LAPORAN FISIKA MEDISCARA KERJA PESAWAT SINAR-X DAN PENCUCI FILM OTOMATIS

Oleh kelompok 1:

1. Nur Hasanah42114110052. Dillah SeptianYuda U.42114090013. Diah Rahayu Ningtias42114100134. Yulianti S.42114100275. Lina Damayanti42114110226. Tri Susanti42114110547. Aniatul Addawiyah42114110418. Messie Nike F.42114110129. Ekberd Krey421141101610. Alvin F.4211411027

JURUSAN FISIKAFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMUNIVERSITAS NEGERI SEMARANG2013BAB 1PENDAHULUAN

A. Latar BelakangSinar X banyak digunakan dalam bidang kedokteran maupun bidang lain. Dalam ilmu kedokteran, sinar-X dapat digunakan untuk melihat kondisi tulang, gigi serta organ tubuh yang lain tanpa melakukun pembedahan langsung pada tubuh pasien. Biasanya, masyarakat awam menyebutnya dengan sebutan Foto Rontgen. Dengan mengarahkan sinar-X ke tubuh manusia, sebagian sinar-X akan diteruskan dan sebagian diserap oleh tubuh manusia. Tulang akan menyerap sinar-X lebih banyak dibandingkan dengan bagian lain. Sinar yang telah menumbuk tubuh manusia akan ditangkap oleh sebuah pelat film. Perubahan akan dapat diamati pada pelat film. Selain bermanfaat, sinar-X mempunyai efek/dampak yang sangat berbahaya bagi tubuh kita yaitu apabila di gunakan secara berlebihan maka akan dapat menimbulkan penyakit yang berbahaya, misalnya kanker. Oleh sebab itu para dokter tidak menganjurkan terlalu sering memakai Foto Rontgen secara berlebihan.Maka supaya lebih mengetahui proses-proses pada radiografi sinar-X untuk diagnostik kami melakukan praktikum sederhana ini.

B. Rumusan Masalaha. Bagaimana prinsip kerja pesawat sinar-X?b. Apa saja bagian-bagian dari pesawat sinar-X?c. Bagaimana prinsip kerja pencuci film otomatis?

C. Tujuana. Mengetahui prinsip kerja pesawat sinar-X.b. Mengetahui bagian-bagian dari pesawat sinar-X.c. Mengetahui prinsip kerja pencuci film otomatis.

BAB IITINJAUAN PUSTAKA

A. Pesawat Sinar XSinar-X bisa dihasilkan oleh seperangkat alat yang disebut pesawat sinar X. Pesawat sinar X banyak digunakan dalam bidang kesehatan untuk keperluan diagnostik dan terapi serta di bidang industri, antara lain untuk radiografi. Sinar-X 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 UniversitasWurzburg.

Proses pembuatan gambar anatomi tubuh manusia dengan sinar-X dapat dilakukan pada permukaan film fotografi. Gambar terbentuk karena adanya perbedaan intensitas sinar- X yang mengenai permukaan film setelah terjadinya penyerapan sebagian sinar-X oleh bagain tubuh manusia. Daya serap tubuh terhadap sinar-X sangat bergantung pada kandungan unsur-unsur yang ada di dalam organ. Tulang manusia yang didominasi oleh unsur Ca mempunyai kemampuan menyerap yang tinggi terhadap sinar-X. Karena penyerapan itu maka sinar-X yang melewati tulang akan memberikan bayangan gambar pada film yang berbeda dibandingkan bayangan gambar dari organ tubuh yang hanya berisi udara seperti paru-paru atau air seperti jaringan lunak pada umumnya

