sinarx
Post on 13-Jun-2015
16.897 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
MAKALAH INSTRUMENTASI NUKLIR
PESAWAT SINARX
Disusun Oleh Kelompok IV:
a. Fetty Dwi Irnawati (020700184)
b. Ika Satriasa (020700192)
c. Nur Rahmah Izzah D. (020700200)
d. Praba Andika Darsana (020700201)
e. Zaenab Fitria P. (020700213)
SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI NUKLIR
BADAN TENAGA NUKLIR NASIONAL
YOGYAKARTA
2009
Pesawat SinarX 1
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
SinarX ditemukan pertama kali oleh fisikawan berkebangsaan Jerman Wilhelm C.
Roentgen pada tanggal 8 November 1895. Saat itu Roentgen bekerja menggunakan tabung
Crookes di laboratoriumnya di Universitas Wurzburg. Dia mengamati nyala hijau pada
tabung yang sebelumnya menarik perhatian Crookes. Roentgen selanjutnya mencoba
menutup tabung itu dengan kertas hitam dengan harapan agar tidak ada cahaya tampak yang
dapat lewat. Namun setelah ditutup ternyata masih ada sesuatu yang dapat lewat. Roentgen
menyimpulkan bahwa ada sinarsinar tidak tampak yang mampu menerobos kertas hitam
tersebut.
Pada saat Roentgen menyalakan sumber listrik tabung untuk penelitian sinar katoda,
beliau mendapatkan bahwa ada sejenis cahaya berpendar pada layar yang terbuat dari barium
platino cyanida yang kebetulan berada di dekatnya. Jika sumber listrik dipadamkan, maka
cahaya pendar pun hilang. Roentgen segera menyadari bahwa sejenis sinar yang tidak
kelihatan telah muncul dari dalam tabung sinar katoda. Karena sebelumnya tidak pernah
dikenal, maka sinar ini diberi nama sinarX. Namun untuk menghargai jasa beliau dalam
penemuan ini maka seringkali sinarX itu dinamai juga sinar Roentgen.
Nyala hijau yang terlihat oleh Crookes dan Roentgen akhirnya diketahui bahwa sinar
tersebut tak lain adalah gelombang cahaya yang dipancarkan oleh dinding kaca pada tabung
sewaktu elektron menabrak dinding itu, sebagai akibat terjadinya pelucutan listrik melalui
gas yang masih tersisa di dalam tabung. Pada saat yang bersamaan elektron itu merangsang
atom pada kaca untuk mengeluarkan gelombang elektromagnetik yang panjang
gelombangnya sangat pendek dalam bentuk sinarX. Sejak saat itu para ahli fisika telah
mengetahui bahwa sinarX dapat dihasilkan bila elektron dengan kecepatan yang sangat
tinggi menabrak atom.
Pesawat SinarX 2
Tergiur oleh penemuannya yang tidak sengaja itu, Roentgen memusatkan
perhatiannya pada penyelidikan sinarX. Dari penyelidikan itu beliau mendapatkan bahwa
sinarX dapat memendarkan berbagai jenis bahan kimia. SinarX juga dapat menembus
berbagai materi yang tidak dapat ditembus oleh sinar tampak biasa yang sudah dikenal pada
saat itu. Di samping itu, Roentgen juga bisa melihat bayangan tulang tangannya pada layar
yang berpendar dengan cara menempatkan tangannya di antara tabung sinar katoda dan layar.
Dari hasil penyelidikan berikutnya diketahui bahwa sinarX ini merambat menempuh
perjalanan lurus dan tidak dibelokkan baik oleh medan listrik maupun medan magnet. Atas
jasajasa Roentgen dalam menemukan dan mempelajari sinarX ini, maka pada tahun 1901
beliau dianugerahi Hadiah Nobel Bidang Fisika yang untuk pertama kalinya diberikan dalam
bidang ini. Penemuan SinarX ternyata mampu mengantarkan ke arah terjadinya perubahan
mendasar dalam bidang kedokteran. Dalam kegiatan medik, SinarX dapat dimanfaatkan
untuk diagnosa maupun terapi. Dengan penemuan sinarX ini, informasi mengenai tubuh
manusia menjadi mudah diperoleh tanpa perlu melakukan operasi bedah.
Di dalam makalah ini, akan dibahas mengenai beberapa hal tentang Pesawat sinarX,
diantaranya proses terbentuknya SinarX, perangkat pesawat sinarX dan aplikasi penerapan
SinarX dalam berbagai bidang, baik dalam bidang medis dan nonmedis.
A. Tujuan
Adapun tujuan dari penyusunan makalah ini adalah :
1. Untuk mengetahui proses terbentuknya SinarX.
2. Mengetahui perangkat pesawat sinarX.
3. Mengetahui kegunaan SinarX dalam berbagai bidang.
Pesawat SinarX 3
BAB II
LANDASAN TEORI
SinarX ditemukan pertama kali oleh fisikawan berkebangsaan Jerman Wilhelm C.
