Dari ppt

Pengertian Pesawat Teleterapi Cobalt-60 merupakan salah satu peralatan yang digunakan untuk pengobatan kanker. Prinsip terapi Cobalt-60 adalah memberikan radiasi elektromagnetik  yang dipancarkan cobalt-60. Radiasi ini dapat menimbulkan kerusakan sebesar mungkin pada jaringan tumor dan sekecil mungkin pada  jaringan normal. Cara yang digunakan langsung pada tumor dari berbagai arah dengan energi tertentu sehingga diperoleh dosis maksimum.

Pada dasarnya, inti pesawat teleterapi Cobalt-60 adalah satu sumber radioisotop Co-60 yang memancarkan sinar gamma berenergi rata-rata 1250 MV. Sinar gamma dan Co-60 tersebut mempunyai daya tembus sangat tinggi, sehingga mampu menembus jaringan/organ yang berada di dalam tubuh sekalipun.

Telah diketahui pula bahwa sel kanker bersifat lebih sensitif terhadap sinar gamma daripada sel normal. Karena daya tembusnya yang begitu besar dan bisa mematikan sel kanker, maka sinar gamma bisa dimanfaatkan untuk membunuh sel-sel kanker yang berada di dalam tubuh tanpa harus melalui operasi/pembedahan. Inilah salah satu keuntungan penggunaan pesawat teleterapi Cobalt-60, yaitu pengobatan/terapi kanker dan luar tubuh tanpa pembedahan pasien.

Karakteristik sinar gamma yaitu tidak bermassa, tidak bermuatan, berbentuk gelombang elektromaknetik atau photon, memiliki daya tembus yang sangat tinggi. Salah satu sumber sinar gamma adalah cobalt-60.

Pengertian Rangkaian Dasar Pesawat Co-60

Pesawat Co-60 menggunakan sumber radiasi bahan radioaktif Cobalt 60 yang menghasilkan sinar gamma. Sinar Gamma adalah istilah untuk radiasi elektromagnetik energi-tinggi yang diproduksi oleh transisi energi karena percepatan elektron. Gamma bermuatan 0 (nol) dihasilkan akibat transisi inti nukleon. Sumber (head source) Co-60 berada pada gantry yang dapat diatur penyudutannya dari 0° - 360°. Sinar gamma memiliki daya tembus yang tinggi dibandingkan partikel alpha maupun beta. Bahan untuk menahan sinar gamma biasanya diilustrasikan dengan ketebalan yang dibutuhkan untuk mengurangi intensitas dari sinar gamma. Pesawat Co-60 memiliki lampu kolimator dan fiber optik yang berfungsi untuk mendapatkan titik sentral dari luas lapangan penyinaran, mengatur jarak sumber ke obyek dengan mengubah ketinggian meja.