Cara Kerja Pesawat Sinar XPada aplikasinya, penciptaan sinar-X tak lagi mengandalkan mekanisme tabung crookes, melakinkan dengan menggunakan pesawat sinar-X modern. Pesawat sinar-X modern pada dasarnya membangkitkan sinar-X dengan menembak target logam dengan elektron berkecepatan tinggi. Elektron yang berkecepatan tinggi tentunya memiliki energi yang tinggi, dan karenanya mampu menembus elektron-elektron orbital luar pada materi target hingga menumbuk elektron orbital pada kulit k (terdekat dengan inti).Elektron yang tertumbuk akan terpental dari orbitnya, meninggalkan hole pada tempatnya semula. Hole yang ditinggalkannya itu akan diisi oleh elektron dari kulit luar dan proses itu melibatkan pelepasan foton (cahaya elektromagnetik) dari elektron pengisi tersebut. Foton yang keluar itulah yang kemudian disebut sinar-X, dan keseluruhan proses terbentuknya sinar-X melalui mekanisme tersebut disebut mekanisme sinar-X karakteristik.Adapun mekanisme lain yang mungkin terjadi adalah emisi foton yang dialami oleh elektron cepat yang dibelokkan oleh inti atom target atas konsekuensi dari interaksi coulomb antara inti atom target dengan elektron cepat. Proses pembelokkan ini melibatkan perlambatan dan karenanya memerlukan emisi energi berupa foton. Mekanisme ini disebut bremsstrahlung (bahasa Jerman dari radiasi pengereman).

Selanjutnya, pesawat sinar-X modern memanfaatkan kedua kemungkinan di atas untuk memungkinkan produksi sinar-X.

Seperti terlihat pada gambar ilustrasi, beda potensial antara anoda dan katoda dibuat sedemikian rupa sehingga mencapai angka yang cukup untuk membuat elektron melompat dengan kecepatan tinggi setelah katoda diberi energy (biasanya 1000 Volt). Setelah elektron pada katoda melompat dan menghantam filamen pada anoda, terbentuklah sinar-X yang terjadi dengan mekanisme sinar-X karakteristik ataupun bremsstrahlung. Karena filamen pada anoda dimiringkan ke bawah, foton sinar-X akan menuju ke bawah, keluar dari pesawat sinar-X lalu melewati jaringan yang dipotret. Bayangan/citra pun terbentuk pada film yang diletakkan di bawahnya. Sifat penting dari film yang dipakai dalam radiografi adalah kemampuan sinar-X membuat pola dari bermacam-macam kehitaman dalam film. Film dilekatkan pada layar yang diterangi secara merata dan banyaknya cahaya yang berbeda-beda diteruskan membentuk sebuah radiograf dan diamati oleh radiolog.

B. Bagian-Bagian Pesawat Sinar X1) Tabung sinar XJenis tabung sinar x dibedakan 2 jenis yaitu : Tabung rontgen degan anoda putar (Rotating anode) dan tabung rontgen dengan anoda diam (Stationary anode). Beberapa bagian yang terdapat pada tabung rontgen antara lain : Katoda : merupakan tempat filamen yang terbuat dari kawat tungsten yang mempunyai titik lebur tinggi Anoda : merupakan sasaran (target) yang akan ditembaki oleh elektron, dilengkapi dengan bidang focus (focal spot) Rotor (berada diluar insert tube) : berfungsi agar anoda dapat berputar Stator Target (piring anoda terbuat dari wolfram) Tangkai Molybdenum Rumah tabung (tube housing) Expansion diaphragma Tombol pengaman (safety switch) Tube windows (jendela tanung) Minyak pendingin (olie trafo). Persyaratan tabung sinar-X:a. Terbuat dari Metalic dan pada bagian dalamnya dilapisi dengan timah hitam/timbal sehingga tahan panas terhadap sinar-x (x-ray proof)b. Dinding tabung tahan akan goncangan (shock proof)c. Harus mempunyai bahan isolasi (minyak trafo) dan tahan terhadap tegangan tinggid. Pada tabung terdapat socket yang berhubungan dengan ujung kabel tegangan tinggi untuk anoda dan katodae. Mampu menerima panas (Anoda heat storage capacity).