Roentgen pada tanggal 8 November 1895. Saat itu Roentgen bekerja menggunakan tabung
Crookes di laboratoriumnya di Universitas Wurzburg. Dia mengamati nyala hijau pada
tabung yang sebelumnya menarik perhatian Crookes. Roentgen selanjutnya mencoba
menutup tabung itu dengan kertas hitam dengan harapan agar tidak ada cahaya tampak yang
dapat lewat. Namun setelah ditutup ternyata masih ada sesuatu yang dapat lewat. Roentgen
menyimpulkan bahwa ada sinarsinar tidak tampak yang mampu menerobos kertas hitam
tersebut.
Pada saat Roentgen menyalakan sumber listrik tabung untuk penelitian sinar katoda,
beliau mendapatkan bahwa ada sejenis cahaya berpendar pada layar yang terbuat dari barium
platino cyanida yang kebetulan berada di dekatnya. Jika sumber listrik dipadamkan, maka
cahaya pendar pun hilang. Roentgen segera menyadari bahwa sejenis sinar yang tidak
kelihatan telah muncul dari dalam tabung sinar katoda. Karena sebelumnya tidak pernah
dikenal, maka sinar ini diberi nama sinarX.
Dalam perkembangan berikutnya, sinarX dibangkitkan dengan jalan menembaki
target logam dengan lektron cepat dalam suatu tabung vakum sinar katoda. Elektron sebagai
proyektil dihasilkan dari pemanasan filamen yang juga berfungsi sebagai katoda. Elektron
dari filamen dipercepat gerakannya menggunakan tegangan listrik berorde 102 106 Volt.
Elektron yang bergerak sangat cepat itu akhirnya ditumbukkan ke target logam bernomor
atom tinggi dan suhu lelehnya juga tinggi. Target logam ini sekaligus juga berfungsi sebagai
anoda. Ketika elektron berenergi tinggi itu menabrak target logam, maka sinarX akan
terpancar dari permukaan logam tersebut.
Pesawat SinarX 4
Pada dasarnya pesawat sinarX terdiri dari tiga bagian utama, yaitu tabung sinarX,
sumber tegangan tinggi yang mencatu tegangan listrik pada kedua elektrode dalam tabung
sinarX, dan unit pengatur.
Pesawat SinarX 5
BAB III
PEMBAHASAN MASALAH
A. Proses Terbentuknya SinarX
Salah satu jenis radiasi yang banyak dimanfaatkan yaitu radiasi sinarX. SinarX yaitu
sinar yang memiliki spektrum diantara Sinar UV dan Sinar Gamma.
Gb 1. Spektrum Cahaya
SinarX dapat terbentuk apabila partikel bermuatan misalnya elektron oleh pengaruh
gaya inti atom bahan mengalami perlambatan. SinarX yang tidak lain adalah gelombang
elektromagnetik yang terbentuk melalui proses ini disebut sinarX bremsstrahlung. SinarX
yang terbentuk dengan cara demikian mempunyai energi paling tinggi sama dengan energi
kinetik partikel bermuatan pada waktu terjadinya perlambatan.
Andaikata mulamula ada seberkas elektron bergerak masuk kedalam bahan dengan
energi kinetik sama, elektron mungkin saja berinteraksi dengan atom bahan itu pada saat dan
tempat yang berbedabeda. Karena itu berkas elektron selanjutnya biasanya terdiri dari
elektron yang memiliki energi kinetik berbedabeda. Ketika pada suatu saat terjadi
perlambatan dan menimbulkan sinarX, sinarX yang terjadi umumnya memiliki energi yang
berbedabeda sesuai dengan energi kinetik elektron pada saat terbentuknya sinarX dan juga
bergantung pada arah pancarannya.
Berkas sinarX yang terbentuk ada yang berenergi rendah sekali sesuai dengan energi
elektron pada saat menimbulkan sinarX itu, tetapi ada yang berenergi hampir sama dengan
Pesawat SinarX 6
energi kinetik elektron pada saat elektron masuk kedalam bahan. Dikatakan berkas sinarX
yang terbentuk melalui proses ini mempunyai spektrum energi nirfarik. SinarX dapat juga
terbentuk dalam proses perpindahan elektronelektron atom dari tingkat energi yang lebih
tinggi menuju ke tingkat energi yang lebih rendah, misalnya dalam proses lanjutan efek
fotolistrik. SinarX yang terbentuk dengan cara seperti ini mempunyai energi yang sama
dengan selisih energi antara kedua tingkat energi yang berkaitan. Karena energi ini khas
untuk setiap jenis atom, sinar yang terbentuk dalam proses ini disebut sinarX karakteristik,
kelompok sinarX demikian mempunyai energi farik. SinarX karakteristik yang timbul oleh
berpindahnya elektron dari suatu tingkat energi menuju ke lintasan k, disebut sinarX garis K,
sedangkan yang menuju ke lintasan l, dan seterusnya. SinarX bremsstrahlung dapat
dihasilkan melalui pesawat sinarX atau pemercepat partikel.
Pada dasarnya pesawat sinarX terdiri dari tiga bagian utama, yaitu tabung sinarX,
sumber tegangan tinggi yang mencatu tegangan listrik pada kedua elektrode dalam tabung
sinarX, dan unit pengatur. Bagian pesawat sinarX yang menjadi sumber radiasi adalah
tabung sinarX. Didalam tabung pesawat sinarX yang biasanya terbuat dari bahan gelas
terdapat filamen yang bertindak sebagai katode dan target yang bertindak sebagai anode.
