited. Alat ini menyediakan

Gambar 1. Elektrometer Dose-Area Product Meter tipe2640 A dengan dua buahdetektor tire 2641A (besar) clan tire 2642A (kecil)

Kemampuan elektrometer antara lain III. TATA KERJA

: masukan laju perkalian dosis dan area

mulai dari 0,001 sid 100 Gy.cm2, perkalian

dosis dan area kumulatif mulai dari 0,001

Kalibrasi dilakukan pada tegangan

tabling pesawat sinar-X 100 kV dengan

filter tambahan 0,6 mm Al (HVL = 3,91

sl d 9999 Gy.cm2 clan waktu penyinaran

kumulatif mulai dari 1 sId 9999 detik.mm AI) clan Iapangan radiasi yang ber-

variasi. Detektor standar diletakkan pada

jarak tertentu dari fokus sumber radiasiSedangkan respon energi dari detektor

adalah:l:5 O;~ untuk tegangan tabung 50 kV

sl d 150 kV dengan total filter 4 rnm Al [2].sedangkan detektor alat ukur radiasi Dose

Area Product diletakkan di antara detektor

alat ukur standar dan fokus sumber

radiasi. Lapangan radiasi pada posisi

398Puslitbang Keselamatan Radiasidan Biomedika Nuklir-Badan Tenaga Nuklir Nasional

Prosiding Presentasi Ilrniah Keselarnatan Radiasi dan Lingkungan X

;- lioteJ Kartika Chandra, .14 Vesember :1004

detektor standar diletakkan ditentukan lakukan dengan cara menempatkan film

menggunakan film diagnostik.

Jika bacaan detektor standar dalam

diagnostik pada jarak 100 cm clan 150 cm.

Untuk jarak 150 cm ditentukan 2(dua)

buah lapangan radiasi. Setelah itu dilaku-besaran kerma udara adalah D (Gy) dan

area berkas radiasinya adalah A (cm2)

sedangkan harga perkalian dosis dan area

yang ditunjukkan alat ukur radiasi Dose-

Area Product adalah V (Gy.cm2), maka

faktor kaIibrasi daTi alat ukur radiasi Dose-

kan penyinaran film untuk waktu yang

sesuai dengan kebutuhan. Setelah film

dicuci maka dilakukan pembacaan meng-

gunakan densitometer X-Rite untuk men-

dapatkan area berkas radiasi.

Product dapat dinyatakan sebagai

berikut [2] : 111.2. Kalibrasi Alat Ukur RadiasiDose Area Product

DxA

vFaktor Kalibrasi = (1)

,1

Susunan perala tan pada kalibrasi

alat ukur radiasi Dose Area Product" dapat

diIihat pada Gambar 2.III.!. Penentuan Area Berkas Radiasi

Sinar-X

Pertama dilakukan penentuan area

berkas radiasi sinar-X di bidang detektor

standar diletakkan. Penentuan area di-

Gambar 2. Susunan peralatan pada kalibrasi alat ukur radiasi Dose Area Product

399Puslitbang Keselamatan Radiasi dan Biomedika Nuklir-Badan Tenaga Nuklir Nasional

Detektor dosimeter standar Farmer radiasi konstan yaitu 150 cm, sedangkan

jarak detektor DAP ke fokus sumberdiletakka1;l pada jarak 100 cm dari fokus

sumber radiasi sedangkan detektor OAP

dikalibrasi diletakkan di antara

detektor dan fokusdosimeter

radiasi bervariasi mulai dari 60 cm sampai

dengan 100 cm dengan rentang penguku-

ran 10 cm. Semua penyinaran dilakukanFarmer

sumber radiasi Jarak detektor DAP ke mnggunakan berkas radiasi sinar-X

fokus sumber radiasi adalah 60 cro.

Penyinaran kedua detektor tersebut

dengan tegangan tabung 100 kV daD filter

tambahan 0,6 mm Al (HVL = 3,91 mm AI).

dilakukan secara bersamaan. Dilakukan

IV. HASIL DAN PEMBAHASANpengambiIan data sebanyak 5 (lima) buah.

Selanjutnya detektor standar diIetakkan Hasil penentuan diameter berkaspada jarak 150 cm daTi fokus sumber

radiasi menggunakan fihn diagnostik

pada jarak 100 cm clan 150 cm dapatradiasi sedangkan detektor DAP tetap

posisi semula. Hal ini dilakukan

untuk mendapatkan berkas radiasi pada

bidang detektor standar yang tegak lurus

sumbu utama berkas lebih besar. Untuk

dilihat pada Tabel 1 sedangkan luasnya

dapat dilihat pada tabel yang sarna.

Hasil dosis detektorpenentuan

kalibrasi pada jarak detektor standar 150standar clan perkalian dosis dengan luas

detektor OAP dapat dilil1at pada Tabel 1cm ini digunakan 2 (dua) buah lapangan

pesawat sinar-X.dapat dilihat Facia tabel yang sarna,

Setelah itu kalibrasi dilakukan pada

jarak detektor standar ke fokus sumber

Tabell. Hasil kalibrasi detektor tipe NE 2642 A untukbeberapa lapangan radiasipada jarak detektor D AP ke fokus sumber radiasi konstan = 60 cm.