2) Filter tabung sinar-X.Pada jendela tabung Rontgen ditempatkan / dipasang filter sinar X. Ada 2 macam filter, yaitu : Inhernt filter Additional filter dan Inherent Filter. Merupakan bahan-bahan yang dilalui sinar X setelah keluar dari target. Untuk setiap pesawat perlu mendapat tambahan filter yakni 1,5 mm 2,0 mm ketebalan aluminium yang gunanya untuk dapat menahan sinar-X yang mempunyai panjang gelombang tertentu.3) Timer.Timer berfungsi sebagai pewaktu (pengatur lamanya waktu) dalam melakukan expose (pemaparan) sinar-x. 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 menghuungkan 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.4) 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).5) Grid.Grid adalah alat untuk mengurangi atau mengeleminasi radiasi hambur agar tidak sampai ke film rontgen. Grid terdiri atas lajur-lajur lapisan tipis timbal yang disusun tegak diantara bahan-bahan yang tembus radiasi (plastik, bakelit).6) Kolimator.Kolimator dipasang pada unit tabung sinar X. Kolimator digunakan untuk mengatur luas bidang penyinaran yang dikehendaki. 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.7) 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 posisi datar (horizontal) dan posisi miring ke belakang.8) Cassette Film X-ray.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. Bagian-bagian film rontgen terdiri dari: Bakelit IS (Intensifyng Screen) Tempat meletakkan film rontgen Lapisan timah hitam. Per terbuat dari baja.

Tata cara perawatan cassette film rontgen agar tidak cepat rusak : Hindari kaset jatuh atau mengalami benturan Hidari kaset dikenai/terkena bahan kimia, terutama pada bagian IS Harus tetap kering & jangan ditempatkan bertumpuk dengan benda lain . Tidak boleh dibiarkan terbuka Periksa secara rutin untuk mengetahui bagian yang rusak, jaga agar film dan screen berhubungan rapat.9) 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. Intensifyng screen menambah efek sinar x pada film sehingga memperpendek masa penyinaran. Keburukan IS adalah partikel-partikel debu, bercak-bercak, goresan-goresan atau gangguan lainnya dapat menimbulkan artefak pada hasil film.