Tabung pesawat sinarX dibuat hampa udara agar elektron yang berasal dari filamen tidak
terhalang oleh molekul udara dalam perjalanannya menuju ke anode. Filamen yang di panasi
oleh arus listrik bertegangan rendah (If) menjadi sumber elektron. Makin besar arus filamen
If, akan makin tinggi suhu filamen dan berakibat makin banyak elektron dibebaskan
persatuan waktu.
Elektron yang dibebaskan oleh filamen tertarik ke anode oleh adanya beda potensial
yang besar atau tegangan tinggi antara katode dan anode yang dicatu oleh unit sumber
tegangan tinggi (potensial katode beberapa puluh hingga beberapa ratus kV atau MV lebih
rendah dibandingkan potensial anode), elektron ini menabrak bahan target yang umumnya
bernomor atom dan bertitik cair tinggi (misalnya tungsten) dan terjadilah proses
bremsstrahlung. Khusus pada pemercepat partikel energi tinggi beberapa elektron atau
partikel yang dipercepat dapat agak menyimpang dan menabrak dinding sehingga
Pesawat SinarX 7
menimbulkan bremsstrahlung pada dinding. Beda potensial atau tegangan antara kedua
elektrode menentukan energi maksimum sinarX yang terbentuk, sedangkan fluks sinarX
bergantung pada jumlah elektron persatuan waktu yang sampai ke bidang anode yang
terakhir ini disebut arus tabung It yang sudah barang tentu bergantung pada arus filamen It.
Namun demikian dalam batas tertentu, tegangan tabung juga dapat mempengaruhi arus
tabung. Arus tabung dalam sistem pesawat sinarX biasanya hanya mempunyai tingkat
besaran dalam milliampere (mA), berbeda dengan arus filamen yang besarnya dalam tingkat
ampere.
Spektrum energi sinarX pada pesawat sinarX jenis ortho menunjukkan adanya sinar
X karakteristik. Pesawat sinarX yang tidak dinyalakan atau tidak diberikan tegangan tinggi
tidak memancarkan sinarX. Dari uraian diatas kita ketahui bahwa bidang target dalam
tabung sinarX itulah sumber radiasi yang sebenarnya. Bidang ini disebut bidang fokus.
Pada proses bremsstrahlung sinarX mempunyai kemungkinan dipancarkan kesegala
arah. Namun demikian bagian dalam tabung atau di sekitar tabung, misalnya logam
penghantar anode gelas tabung dan juga rumah tabung yang biasanya terbuat dari logam
berat menyerap sebagian besar sinarX yang dipancarkan sehingga sinarX yang keluar dari
rumah tabung, kecuali yang mengarah ke jendela tabung sudah sangat sedikit. SinarX yang
dimanfaatkan adalah berkas yang mengarah ke jendela bagian yang tipis dari tabung. Pesawat
sinarX energi tinggi (s/d tingkat MV) biasanya lebih dikenal dengan nama pemercepat
partikel. Dalam pesawat ini percepatan elektron dilaksanakan bertingkattingkat sehingga
pada waktu mencapai target mempunyai energi sangat tinggi, misalnya ada yang sampai
setinggi 20 MV atau lebih. Energi sinarX yang dipancarkan sudah tentu juga sangat tinggi.
SinarX yang dipancarkan dari pesawat pemercepat partikel memiliki energi yang
lebih seragam dibandingkan dengan yang dipancarkan melalui pesawat sinarX energi
rendah. Sasaran pada pesawat pemercepat partikel biasanya sangat tipis, karena ketika
mencapai target elektron mempunyai energi yang sama, energi sinarX yang dipancarkan
juga hampir sama. Selain itu arah berkas sinarX hampir seluruhnya kedepan.
Pesawat SinarX 8
SinarX bisa dihasilkan oleh seperangkat alat yang desebut pesawat sinar X. Pesawat
sinar X banyak digunakan di bidang kesehatan untuk keperluan diagnostik dan terapi dan di
bidang industri, antara lain untuk radiografi. SinarX ditemukan pertama kali oleh fisikawan
berkebangsaan Jerman Wilhelm Conrad Roentgen pada tanggal 8 November 1895. Saat itu
Roentgen bekerja menggunakan tabung Crookes di laboratoriumnya di Universitas
Wurzburg. Dia mengamati nyala hijau pada tabung yang sebelumnya menarik perhatian
Crookes. Roentgen selanjutnya mencoba menutup tabung itu dengan kertas hitam dengan
harapan agar tidak ada cahaya tampak yang dapat lewat. Namun setelah ditutup ternyata
masih ada sesuatu yang dapat lewat. Roentgen menyimpulkan bahwa ada sinarsinar tidak
tampak yang mampu menerobos kertas hitam tersebut.
Gb 2. Wilhem Conrad Roentgen
Pada saat Roentgen menyalakan sumber listrik tabung untuk penelitian sinar katoda,
beliau mendapatkan bahwa ada sejenis cahaya berpendar pada layar yang terbuat dari barium
platino cyanida yang kebetulan berada di dekatnya. Jika sumber listrik dipadamkan, maka
cahaya pendar pun hilang. Roentgen segera menyadari bahwa sejenis sinar yang tidak
kelihatan telah muncul dari dalam tabung sinar katoda. Karena sebelumnya tidak pernah
dikenal, maka sinar ini diberi nama sinarX.