SISTEM PENYINARAN COBALT-60

Radioterapi menggunakan CO-60 Kanker adalah suatu penyakit yang ditimbulkan oleh sel tunggal yang tumbuh tidak normal dan tidak terkendali sehingga dapat menjadi ganas yang dapat menghancurkan dan merusak sel atau jaringan sehat. Kanker merupakan salah satu jenis penyakit yang sangat ditakuti oleh banyak orang. Kanker, karena kemunculannya, dapat merusak sel atau organ penting lain. Oleh karena itu perlu dideteksi dan dihancurkan aktivitas atau pertumbuhannya sebelum berdampak lebih buruk lagi. Jika seseorang terdiagnosa terjangkit kanker, sel kanker tersebut perlu dihancurkan sebelum kanker tersebut menyebar dan merusak sel atau organ lain. Salah satu caranya ialah dengan menggunakan radiasi. Penggunaan radiasi untuk menghancurkan sel kanker biasa disebut sebagai radioterapi. Radioterapi menggunakan energi yang bersumber dari bahan radioaktif. Perlakuan radiasi ini dapat menghancurkan material genetik sel sehingga sel rusak, tidak dapat membelah dan tumbuh lagi. Tidak hanya sel kanker yang hancur oleh radiasi ini, sel normal pun akan rusak jika terkena radiasi. Dalam penggunaan radiasi, perlu adanya perlakuan dimana sel kanker yang harus dihancurkan tanpa merusak sel-sel sehat disekitarnya. Untuk itu perlu dosis yang setepat mungkin dalam radioterapi sehingga sel-sel yang sehat tidak terkena radiasi atau walaupun terkena jumlahnya sangat sedikit sekali. Oleh karena itu, dalam radioterapi, proteksi radiasi mutlak diperlukan. Sudah disebutkan bahwa kanker dapat ditangani dengan terapi radiasi, Salah satunya dengan menggunakan sinar gamma Cobalt-60. Radioterapi CO-60 merupakan pesawat telelerapi yang memancarkan sinar gamma secara terus menerus sehingga baik digunakan untuk keperluan pengobatan penyakit kanker. Sumber (head source) CO-60 berada pada gantry yang dapat diatur penyudutannya dari 00 – 3600. CO-60 ditempatkan dalam kontainer metal yang tebal pada alat, yang dapat diatur sedemikian rupa sehingga sel kanker dapat diradiasi dari berbagai arah yang ditujukan setepat mungkin dan dengan paparan yang setepat mungkin. Pesawat ini dilengkapi dengan lampu kolimator dan fiber optic yang berfungsi untuk mendapatkan titik sentral dari luas lapangan penyinaran, mengatur jarak sumber ke obyek dengan mengubah ketinggian meja. Untuk menghindari rusaknya sel-sel yang sehat, prinsip- prinsip proteksi radiasi harus dijalankan dengan baik. Proteksi radiasi terdiri atas tiga prinsip yang harus dijalankan. Pertama, Radiasi digunakan jika memang benar- benar dibutuhkan. Dalam pengobatan kanker, radiasi memang benar-benar dibutuhkan. Kedua, ALARA (as low as reasonably achieveble). Dalam radioterapi pengobatan kanker, prinsip ALARA ialah dosis yang dibutuhkan harus setepat mungkin karena jika tidak sel-sel yang sehat juga akan rusak. Kemudian prinsip yang terakhir ialah pembatasan dosis. Radioterapi dengan menggunakan CO-60, radiasinya diarahkan atau merupakan radiasi eksternal. Radioterapi CO-60 memancarkan sinar gamma yang dapat mengionisasi dan merusak sel. CO-60 memancarkan 2 jenis sinar yang berenergi tinggi, yakni sinar beta dan gamma. Setelah memancarkan sinar beta, CO-60 kemudian memancarkan sinar gamma. Sinar gammalah yang dimanfaatkan untuk terapi radiasi karena lebih memiliki daya tembus yang lebih besar dan daya rusak yang besar pula terhadap sel kanker. Berikut skema pemancaran sinar gamma pada CO-60. Teknik- teknik yang harus dijalankan terhadap radiasi gamma, hasil CO-60, sesuai dengan prinsip proteksi radiasi diantaranya meminimalkan waktu penyinaran, memaksimalkan jarak dari sumber radiasi, dan melindungi sumber radiasi. Walaupun beberapa efek biologis radiasi tergantung pada nilai dosisnya, untuk maksud pengontrolan dapatlah diasumsikan bahwa Nilai dosis × waktu penyinaran = dosis total Dengan demikian, jika pekerjaan harus dilakukan pada medan radiasi yang relatif tinggi, dalam hal ini radioterapi CO-60, pembatasan waktu penyinaran harus dibuat sedemikian rupa sehingga produk nilai dosis dan waktu penyinaran tidak melebihi dosis total maksimum yang diperbolehkan radioterapi tersebut dikerjakan sesuai dengan prinsip keselamatan radiasi. Misalnya, Selama jangka waktu beberapa minggu, setiap harinya