C. Mesin Pencuci Film Otomatis (Automatic Processing Film)Automatic Processing Film (APF) adalah sarana kelengkapan alat di ruang radiologi/kamar gelap. Fungsi dari pada APF adalah mencuci film hasil foto secara otomatis. Dengan proses mencuci film memakai cairan Developer, Fixer, dan air kemudian dikeringkan dengan elemen sehingga film lebih cepat kering. Sebelum ada perkembangan teknologi, pencucian film X-ray dilakukan secara manual dengan dicelupkan bak-bak (Developer, Fixer, Air) kemudian dijemur di matahari atau menggunakan hairdryer.Cara kerjanya yaitu film yang sebelumya sudah melalui proses photo dengan menggunakan X-ray, kemudian diproses pada ruang gelap. Pada ruang gelap proses pencucian film menggunakan alat yang dinamakan APF (Automatic Procesing Film). Pada alat ini pencucian film dilakukan dengan tiga cairan yaitu Fixer, Developer, dan air. Proses pencetakan film hanya membutuhkan waktu kurang dari 3 menit sehingga penggunaan waktu relative lebih efisien dibandingkan dengan cara manual. Pengoperasian cetak film pada mesin ini dibantu oleh motor yang berfungsi sebagai penggerak gigi(gear) yang kemudian memutarkan roll yang membawa film pada bak developer, fixer dan air.Tahapan pengolahan film secara utuh terdiri dari pembangkitan (developing), pembilasan (rinsing), penetapan (fixing), pencucian (washing), dan pengeringan (drying).1) Pembangkitan (developing)Pembangkitan merupakan tahap pertama dalam pengolahan film. Pada tahap ini perubahan terjadi sebagai hasil dari penyinaran. Dan yang disebut pembangkitan adalah perubahan butir-butir perak halida di dalam emulsi yang telah mendapat penyinaran menjadi perak metalik atau perubahan dari bayangan laten menjadi bayangan tampak. Sementara butiran perak halida yang tidak mendapat penyinaran tidak akan terjadi perubahan. Perubahan menjadi perak metalik ini berperan dalam penghitaman bagian-bagian yang terkena cahaya sinar-X sesuai dengan intensitas cahaya yang diterima oleh film. Sedangkan yang tidak mendapat penyinaran akan tetap bening. Dari perubahan butiran perak halida inilah akan terbentuk bayangan laten pada film.2) Pembilasan (rinsing)Merupakan tahap selanjutnya setelah pembangkitan. Pada waktu film dipindahkan dari tangki cairan pembangkit, sejumlah cairan pembangkit akan terbawa pada permukaan film dan juga di dalam emulsi filmnya. Cairan pembilas akan membersihkan film dari larutan pembangkit agar tidak terbawa ke dalam proses selanjutnya. Cairan pembangkit yang tersisa masih memungkinkan berlanjutnya proses pembangkitan walaupun film telah dikeluarkan dari larutan pembangkit. Proses yang terjadi pada cairan pembilas yaitu memperlambat aksi pembangkitan dengan membuang cairan pembangkit dari permukaan film dengan cara merendamnya ke dalam air. Pembilasan ini harus dilakukan dengan air yang mengalir selama 5 detik.3) Penetapan (fixing)Diperlukan untuk menetapkan dan membuat gambaran menjadi permanen dengan menghilangkan perak halida yang tidak terkena sinar-X tanpa mengubah gambaran perak metalik. Perak halida dihilangkan dengan cara mengubahnya menjadi perak komplek. Senyawa tersebut bersifat larut dalam air kemudian selanjutnya akan dihilangkan pada tahap pencucian. Tujuan dari tahap penetapan ini adalah untuk menghentikan aksi lanjutan yang dilakukan oleh cairan pembangkit yang terserap oleh emulsi film.4) Pencucian (washing)Setelah film menjalani proses penetapan maka akan terbentuk perak komplek dan garam. Pencucian bertujuan untuk menghilangkan bahan-bahan tersebut dalam air. Tahap ini sebaiknya dilakukan dengan air mengalir dan air yang digunakan selalu dalam keadaan bersih.5) Pengeringan (drying)Merupakan tahap akhir dari siklus pengolahan film. Tujuan pengeringan adalah untuk menghilangkan air yang ada pada emulsi. Hasil akhir dari proses pengolahan film adalah emulsi yang tidak rusak, bebas dari partikel debu, endapan kristal, noda, dan artefak. Cara yang paling umum digunakan untuk melakukan pengeringan adalah dengan udara. Ada tiga faktor penting yang mempengaruhinya, yaitu suhu udara, kelembaban udara, dan aliran udara yang melewati emulsi.Tiga cairan utama yang digunakan dalam proses pencucian film yaitu : Developer, untuk merontokkan silver halida yang tidak terekspos cahaya secara selektif. Stop Bath, untuk menghentikan proses cairan developer. Fixer, untuk mengubah silver halida menjadi silver black sehingga film tidak lagi peka terhadap cahaya. Air, untuk menghilangkan sisa-sisa cairan kimia sebelumnya sebelum pita film dikeringkan

BAB IIIMETODE

A. Alat dan Bahan

Alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum ini antara lain adalah: Pesawat sinar X Objek (tangan) Baju timbal Film Rontgen Kaset film Mesin pencuci film otomatis (Automatic Processing Film) Alat tulis Kursi Penggaris

B. Langkah Kerja

Praktikum dilaksanakan dengan langkah sebagai berikut:a. Memasukkan film ke kaset film di dalam ruang gelapb. Meletakkan kaset film di atas kursi yang sudah diletakkan di bawah tabung sinar X supaya jarak penembakan tidak terlalu jauh.c. Meletakkan objek di atas kaset film. Orang yang tangannya disinari harus memakai baju timbal guna melindungi organ-organ tubuh lain yang penting. d. Menghidupkan pesawat sinar X.e. Mengatur luas bidang yang akan dikenai sinar X melalui kolimator (disesuaikan dengan panjang dan lebar objek).f. Mengatur intensitas sinar X yang sesuai dengan objek yang akan disinari (tangan): kV = 45 V = 220 mA = 16 s = 0,08g. h. Melakukan penembakan pada objek.i. j. Mengeluarkan film dari kaset film di dalam kamar gelap.

k. Memasukkan film ke dalam mesin pencuci film otomatis dengan terlebih dahulu mengatur suhu yang digunakan sbb: Suhu Developer = 32o C Suhu Fixer = 32o C Suhu Dryer = 45o Cl. Menunggu proses pencucian selesai dan melakukan identifikasi pada gambar yang telah terbentuk.