Namun untuk menghargai jasa beliau dalam penemuan ini maka seringkali sinarX itu
dinamai juga sinar Roentgen. Nyala hijau yang terlihat oleh Crookes dan Roentgen akhirnya
diketahui bahwa sinar tersebut tak lain adalah gelombang cahaya yang dipancarkan oleh
dinding kaca pada tabung sewaktu elektron menabrak dinding itu, sebagai akibat terjadinya
pelucutan listrik melalui gas yang masih tersisa di dalam tabung. Pada saat yang bersamaan
Pesawat SinarX 9
elektron itu merangsang atom pada kaca untuk mengeluarkan gelombang elektromagnetik
yang panjang gelombangnya sangat pendek dalam bentuk sinarX. Sejak saat itu para ahli
fisika telah mengetahui bahwa sinarX dapat dihasilkan bila elektron dengan kecepatan yang
sangat tinggi menabrak atom.
Gb 3. Tabung Sinar X
Tergiur oleh penemuannya yang tidak sengaja itu, Roentgen memusatkan
perhatiannya pada penyelidikan sinarX. Dari penyelidikan itu beliau mendapatkan bahwa
sinarX dapat memendarkan berbagai jenis bahan kimia. SinarX juga dapat menembus
berbagai materi yang tidak dapat ditembus oleh sinar tampak biasa yang sudah dikenal pada
saat itu. Di samping itu, Roentgen juga bisa melihat bayangan tulang tangannya pada layar
yang berpendar dengan cara menempatkan tangannya di antara tabung sinar katoda dan layar.
Dari hasil penyelidikan berikutnya diketahui bahwa sinarX ini merambat menempuh
perjalanan lurus dan tidak dibelokkan baik oleh medan listrik maupun medan magnet. Atas
jasajasa Roentgen dalam menemukan dan mempelajari sinarX ini, maka pada tahun 1901
beliau dianugerahi Hadiah Nobel Bidang Fisika yang untuk pertama kalinya diberikan dalam
bidang ini. Penemuan SinarX ternyata mampu mengantarkan ke arah terjadinya perubahan
mendasar dalam bidang kedokteran. Dalam kegiatan medik, SinarX dapat dimanfaatkan
untuk diagnosa maupun terapi. Untuk tujuan medik, tubuh manusia yang pada prinsipnya
dapat dibedakan baik secara anatomi maupun fisiologi, pada mulanya merupakan obyek yang
Pesawat SinarX 10
tidak dapat dilihat secara langsung oleh mata. Namun dengan ditemukannya sinarX, tubuh
manusia ternyata dapat diubah menjadi obyek yang transparan. SinarX mampu membedakan
kerapatan dari berbagai jaringan dalam tubuh manusia yang dilewatinya. Dengan penemuan
sinarX ini, informasi mengenai tubuh manusia menjadi mudah diperoleh tanpa perlu
melakukan operasi bedah. Masyarakat mulai percaya pada kemampuan sinarX ketika
Roentgen mempertontonkan gambar foto telapak tangan dan jarijari istrinya yang memakai
cincin yang dibuat menggunakan sinarX.
Proses pembuatan gambar anatomi tubuh manusia dengan sinarX dapat dilakukan
pada permukaan film fotografi. Gambar terbentuk karena adanya perbedaan intensitas sinar
X yang mengenai permukaan film setelah terjadinya penyerapan sebagian sinarX oleh
bagain tubuh manusia. Daya serap tubuh terhadap sinarX sangat bergantung pada kandungan
unsurunsur yang ada di dalam organ. Tulang manusia yang didominasi oleh unsur Ca
mempunyai kemampuan menyerap yang tinggi terhadap sinarX. Karena penyerapan itu
maka sinarX yang melewati tulang akan memberikan bayangan gambar pada film yang
berbeda dibandingkan bayangan gambar dari organ tubuh yang hanya berisi udara seperti
paruparu, atau air seperti jaringan lunak pada umumnya.
B. Perangkat Pesawat SinarX
Tegangan Line
Tegangan line adalah tegangan atau catu daya yang mensupply suatu alat/pesawat agar alat
tsb dapat berfungsi. Tegangan Line dapat berupa tegangan AC maupun DC. Tegangan Line
AC pada umunya diperoleh dari tegangan PLN.
Line Voltage Compensator
Pesawat SinarX 11
Line Voltage Compensator (LVC) sering disebut juga Line Selector. LVC ini berada pada
rangkaian awal dari power supply sebuah pesawat rontgen. Tujuan LVC ini adalah mengatur
agar tegangan yang masuk ke pesawat Rontgen sesuai dengan tegangan yang dibutuhkan oleh
pesawat itu sendiri.
Kadang tegangan supply yang dari PLN nilainya dapat kurang atau lebih dari standar, maka
LVC ini mengaturnya agar sesuai yang akan dikomsumsi pesawat tsb. Line Selector pada
umumnya diatur secara manual oleh operatornya.