harus dikenai radiasi seberapa besar sehingga pasien tersebut menerima radiasi secara tepat agar sel-sel sehat disekitar sel kanker hanya menerima sedikit paparan radiasi. Kemudian proteksi yang dijalankan adalah mengatur jarak dari sumber radiasi. Secara intuitif, jelas bahwa penyinaran radiasi menurun dengan bertambahnya jarak. Jika diubah ke dalam istilah kuantitatif, kenyataan ini menjadi sarana yang dapat dimanfaatkan untuk keselamatan radiasi. Pada radioterapi dengan CO-60 jarak juga diatur sedekemikian rupa sehingga radioterapi menjadi optimal. Berikut ialah skema penyusunan radiasi. Dimana SSD merupakan jarak sumber/pesawat dengan permukaan fantom, a adalah sumber radiasi CO-60, d jarak fantom ke objek yang akan diradiasi dalam hal ini pasien. Proteksi radiasi yang juga harus dijalankan ialah perlindungan atau penghalang. Pada prinsip ini, sebelum radiasi gamma sampai menuju ke objek yang akan diradiasi perlu adanya pelindung yang dapat melemahkan atau mengurangi radiasi gamma tersebut. Pada kondisi-kondisi geometri yang baik, pelemahan sinar gamma sesuai dengan rumus Kendatipun demikian, pada kondisi-kondisi yang tidak baik berkas sinar gamma dapat menyebar kemana saja. Yang terpenting ialah prinsip ini harus dijalankan agar dapat mengurangi risiko radiasi yang lebih buruk. Untuk mengurangi intensitas radiasi beberapa jenis penghalang. Yang pertama HVL (Half Value Layer) yang dapat mengurangi intensitas radiasi menjadi setengahnya, kedua TVL (Tenth Value Layer) yang dapat mengurangi intensitas yang datang menjadi sepersepulunya. Kemudiaan Mean Value Layer dapat mengurangi intensitas menjadi kira-kira 38% intensitas awal. Sebagai gambaran , pada kondisi geometri yang baik, untuk meneruskan 10% radiasi gamma yang membahayakan, pelindung beton setebal sekitar 7 inchi diperlukan. Pada dasarnya radioterapi dengan menggunakan CO-60 dimaksudkan untuk mengobati kanker, akan tetapi seperti yang kita tahu bahwa radiasi juga dapat merusak sel lain yang sehat. Untuk itu dalam penggunaannya perlu ada pengawasan yang ketat. Banyak sekali badan-badan yang mengatur tentang radiasi seperti IAEA, ICRP dan lain sebagainya yang kesemuanya menekankan bahwa prinsip-prinsip proteksi radiasi harus dijalankan dengan baik. Tujuannya tidak lain ialah pemanfaatan radiasi benar-benar dapat dipertanggungjawabkan, mencegah penerimaan paparan radiasi yang berlebihan sehingga dapat mengurangi efek-efek somatik yang berbahaya. Dengan menggunakan prinsip proteksi radiasi ini, Radioterapi dengan CO-60, zat radioisotop CO-60 ditempatkan dalam kontainer metal yang tebal pada alat, yang dapat diatur sedemikian rupa sehingga sel kanker dapat diradiasi dari berbagai arah yang ditujukan setepat mungkin dan dengan paparan yang setepat mungkin. Kemudian sumber radiasi gamma dari CO-60 juga ditempatkan pada jarak tertentu sehingga pasien dikenai radiasi yang optimum atau pas secara paparan radiasi. Radioterapi CO-60 juga dilakukan secara berkala, setiap hari, secara tepat sehingga dosis total yang diterima pasien tidak melebihi dosis maksimum. Referensi 1. Cember, Herman. 1983. Introduction to Health Physics, diterjemahkan oleh Achmad Toekiman. Semarang: IKIP Semarang Press. 2. Podgorsak, E. B. 2005. Radiation Oncology Physics: A Hanbook for Teachers and Students. IAEA: Austria 3. Atmayati, Supi dan Arif Jauhari. 2007. Prinsip kerja pesawat terapi cobalt-60 (http:// puskaradim.blogspot.com/2007/ 12/prinsip-kerja-pesawat-terapi- cobalt-60.html diakses 27 oktober 2011). 4. Sumasatro, wasono dan mulyadi rachmad. 2007. Pengukuran Output Radioterapi. (http:// www.kalbe.co.id/files/cdk/ files/07_PengukuranOutputRadia sitRadioterapi.pdf/07_Pengukura nOutputRadiasitRadioterapi.html diakses 28 oktober 2011). 5. Rumhadi, Eddy. Proteksi Radiasi. (http:// www.posradiografer,com/ index.php diakses 28 oktober 2011).

UNIT TELETERAPI (Co-60)

Telah diketahui bahwa daya penetrasi sinar-X dalam jaringan amat tergantung dari energi yang

dihasilkan oleh tabung. Makin tinggi perbedaan tegangan antara katoda dan anoda, makin besar pula daya tembus sinar. Berarti untuk tumor-tumor yang letaknya dalam diperlukan pesawat-pesawat dengan tegangan yang tinggi. Pada tahun 1913, Coolidge memperkenalkan tabung sinar-X hampa udara dengan tegangan 200 kV yang pertama. Tabung ini merupakan dasar dari perkembangan teknik radioterapi selanjutnya. Karena dengan tegangan tersebut tidak akan didapatkan dosis yang memuaskan untuk tumor-tumor yang letaknya lebih dalam, maka sesudah perang dunia kedua, lahirlah pesawat "supervoltage" kemudian disusul dengan periode "megavoltage" yang diperkenalkan oleh Schulz. Setelah itu ditemukan pula Co-60 (kobalt 60) yang merupakan isotop buatan yang murah yang dapat menggantikan jarum radium yang mahal harganya. Pada saat ini Co-60 yang mempunyai energi ekuivalen dengan sinar-X 3 mV, digunakan baik sebagai radiasi eksternal (teletherapy) maupun radiasi internal (brachytherapy, yaitu implantasi atau intra-kavitar).