* Ketidak-pastian terbentang (expanded uncertainty) = 4 % untuk tingkat kepercayaan 95 %

400Duslitbang Keselamatan Radiasi dan BiomedikaNuklir-Badan Tenaga Nuklir Nasional

Prosiding Presentasi llmiah Keselamatan Radiasi dan Lingkungan X

Uotel Kartika Chandra, .14 Vesember .rlO04

Tabel2. Hasil kalibrasi detektor tipe NE 2641A untuk beberapa lapangan radiasi padajarak detektor DAP ke fokus sumber radiasi konstan 60 cm.

..Ketidak-pastian terbentang (expanded uncertainty) = 4 % untuk tingkat kepercayaan 95 %

Dari Tabel di atas dapat dilihat lapangan berkas radiasi, karena kontribusi

kesalahan dari posisi detektor standar danbahwa ketelitian dalam menentukan dia-

meter berkas radiasi detektor dosimeter DAP clan kedapat-ulangan bacaan kedua

detektor sangat kecil.

Hasil kalibrasi pada jarak detektor

standar sangat penting. Kesalahan dia-

meter berkas radiasi sebesar 1 mm saja

akan menyebabkan perbedaan faktor kali- standar ke fokus sumber radiasi konstan

yailu 150 cm clan jarak detektor DAP ke

fokus sumber radiasi bervariasi dapat

dilihat pada Tabe13.

brasi yang cukup signifikan sekitar 2 %.

Dari Tabel 1, dapat dilihat adanya

perbedaan faktor kalibrasi sekitar 2 %

sedangkan dari Tabel 2, sekitar 3 %. Hal

ini kemungkinan besar disebabkan

dalam penentuanketidaktelitian

Tabel3. Hasil Kalibrasi Detektor Tipe NE 2642A dan NE 2641A dengan jarak yangbervariasi pada jarak detektor standar ke fokus sumber radiasi 150 cm.

Prosiding Presentasi llmiah Keselamatan Radiasi dan Lingkungan X

lfoteJ Kartika Chandra, .14 l)esember ~0tJ4

Dan Tabel 3, dapat dilihat bahwa Oleh karena itu perlu dilakukan l~a1ibrasi

faktor kalibrasi kedua detektor DAP alat ukur ini terhadap parameter tersebut

cenderung sedikit naik sebesar lebih kecil3 di atas untuk mengetahui lebih jauh

% dengan semakin besarnya jarak detektor

DAP tersebut ke fokus sumber radiasi. Hal

karakteristiknya. Disamping itu juga periu

dilakukan kalibrasi alat ukur radiasi ini

llU ken1ung~ besar djsebabkan pada

jarak yang semakin besar respon detektor

DAP terhadap hamburan berkas radiasi

menggunakan sumber radiasi pesawat

sinar- X diagnostik yang menggunakan

alat ukur ini karena sistem kolimasi berkas

oleh sistem kolimasi pesawat sinar-X radiasinya berbeda dengan pesawat sinar-

X yang ada di laboratoril.lm kalibrasi.semakin berkurang.

DAFfARPUSAKAIV. SIMPULAN DAN SARAN

1Oari hasil clan pembahasan di atas dapat

PYCHLAU, Po, Dose-Area Product

Meter Calibration and Use, Measure-disimpulkan bahwa :

ment Assurance in Dosimetry, IAEA,

Ketelitian dalam luaspenentuan

.

Vienna, 1994.

2. User Manual for Dose Area Product

Meter, NE Technology Limited,

lapangan radiasi sangat berpengaruh

pada faktor kalibrasi yang diperoleh.

Ketergantungan faktor kalibrasi terha-

.

clap luas lapangan radiasi tidak terlalu

3.

England, 1994.

INTERNATIONAL ATOMIC ENER-besar. GY AGENCY, Calibration of Dosime-

Posisi detektor di detektorantara

.

standar clan fokus surnber radiasi tidak

ters used in Radiotherapy, Technical

Report Series No.374, JAEA, Vienna,1994.

berpengaruh sigriifikan pada faktor

kalibrasi. Manual No. 9499 2104. Instruction

02841, Edition No. 78030202, PhilipsMakalah irJ menguraikan kalibrasi

GMBH, Hamburg, 1978.alat ukur radiasi Dose-Area Product untuk 1

5. Instruction Manual for 2570A and(satu) buah kualitas berkas radiasi saja

2570B Farmer Dosemeter, NE Limited,dengan 3 (tiga) buah lapangan, padahal

England, 1984.

IAEA, Calibrationdalam bidang radiologi diagnostik rentang

No.Certificate

6.

energi, laju dosis, lapangan radiasi dan

IDN/O3/01

yang digunakan sangat bervariasi.jarak

402Puslitbang Keselamatan Radiasi dan Biomedika Nuklir-Badan TenagaNuklirNasional