Auto Trafo (Automatic Transformer)
Auto trafo bentuknya hampir sama dengan biasa, namun pada trafo ini jarang dijumpai
adanya lilitan primer maupun sekundernya yang terpisah, lilitannya hanya lilitan tunggal
yang terlilit pada inti besi, namun terdapat beberapa terminal pengaturan tegangan output.
Transformator
Transformtor biasanya orang menyingkatnya dengan kata trafo, gunannya adalah untuk
menaikkan atau menurunkan tegangan AC. Pada hakekatnya trafo terdiri dari teras atau
lempengan besi lunak yang disusun rapat, lilitan primer dan lilitan sekunder. Lilitan primer
adalah gulungan /lilitan kawat tembaga yang dialiri arus / tegangan yang masuk (input),
sedangkan lilitan sekunder adalah gulungan kawat tembaga yang mempunyai tegangan
output setelah inputnya diberi tegangan. Kenaikkan/penurunan tegangan output sebanding
dengan perbandingan jumlah lilitan pada primer maupn sekunder.
Tabung sinar x
Jenis tabung sinar x dibedakan 2 jenis yaitu : Tabung rontgen dengan anoda putar (Rotating
anode) dan tabung rontgen dengan anoda diam (Stationary anode). Beberapa bagian yang
terdapat pada tabung rontgen antara lain : Katoda, Anoda, Rotor (berada diluar insert tube),
Stator, Target (piring anoda terbuat dari wolfram), Tangkai Molybdenum, rumah tabung
(tube housing), expansion diaphragma, tombol pengaman (safety switch), tube windows
Pesawat SinarX 12
(jendela tanung), Minyak pendingin (olie trafo). Berikut merupakan penjelasan untuk
masingmasing bagian pada tabung rontgen:
a. Katoda
Merupakan tempat filamen yang terbuat dari kawat tungsten yang mempunyai titik lebur
tinggi. Pada filamen terjadi emisi elektron akibat pemanasan filamen. Emisi elektron artinya
terlepasnya elektron dari atomatom bahan filamen tersebut (atom Wolfram) oleh karena
panas yang terjadi pada filamen. Banyaknya elektron bebas dapat terjadi pada permukaan
filamen tergantung pada pengaturan tegangan yang masuk ke filamen diatur melalui
pengaturan tahanan (Rheostat). Disamping mempunyai kutub negatif, filamen juga
dilengkapi alat pemusat elektron (focusing cup) pada ujung filamen.
b.Anoda
Merupakan sasaran (target) yang akan ditembaki oleh elektron, dilengkapi dengan bidang
focus (focal spot). Permukaan anoda membentuk sudut dengan kemiringan 45 derajat.
Kemiringan ini untuk mendapatkan focus efektif agar sinar x yang keluar dari tabung dapat
terarah.
Bahan anoda terbuat dari wolfram/tungsten, dg nomor atom 74 dan mempunyai titik lebur
3360 derajat Celcius, mempunyai keuntungan sebagai penghantar panas yang baik. Anoda ini
juga berfungsi/merangkap sebagi kutub positif.
c.Tube Housing
Dinding bagian luar tabungdisebut rumah tabung ,terbuat dari metal, bagian dalamnya terbuat
dari lapisan timbal (Pb), Fungsi dinding ini agar dapat menekan radiasi yang tidak
dibutuhkan. Rumah tabung juga dilengkapi sambungan kabel tegangan tinggi yaitu kabel dari
Pesawat SinarX 13
HTT.
d.Tombol (safety switch dan Expansion diaphragma)
Pada beberapa tabung dilengkapi juga dengan alat pengaman terhadap panas yang berlebihan
yang mungkin terjadi didalam tabung akibat proses pembangkitan sinar x tersebut. Alat
pangaman ini disebut safety switch dengan memanfaatkan alat membran yang terdapat pada
expansion chamber).
e.Windows (jendela tabung)
Pada bagian dimana sinar dapat keluar disebut poet (window) ditutup dengan bahan yang
terbuat dari kaca atau mika/plastik/acrylic yang fungsinya disamping dapat melewatkan
sinarX, juga dapat menahan minyak trafo yang ada didalam tabung agar tidak dapat keluar.
f.Dinding tabung
Dinding tabung insert ini terbuat dari gelas pyrex yang berfungsi untuk menempatkan
filamen dan target berada didalam ruangan hampa udara. Keadaan hampa udara ini berfungsi
agar elektron didalam tabung dapat dikendalikan, Tabung kaca yang tinggi kevakumannya ini
terendam dalam minyak trfao. Minyak ini berfungsi sebagai bahan isolasi tegangan tinggi dan
juga sebagai pendingin tabung rontgen.
g.Rotor
Berfungsi agar anoda dapat berputar sampai 80009000 rpm. Keuntungan dengan anoda putar
antara lain pendinginan dapat lebih sempurna, target elektron dapat bergantiganti sehingga
bisa awet.
Pesawat SinarX 14
h.Filter tabung sinarX
Pada jendela tabung Rontgen ditempatkan / dipasang filter sinarX. Ada 2 macam filter,
yaitu:
• Inherent filter
Merupakan bahanbahan yang dilalui sinarX setelah keluar dari target.
Inherent filter terdiri dari gelas/kaca (tabung sinarX, minyak trafo, acrylic jendela tabung,
seluruhnya setara dengan ketebalan dari 0,5 – 1,0 mm aluminium).