a.) Rangkaian Dasar Pesawat Co-60Pesawat Co-60 menggunakan sumber radiasi bahan radioaktif Cobalt 60 yang menghasilkan sinar gamma. Sinar Gamma adalah istilah untuk radiasi elektromagnetik energi-tinggi yang diproduksi oleh transisi energi karena percepatan elektron. Gamma bermuatan 0 (nol) dihasilkan akibat transisi inti nukleon. Sumber (head source) Co-60 berada pada gantry yang dapat diatur penyudutannya dari 00 - 3600. Sinar gamma memiliki daya tembus yang tinggi dibandingkan partikel alpha maupun beta. Bahan untuk menahan sinar gamma biasanya diilustrasikan dengan ketebalan yang dibutuhkan untuk mengurangi intensitas dari sinar gamma. Pesawat Co-60 memiliki lampu kolimator dan fiber optik yang berfungsi untuk mendapatkan titik sentral dari luas lapangan penyinaran, mengatur jarak sumber ke obyek dengan mengubah ketinggian meja.Pesawat teleterapi Co-¬60 setiap tahun terjadi penyimpangan/ error sebesar 5%. Selain itu perlu dikalibrasi setiap 6 bulan. Penyimpangan output radiasi pesawat teleterapi Co-¬60 terjadi karena geometri dari isotop berbentuk silinder bukan bola dan berkas radiasi yang digunakan ialah berkas terkolimasi. Keberhasilan pelaksanaan teleterapi dengan menggunakan pesawat telecobalt-60 sangat dipengaruhi oleh faktor ukuran dan geometris sumber, serta jarak sumber kepermukaan kulit pasien. Untuk mengetahui pengaruh faktor-faktor tersebut terhadap karakteristik radiasi pesawat telecobalt-60, maka telah dilakukan simulasi dengan menggunakan model sumber berbentuk piringan, model sumber berbentuk titik, dan menggunakan model persamaan empiris.Dari hasil simulasi, secara umum diperoleh bahwa semakin kecil diameter sumber, maka profil dosis keluaran pesawat akan semakin flatness, yang berarti sebaran dosis pada daerah teradiasinya akan semakin seragam. Semakin jauh sumber radiasi dari bidang pengamatan (SSD semakin besar) maka sebaran dosis pada bidang pengamatan tersebut akan semakin seragam. Untuk SSD konstan, semakin dalam titik pengamatan berada dalam phantom maka sebaran dosisnya akan semakin seragam.Dengan membandingkan hasil simulasi dan hasil eksperimen untuk medan radiasi standar 10 cm x 10 cm, maka kecenderungan keseragaman ( uniformity) sebaran dosis akibat adanya ukuran sumber (SSD) dan kedalaman (d) hanya terjadi pada daerah disekitar sumbu berkas (-2 cm sampai 2 cm), sedangkan untuk daerah lain ( daerah penumbra dan sekitarnya) di dalam medan kecenderungan ini tidak berlaku. Perbedaan ini dapat disebabkan oleh adanya pengabaian terhadap efek hamburan phantom.

Penyinaran tabung detektor dilakukan dengan dua variasi, yaitu 1) luas lapangan dan 2) SSD. Pengambilan luas lapangan dan SSD disesuaikan dengan tabel penyinaran yang tersedia. Pengukuran keluaran radiasi dilakukan 3 kali ulangan. Pada awal dan akhir pengukuran dilakukan pencatatan temperatur, tekanan dan kelembaban udara. Data ini digunakan untuk menetapkan nilai faktor koreksi K pt dan fh pada hasil pembacaan ukur.

Pesawat telelerapi ini menggunakan sumber radiasi CO60 yang memancarkan sinar gamma secara terus menerus sehingga baik digunakan untuk keperluan pengobatan penyakit kanker. Sumber (head source) CO60 berada pada gantry yang dapat diatur penyudutannya dari 00 - 3600. Pesawat ini dilengkapi dengan lampu kolimator dan fiber optic yang berfungsi untuk mendapatkan titik sentral dari luas lapangan penyinaran, mengatur jarak sumber ke obyek dengan mengubah ketinggian meja.