• Additional filter.
Untuk setiap pesawat perlu mendapat tambahan filter yakni 1,5 mm – 2,0 mm
ketebalan aluminium yang gunanya untuk dapat menahan sinarx yang mempunyai panjang
gelombang tertentu.
Untuk itu ada ketentuanketentuan (tabel tertentu) didalam penggunaan filter
tambahan ini sesuai dengan besarnya KV yang digunakan. Tabung Rontgen bila digunakan
harus mempergunakan alat yang dapat mengarahkan dan membatasi lapangan penyinaran
berupa collinmator yang dapat diatur besar/kecilnya luas bidang pemaparan.
Persyaratan tabung sinarX.
a. Terbuat dari Metalic dan pada bagian dalamnya dilapisi dengan timah hitam/timbal
sehingga tahan panas terhadap sinarx (xray proof)
b. Dinding tabung tahan akan goncangan (shock proof)
c. Harus mempunyai bahan isolasi (minyak trafo) dan tahan terhadap tegangan tinggi.
d. Pada tabung terdapat socket yang berhubungan dengan ujung kabel tegangan tinggi
untuk anoda dan katoda.
e. Mampu menerima panas (Anoda heat storage capacity).
f. Kerusakan pada tabung gelas (glass envelope), dapat terjadi bila:
1). Tabung gelas berubah warna, hal ini disebabkan pemakaian yang lama, permukaan
anoda (anoda) menipis akibat pemanasan filamen dan penumpukan elektron.
Pesawat SinarX 15
2). Tabung gelas pecah, karena tabung terbentur waktu digunakan terutama pada
pesawat yang dapat dipindahkan (mobile).
3). Tabung gelas retak sehingga tabung tidak hampa udara lagi/kevakuman udara
berkurang karena kemasukan udara (gassy).
g. Kerusakan pada Filamen dapat terjadi bila:
1). Kawat pijar filamen putus, disebabkan terjadinya pemanasan yang berlebihan
akibat terlalu lama menekan saklar ready atau pemanasan pendahuluan arus pada
filamen terlalu besar.
2). Kemungkina putus juga dapat diakibatkan karena lamanya waktu expose terlalu
berlebihan dari waktu yang diperkenankan.
h. Kerusakan pada anoda
1). Permukaan anoda (target/ pada type stationary anode) sudah tidak rata lagi,
sehingga sinarx yang dihasilkan tidak dapat focus lagi.
2). Anoda tidak dapat berputar (pada type otating anode) kerna gulungan stator dan
atau elektromotornya rusak.
mA Selector ( pemilih mA)
Pada awal pengoperasian pesawat Rontgen hendaknya nilai dari satuan mA, KV diatur pada
posisi minimum, terutama pada mA selektor sebaiknya pada posisi minimum dulu, hal ini
dimaksudkan agar filamen tidak mendapat arus secara tibatiba dengan nilai tinggi, sehingga
filamen tidak cepat putus.
KV Selector
Output pada Autotrafo menentukan besarnya tegangan tinggi yang dihasilkan (karena output
autotrafo diberikan pada input HTT).
Space Charge Convensator
Pesawat SinarX 16
Apabila tegangan anoda naik, intensitas dari medan listrik antara anoda dan katoda akan naik
pula dan banyak elektronelektron lewat dalam muatan ruang, hal ini mengakibatkan muatan
ruang akan berkurang.
Agar muatan ruang tadi sesuai dengan besarnya arus filamen atau dengan kata lain sesuai
dengan harga arus tabung yang dikehendaki, maka dibuat rangkaian space charge
compensation. Tujuannya agar walaupun tegangan antara anoda kita naikan atau turunkan,
arus tabung tidak ikut naik atau turun. Jadi arus tabung sesuai dengan harga mA selector.
Timer
Timer berfungsi sebagai pewaktu (pengatur lamanya waktu) dalam melakukan expose
(pemaparan) sinarx. Timer dapat digunakan untuk pemeriksaan radiografy maupun
fluoroscopy.
Timer Mekanik
Lamanya pemaparan dapat dicapai dengan waktu terpendek 0,25 detik. Timer ini bekerja
secara mekanik dan biasanya dipakai pada pesawat Rontgen diagnostik yang berkapasitas
rendah antara 10 mA – 50 mA.
Timer Elektromotor
Mengunakan motor shyncron sebagai penggerak untuk menghubungkan dan memutuskan
arus. Waktu terpendek biasanya dicapai 0,02 detik. Timer jenis ini digunakan pada pesawat
dengan kapasitas 100 mA – 500 mA.
Timer Elektronik
Pada perkembangannya timer elektronik sudah memakai kemasan chips dalam integrasi (IC),
waktu terpendek 0,003 detik. Timer jenis ini digunakan pada pesawat rontgen
radiodiagnostik dan radiotherapy karena pengaturannya fleksibel.
Pesawat SinarX 17
Spot Film Device
Spot film merupakan suatu wadah/tempat untuk meletakkan kaset film rontgen yang
digunakan pada pemeriksaan fluoroscopy (pada saat dibutuhkan pendokumentasian pada saat
pemeriksaan tsb).