2.2 Pesawat megavoltage Cobalt-60Pesawat megavoltage Cobalt-60 adalah salah satu pesawat radiasi yang menghasilkan radiasi foton sekitar 1.25 MV, oleh karena itulah pesawat Cobalt-60 disebut pesawat megavoltage. Cobalt-60 adalah isotop dari yang memiliki kelebihan satu neutron pada inti atomnya. Umur paruh Co-60 adalah 5.3 tahun dengan mengemisikan 0.097 MeV partikel beta dan dua sinar gamma dengan energi 2.5 MeV. Masing-masing sinar gamma ini memiliki enegi 1.2 MeV dan 1.3 MeV. Aktivitas Co-60 adalah 1100 Currie/gram.

Gambar 2.1. Kepingan cobaltUntuk mengetahui berapa besar radiasi yang dikeluarkan pesawat cobalt permenitnya maka rumah sakit melakukan kalibrasi keluaran pesawat megavoltage Cobalt-60. Kalibrasi ini umumnya dilakukan setiap 6 bulan sekali.

UNIT TELETERAPI (Co-60)

Telah diketahui bahwa daya penetrasi sinar-X dalam jaringan amat tergantung dari energi yang dihasilkan oleh tabung. Makin tinggi perbedaan tegangan antara katoda dan anoda, makin besar pula daya tembus sinar. Berarti untuk tumor-tumor yang letaknya dalam diperlukan pesawat-pesawat dengan tegangan yang tinggi. Pada tahun 1913, Coolidge memperkenalkan tabung sinar-X hampa udara dengan tegangan 200 kV yang pertama. Tabung ini

merupakan dasar dari perkembangan teknik radioterapi selanjutnya. Karena dengan tegangan tersebut tidak akan didapatkan dosis yang memuaskan untuk tumor-tumor yang letaknya lebih dalam, maka sesudah perang dunia kedua, lahirlah pesawat "supervoltage" kemudian disusul dengan periode "megavoltage" yang diperkenalkan oleh Schulz. Setelah itu ditemukan pula Co-60 (kobalt 60) yang merupakan isotop buatan yang murah yang dapat menggantikan jarum radium yang mahal harganya. Pada saat ini Co-60 yang mempunyai energi ekuivalen dengan sinar-X 3 mV, digunakan baik sebagai radiasi eksternal (teletherapy) maupun radiasi internal (brachytherapy, yaitu implantasi atau intra-kavitar). 

a.) Rangkaian Dasar Pesawat Co-60Pesawat Co-60 menggunakan sumber radiasi bahan radioaktif Cobalt 60 yang menghasilkan sinar gamma. Sinar Gamma adalah istilah untuk radiasi elektromagnetik energi-tinggi yang diproduksi oleh transisi energi karena percepatan elektron. Gamma bermuatan 0 (nol) dihasilkan akibat transisi inti nukleon. Sumber (head source) Co-60 berada pada gantry yang dapat diatur penyudutannya dari 00 - 3600. Sinar gamma memiliki daya tembus yang tinggi dibandingkan partikel alpha maupun beta. Bahan untuk menahan sinar gamma biasanya diilustrasikan dengan ketebalan yang dibutuhkan untuk mengurangi intensitas dari sinar gamma. Pesawat Co-60 memiliki lampu kolimator dan fiber optik yang berfungsi untuk mendapatkan titik sentral dari luas lapangan penyinaran, mengatur jarak sumber ke obyek dengan mengubah ketinggian meja.Pesawat teleterapi Co-¬60 setiap tahun terjadi penyimpangan/ error sebesar 5%. Selain itu perlu dikalibrasi setiap 6 bulan. Penyimpangan output radiasi pesawat teleterapi Co-¬60 terjadi karena geometri dari isotop berbentuk silinder bukan bola dan berkas radiasi yang digunakan ialah berkas terkolimasi. Keberhasilan pelaksanaan teleterapi dengan menggunakan pesawat telecobalt-60 sangat dipengaruhi oleh faktor ukuran dan geometris sumber, serta jarak sumber kepermukaan kulit pasien. Untuk mengetahui pengaruh faktor-faktor tersebut terhadap karakteristik radiasi pesawat telecobalt-60, maka telah dilakukan simulasi dengan menggunakan model sumber berbentuk piringan, model sumber berbentuk titik, dan menggunakan model persamaan empiris.Dari hasil simulasi, secara umum diperoleh bahwa semakin kecil diameter sumber, maka profil dosis keluaran pesawat akan semakin flatness, yang berarti sebaran dosis pada daerah teradiasinya akan semakin seragam. Semakin jauh sumber radiasi dari bidang pengamatan (SSD semakin besar) maka sebaran dosis pada bidang pengamatan tersebut akan semakin seragam. Untuk SSD konstan, semakin dalam titik pengamatan berada dalam phantom maka sebaran dosisnya akan semakin seragam.Dengan membandingkan hasil simulasi dan hasil eksperimen untuk medan radiasi standar 10 cm x 10 cm, maka kecenderungan keseragaman ( uniformity) sebaran dosis akibat adanya ukuran sumber (SSD) dan kedalaman (d) hanya terjadi pada daerah disekitar sumbu berkas (-2 cm sampai 2 cm), sedangkan untuk daerah lain ( daerah penumbra dan sekitarnya) di dalam