Grid
Grid adalah alat untuk mengurangi atau mengeleminasi radiasi hambur agar tidak sampai ke
film rontgen. Grid terdiri atas lajurlajur lapisan tipis timbal yang disusun tegak diantara
bahanbahan yang tembus radiasi (plastik, bakelit).
Collimator
Kolimator dipasang pada unit tabung sinar x. Kolimator digunakan untuk mengatur luas
bidang penyinaran yang dukehendaki. Sebelum dilakukan penyinaran luas bidang yang
dikenai sinar x dapat diketahui, yaitu dengan melihat luas bidang yang dapat dikenai oleh
cahaya lampu yang keluar dari kolimator. Kolimator juga dilengkapi dengan lubang tempat
dipasang dan dibukanya filter tambahan sesuai dengan kebutuhan untuk mengatur kualitas
sinar x.
Meja Pemeriksaan pasien Rontgen
Meja pemeriksaan dibuat sedemikian rupa, sehingga dapat digunakan dengan mudah, aman
serta nyaman. Permukaan atas meja (top table) dapat digerakkan dengan elektromotor kearah
atas atau tegak lurus (vertikal) maupun dalam posis datar (horizontal) dan posisi, miring ke
belakang.
Perlengkapan meja antara lain :
a. Bucky (moving grid), yaitu alat untuk menyaring sinar X, dalam bucky terdapat juga
kaset x ray, serta ada grid yang berfungsi untuk mengurangi radiasi sekunder.
b. Bucky dapat pula dengan foto timer untuk pengontrol waktu expose secara otomatis.
Pesawat SinarX 18
c. Pada Meja pemeriksaan dilengkapi dengan alatalat fiksasi agar objek yang difoto
tidak bergerak, alatnya antara lain : bantal pasir (sand bags), bantal spons, ikat
pinggang penekan dan klem kepala.
Cassette Film Xray
Kaset film sinar x adalah suatu wadah (container) berbentuk segi empat yang kedap cahaya
yang berisi dua buah Intensifyng screen yang memungkinkan untuk dimasukkannya film
rontgen diantara keduanya dengan mudah.
Bagianbagian film rontgen terdiri dari :
• Bakelit
• IS (Intensifyng Screen)
• Tempat meletakkan film rontgen
• Lapisan timah hitam.
• Per terbuat dari baja.
Intensifyng Screen
Lembaran penguat atau IS (Intensifyng Screen) digunakan untuk meningkatkan ketajaman
pada gambar pencitraan pada film rontgen.
IS adalah alat yang terbuat dari kardus (cardboard) khusus yang mengandung lapisan tipis
emsifosfor dengan bahan pengikat yang sesuai. Yang banyak dipergunakan adalah kalsium
tungstat.
Bagianbagian IS antara lain :
Transparent Supercoat.
Fluorescent Layer
Reflecting Layer
Plastic Support
Pesawat SinarX 19
Jenis IS ada bermacammacam antara lain :
f. Fast Screen
g. Medium Screen (Par speed)
h. Slow Screen.
Sekarang ada jenis rare earth screen yang mampu menghasilkan gambaran yang baik dengan
dosis radiasi yang sangat sedikit.
Cara kerja IS :
Bila kristal Kalsium Tungstat terkena sinar x, maka terbentuklah sinar ultra violet yang dapat
dilihat mata. Efek ini dinamakan pendar fluor (fluorescent). Pada umunya memendarkan
warna biru violet dan ada juga yang green emitting (hijau). Intensifyng screen menambah
efek sinar x pada film sehingga memperpendek masa penyinaran. Keburukan IS adalah
partikelpartikel debu, bercakbercak, goresangoresan atau gangguan lainnya dapat
menimbulkan artefak pada hasil film.
C. Aplikasi Pesawat SinarX dalam Berbagai Bidang
Kedokteran nuklir merupakan cabang ilmu kedokteran yang menggunakan sumber
radiasi terbuka berasal dari disintegrasi inti radionuklida buatan, untuk mempelajari
perubahan fisiologi, anatomi dan biokimia, sehingga dapat digunakan untuk tujuan
diagnostik, terapi dan penelitian kedokteran. Radioisotop dapat dimasukkan ke tubuh pasien
(studi invivo) maupun hanya direaksikan saja dengan bahan biologis antara lain darah,
cairan lambung, urine, dan sebagainya, yang diambil dari tubuh pasien, yang lebih dikenal
sebagai studi invitro (dalam gelas percobaan).Pada studi invivo, setelah radioisotop dapat
dimasukkan ke tubuh pasien melalui mulut, suntikan, atau dihirup lewat hidung, maka
informasi yang dapat diperoleh dari pasien dapat berupa:
Citra atau gambar dari organ/bagian tubuh pasien yang diperoleh dengan bantuan
peralatan kamera gamma ataupun kamera positron (teknik imaging).
Kurvakurva kinetika radioisotop dalam organ/bagian tubuh tertentu dan angkaangka
yang menggambarkan akumulasi radioisotop dalam organ/bagian tubuh tertentu
Pesawat SinarX 20
disamping citra atau gambar yang diperoleh dengan kamera gamma ataupun kamera
positron
Radioaktivitas yang terdapat dalam contoh bahan biologis )darah, urine, dll) yang
diambil dari tubuh pasien, dicacah dengan instrumen yang dirangkaikan pada detektor
radiasi (teknik nonimaging).
Data yang diperoleh baik dengan teknik imaging maupun teknik nonimaging
memberikan informasi mengenai fungsi organ yang diperiksa. Pencitraan (imaging) pada
kedokteran nuklir dalam beberapa hal berbeda dengan pencitraan dalam radiologi.
Pesawat SinarX 21
1. Aplikasi Pesawat SinarX dalam Bidang Pengobatan
• Analisis kondisi tulang
Gb 4. Pemotretan tulang tengkorak dengan pesawat sinar X
• Penentuan Kerapatan Tulang Dengan Bone Densitometer
Pengukuran kerapatan tulang dilakukan dengan cara menyinari tulang dengan radiasi
gamma atau sinarX. Berdasarkan banyaknya radiasi gamma atau sinarX yang diserap tulang
yang diperiksa maka dapat ditentukan konsentrasi mineral kalsium dalam tulang. Perhitungan
dilakukan oleh komputer yang dipasang pada alat bone densitometer tersebut. Teknik ini
bermanfaat sebagai alat bantu diagnosis kekeroposan tulang (osteoporosis) yang sering
menyerang wanita pada usia menupause (mati haid) sehingga menyebabkan tulang mudah
patah.
• Radioterapi
Pesawat SinarX 22
Gb 5. Foto Terapi Rongga Dada
Gb 6. Foto rongga mulut
2. Fungsi SinarX sebagai Pengambil Gambar Struktur Molekuler seperti DNA
Pesawat SinarX 23
Gb 7. Struktur DNA melalui belauan sinarx
3. Pengkajian Bintang dalam Astronomi
Gb 8. Imej matahari diambil oleh teleskop sinarX
4. Pemeriksaan Material dan Analisis Permukaan
Teknik pemeriksaan material yang digunakan pada studi advance lab work adalah X
Ray Fluoresence (XRF), X Ray Diffraction (XRD) dan Scanning Electron Microscopy
Pesawat SinarX 24
(SEM) yang dipadukan dengan Energy Dispersive X Ray Analyzer (EDX) pada sampel yang
tidak diketahui jenis serta komposisi material tersebut.
BAB IV
PENUTUP
Kesimpulan
1. SinarX dapat terbentuk apabila partikel bermuatan misalnya elektron oleh pengaruh
gaya inti atom bahan mengalami perlambatan, selain itu sinarX dapat dihasilkan bila
elektron dengan kecepatan yang sangat tinggi menabrak atom.
Pesawat SinarX 25
2. Pada dasarnya pesawat sinarX terdiri dari tiga bagian utama, yaitu tabung sinarX,
sumber tegangan tinggi yang mencatu tegangan listrik pada kedua elektrode dalam
tabung sinarX, dan unit pengatur.
3. Perangkat pesawat sinarX terdiri dari:
Tegangan line Space Charge Convensator
Line Voltage Compensator Timer
Auto Trafo (Automatic Transformer) Timer Mekanik
Transformator Timer Elektromotor
Tabung sinarX Timer Elektronik
Katoda Spot Film Device
Anoda Grid
Tube Housing Collinmator
Windows (jendela tabung) Meja Pemeriksaan
Pasien
Dinding tabung Cassette film Xray
Rotor Intensifying Screen
Filter tabung sinarX KV Selector
Additional Filter (filter tambahan) mA Selector
Tombol (safety switch dan Expansion diaphragma)
4. Pesawat sinar X banyak digunakan di bidang kesehatan untuk keperluan diagnostik
dan terapi dan di bidang industri, antara lain untuk radiografi.
5. Beberapa contoh penggunaan pesawat sinarX antara lain:
a.Dibidang pengobatan, pesawat sinarX dapat digunakan untuk analisis kondisi
tulang, penentuan kerapatan tulang dengan Bone Densitometer, dan radioterapi.
b. Sebagai pengambil gambar struktur molekuler seperti DNA.
c. Pengkajian bintang dalam astronomi.
d. Pemeriksaan material dan analisis permukaan
Pesawat SinarX 26
DAFTAR PUSTAKA
http://www.batan.go.id/ptkmr/Alara/Alara/01%20Buletin%20Alara%20P3KRBiN/BulAlara
%20Vol%202_2%20Des%2098/BAlara1998_02212_007.pdf
http://jurnal.sttnbatan.ac.id/wpcontent/uploads/2008/06/26totoedit269279.pdf
http://electromedicalengineering.blogspot.com/2008/12/dasardasarpesawatrontgen.html
http://labinfo.files.wordpress.com/2008/05/sinar.jpg
http://www.fortunecity.com/tattooine/swampthing/221.html
http://www.sman2mks.com/index2.php?option=com_content&do_pdf=1&id=464
http://soil.faperta.ugm.ac.id/jitl/3.2%202002%200106%20sastiono.pdf
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/id/e/eb/Dental_xray.jpg
http://radiografer.wordpress.com/2008/06/30/terjadinyasinarx/
http://labinfo.wordpress.com/2008/05/14/teknikpemeriksaanmaterialmenggunakanxrf
xrddansemeds/
Pesawat SinarX 27
top related