medan kecenderungan ini tidak berlaku. Perbedaan ini dapat disebabkan oleh adanya pengabaian terhadap efek hamburan phantom.

Penyinaran tabung detektor dilakukan dengan dua variasi, yaitu 1) luas lapangan dan 2) SSD. Pengambilan luas lapangan dan SSD disesuaikan dengan tabel penyinaran yang tersedia. Pengukuran keluaran radiasi dilakukan 3 kali ulangan. Pada awal dan akhir pengukuran dilakukan pencatatan temperatur, tekanan dan kelembaban udara. Data ini digunakan untuk menetapkan nilai faktor koreksi K pt dan fh pada hasil pembacaan ukur.

AKSELERATOR LINEAR (LINAC)

a.) Defenisi AkseleratorPesawat sinar-X pada umumnya memproduksi sinar-X energi berorde kilo elektron Volt (keV). Untuk mendapatkan sinar-X dengan energi yang sangat tinggi, biasanya digunakan alat pemercepat partikel atau akselerator. Akselerator adalah alat yang dipakai untuk mempercepat gerak partikel bermuatan seperti elektron, proton, inti-inti ringan, dan inti atom lainnya. Mempercepat gerak pertikel bertujuan agar pertikel tersebut bergerak dengan cepat sehingga memiliki energi kinetik yang sangat tinggi. Untuk mempercepat gerak partikel ini diperlukan medan listrik ataupun medan magnet. Akselereator gerak pertama kali dikembangkan oleh dua orang fisikawan Inggris, J.D. Cockroft dan E.T.S Walton, di Laboratorium Cavendish, Universitas Cambrige pada 1929, atas jasanya mereka dianugrahi hadiah Nobel bidang fisika pada 1951. Akselerator partikel biasanya dipakai untuk penelitian fisika energi tinggi dengan cara menabrakkan partikel berkecepatan sangat tinggi ke target tertentu. Namun, ada beberapa jenis akselerator partikel yang dirancang untuk memproduksi radiasi berenergi tinggi untuk keperluan radioterapi. 

Akselerator digunakan untuik menghasilkan sinar X dengan energi yang tinggi dengan menggunakan tabung Betatron dan Sinkrotron.b.) Tabung Betatron Betatron pertama kali diperkenalkan pada 1941 oleh Donald William Kerts dari Universitas Illinois, Amerika Serikat. Penamaan Betatron mengacu pada jenis sinar radioaktif yaitu sinar-ß, yang merupakan aliran elektron yang berkecepatan tinggi. Betatron terdiri atas tabung kaca hampa udara berbentuk cincin raksasa yang diletakan diantara dua kutub magnet yang sangat kuat. Elektron akselerator pada prinsipnya adalah suatu tabung sinar-X berukuran sangat besar. Penyuntik berupa filamen panas yang berperan sebagai pemancar elektron dipasang untuk menginjeksi aliran elektron ke dalam tabung pada sudut tertentu. Setelah elektron disuntikan ke dalam tabung, ada dua gaya yang akan bekerja pada elektron tersebut. Gaya yang pertama membuat elektron bergerak mengikuti lengkungan tabung. Di dalam medan magnet, partikel akan bergerak melingkar. Gaya yang kedua berperan mempercepat gerak elektron hingga kecepatannya semakin tinggi. Melalui gaya ke dua ini, elektron memperoleh energi kinetik yang sangat besar. Dalam waktu sangat singkat, elektron akan bergerak melingkar di dalam tabung beberapa ribu kali. Apabila energi kinetik elektron telah mencapai nilai tertentu, elektron dibelokan dari jalur lengkungannya sehingga dapat menabrak target secara langsung yang berada di tepi ruangan. Dari proses tabrakan ini pancaran sinar X berenergi sangat tinggi karena sebagian besar akselerator dapat mempercepat elektron hingga energinya mencapai 20 Mega elektron Volt (MeV). Betatron memiliki kelemahan karena mesin itu memerlukan magnet berukuran sangat besar guna mendapatkan perubahan fluks yang diperlukan untuk mempercepat elektron. 

c.) Sinkrotron ElektronUntuk mengatasi kelemahan ini, diperkenalkan jenis akselerator elektron lainnya yang menggunakan magnet yang berbentuk cincin yang diberi nama sinkrontron elektron. Alat ini berfungsi sebagai pemercepat elektron yang mampu menghasilkan elektron dengan energi kinetik lebih besar di bandingkan Betatron. Elektron dengan energi anatara 50-100 kV dipancarkan dari filamen untuk selanjutnya dipercepat di dalam alat. Pada saat akhir proses percepatan, elektron ditabrakan menuju sasaran sehingga dihasilkan sinar-X dengan energi dan intensitas tinggi.

d.) Defenisi Linear acceleration (LINAC)Akselerator linear (linear accelerator, LINAC) adalah alat terapi radiasi yang eksternal yang paling umum digunakan untuk pasien yang terkena kanker. Linear accelerator digunakan untuk mengobati semua lokasi badan yang terkena kanker, menyampaikan high-energy sinar-x yang sama dosisnya kepada daerah tumor pasien. Alat ini digunakan tidak hanya dalam terapi radiasi eksternal, tetapi juga untuk Radiosurgery Stereotactic dan Badan Stereotactic Radioterapi yang serupa menggunakan gamma. Sinar-Rontgen ini dapat menghancurkan sel kanker selagi melingkupi jaringan normal.

Aplikasi LINAC Akselerator linier (Linear Accelerator, LINAC) pertama kali diperkenalkan oleh R. Wideroe di Swiss pada 1929, namun unjuk kerjanya saat itu kurang memuaskan. LINAC mempunyai kelebihan dan kekurangan dibandingkan dengan akselerator magnetik. Ukuran alat dan biaya yang diperlukan untuk mengoperasikan LINAC kira-kira proporsional dengan energi akhir partikel yang dipercepat. Sedang pada akselerator magnetik, tenaga yang diperlukan akan lebih tinggi untuk menghasilkan energi akhir partikel yang sama besarnya. Oleh sebab itu, untuk mendapatkan partikel berenergi sangat tinggi, LINAC akan lebih ekonomis dibandingkan akselerator magnetik. Di samping itu, penyuntikan partikel yang akan dipercepat dalam akseleratormagnetik sangat sulit dilakukan, sedang pada LINAC partikel dalam bentuk berkas terkolimasi secara otomatis terpencar kedalam tabung akselerator. LINAC dapat dipakai untuk mempercepat partikel hingga berenergi di atas 1 BeV. Betatron praktis tidak mungkin mencapai energi setinggi ini karena memerlukan magnet berukuran sangat besar. 

e.) Prinsip kerja dari linear accelerator (LINAC)LINAC semula dipakai untuk mempercepat partikel bermuatan positif seperti proton. Namun, setelah berbagai modifikasi, mesin dapat pula dipakai untuk mempercepat partikel bermuatan negatif seperti elektron. Dalam hal ini, elektron yang dipercepat mampu bergerak dengan kecepatan mendekati kecepatan cahaya (elektron dengan energi 2 MeV bergerak dengan kecepatan 0,98 c, dengan c adalah kecepatan cahaya). Jika elektron berenergi tinggi itu ditabrakan pada target dari logam berat maka dari pesawat LINAC akan dipancarkan sinar-X berenergi tinggi.Radioterapi dapat juga dilakukan dengan menggunakan elektron berenergi tinggi. Elektron yang dipercepat dalam LINAC dapat langsung di manfaatkan untuk radioterapi tanpa harus ditabrakan terlebih dahulu dengan logam berat. Jadi, LINAC dapat juga berperan sebagai sumber radiasi partikel berupa elektron cepat yang dapat dimanfaatkan untuk radioterapi tumor. Akselerator Linear dalam aplikasinya menggunakan teknologi gelombang mikro yang juga digunakan untuk radar. Gelombang mikro ini dimanfaatkan untuk mempercepat elektron dalam akselerator yang disebut "wave guide". LINAC menggunakan teknologi microwave (teknologi yang sama seperti yang digunakan dalam radar) untuk mempercepat electron digunakan suatu alat yang disebut sebagai "wave guide", hal tersebutlah yang kemudian mengizinkan elektron bertumbukan dengan heavy metal target. Hasil dari tumbukan antara elektron dan metal adalah high-energy x-rays yang dihasilkan oleh metal target. High energy x-rays tersebut kemudian akan diatur untuk kemudian diberikan pada pasien tumor dan diatur keluarannya dari mesin yang disesuaikan dengan keadaan dari pasien. Sinar yang keluar dari bagian accelerator disebut sebagai gantry yang berotasi di sekeliling pasien.

Pesawat Linac menghasilkan berkas radiasi elektron yang dipercepat atau foton sinar¬X bertenaga tinggi. Sebelum melakukan pengukuran output perlu diketahui berkas mana akan diukur, karena cara pengukuran kedua berkas tersebut tidak sama, dalam metode maupun peralatan yang digunakan untuk

pengukuran. Sebelum dilakukan pengukuran, perlu dilakukan pengecekan energi berkas, apakah sama dengan energi berkas pada panel kontrol. Jika terdapat perbedaan maka perlu dilakukan penyesuaian energi dengan memutar tombol pengatur.Pengecekan energi foton yang dihasilkan pesawat Linac, perlu dilakukan pengukuran dosis pada kedalaman 10 dan 20 cm dalam fantom air. Dari hasil pengukuran ini ditetapkan nilai perbandingan D10/D20 -nya, lalu dicari energi fotonnya melalu kurva D10/D20 vs energi foton. 

Pasien ditempatkan pada kursi pengobatan yang dapat bergerak kesegala arah, agar dapat dipastikan pemberian radiasi dalam posisi yang tepat. Radiasi dikirim melalui kursi pengobatan. Akselerator Linear yang merupakan akselerator dengan partikel lurus mangandung unsure-unsur :1.) Sumber partikel.Tergantung pada partikel yang sedang bergerak. Proton yang dihasilkan dalam sumber ion memiliki desain yang berbeda. Jika partikel lebih berat harus dipercepat, misalnya ion uranium.2.) Sebuah sumber tegangan tinggi untuk injeksi awal partikel.3.) Sebuah ruang hampa pipa vakum. Jika perangkat digunakan untuk produksi sinar-X untuk pemeriksaan atau terapi pipa mungkin hanya 0,5 sampai 1,5 meter, sedangkan perangkat yang akan diinjeksi bagi sebuah sinkrotron mungkin sekitar sepuluh meter panjangnya, serta jika perangkat digunakan sebagai akselerator utama untuk investigasi partikel nuklir, mungkin beberapa ribu meter.4.) Dalam ruang, elektrik elektroda silinder terisolasi ditempatkan, yang panjangnya bervariasi dengan jarak sepanjang pipa. Panjang elektroda ditentukan oleh frekuensi dan kekuatan sumber daya penggerak serta sifat partikel yang akan dipercepat, dengan segmen yang lebih pendek di dekat sumber dan segmen lagi dekat target. 5.) Satu atau lebih sumber energi frekuensi radio, Sebuah akselerator daya yang sangat tinggi akan menggunakan satu sumber untuk elektroda masing-masing. Sumber harus beroperasi pada level daya yang tepat, frekuensi dan fase yang sesuai dengan jenis partikel dipercepat untuk mendapatkan daya perangkat maksimum.6.) Sebuah sasaran yang tepat. Pada kecepatan mendekati kecepatan cahaya, peningkatan kecepatan tambahan akan menjadi kecil, dengan energi yang muncul sebagai peningkatan massa partikel. Dalam bagian-bagian dari akselerator hal ini terjadi, panjang elektroda tabung akan hampir berjalan konstan.7.) Tambahan elemen lensa magnetis atau elektrostatik Untuk memastikan bahwa sinar tetap di tengah pipa dan elektroda nya.8) Akselerator yang sangat panjang Akan menjaga keselarasan tepat komponen mereka melalui penggunaan sistem servo dipandu oleh sinar laser.

Dalam fisika terapi atau dalam radioterapi linear accelerator (LINAC) yang biasa digunakan antara lain adalah Intensity-Modulated Radiation Therapy (IMRT), Image Guided Radiation Therapy (IGRT), Stereotactic Radiosurgery (SRS) and Stereotactic Body Radio Therapy (SBRT).