Secara skematis langkah kerjanya dapat digambarkan sebagai berikut:

BAB IVHASIL DAN PEMBAHASAN

Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan, didapatkan gambar objek yang telah disinari dengan sinar X seperti pada gambar berikut ini.Gambar tersebut menunjukkan hasil pemotretan yang sudah cukup bagus karena tampak bahwa terdapat pola pada film sinar-X yang mempunyai tingkat keabuan berbeda-beda, berkisar dari film hampir terang, yang berasal dari bagian pasien dimana sinar-X hampir seluruhnya diatenuasi dan tak sampai ke film, yang hampir hitam berasal dari bagian-bagian dimana banyak radiasi melalui pasien dan mencapai film. Demikan pula layar fluoroskopi mempunyai ketajaman berkisar dari daerah yang sangat suram dimana sinar-X mencapai layar, kedaerah sangat terang dimana banyak sinar-X mencapainya.Dari tingkat keabuan dan ketajaman berbeda-beda ini, radiolog dapat memperkirakan mengenai tebal dan jenis bahan yang dilaui oleh sinar-X dan membuat diagnosa klinis. Bila sinar-X yang keluar dari pasien itu adalah sedikit, maka bagian pasien yang dilaluinya adalah sangat tebal dan padat dan/atau dari bahan dengan daya serap tinggi, dan sebaliknya bila sebagian besar sinar-X diteruskan, maka bagian pasien tersebut itu tipis dan/atau dari bahan yang tidak begitu menyerap.Faktor-faktor penting yang mempengaruhi pola keabuan yang terbentuk pada film tersebut yaitu: 1. Kualitas (kV) dari sinar-X. 2. Tebal bahan serap (pasien). 3. Nomor atom dan densitas berbagai bahan.

BAB VSIMPULAN

Simpulan yang dapat diambil dari praktik ini adalah: Terdapat beberapa hal yang dapat mempengaruhi pola pada film sinar-X diantaranya yaitu: kualitas (kV), tebal bahan serap, nomor atom dan densitas bahan. Pola pada film sinar-X berkisar dari film hampir terang yang berasal dari bagian pasien dimana sinar-X hampir seluruhnya diatenuasi dan tak sampai ke film, dan yang hampir hitam berasal dari bagian-bagian dimana banyak radiasi melalui pasien dan mencapai film Supaya hasilnya baik, mA yang digunakan harus disesuaikan dengan ketebalan objek yang akan disinari. Tiga cairan utama yang digunakan dalam proses pencucian film yaitu :a) Developer, untuk merontokkan silver halida yang tidak terekspos cahaya secara selektif. Stop Bath, untuk menghentikan proses cairan developer.b) Fixer, untuk mengubah silver halida menjadi silver black sehingga film tidak lagi peka terhadap cahaya.c) Air, untuk menghilangkan sisa-sisa cairan kimia sebelumnya sebelum pita film dikeringkan

REFERENSISusilo, Budi, W. S. , Kusminarto, 2011, Analisis Homogenitas Bahan Achrylic dengan Teknik Radiografi Sinar-X, 1, 29-34http://www.fisika.org/2013/04/07/kegunaan-dan-bahaya-sinar-x/http://blog.siyt.biz/2012/11/apa-itu-rontgen-keuntungan-dan-bahaya-rontgen-sinar-x/http://ilmuradiologi.blogspot.com/2011/09/tahapan-pengolahan-film-secara-utuh.htmlhttps://pengolahanlogamemas.wordpress.com/category/bahan-baku-perak-limbah-fixer-dan-negatif-film/http://ek4sangkar.blogspot.com/2011/10/apf-automatic-procesing-film.htmlhttp://atro-xx.blogspot.com/2013/01/pesawat-sinar-x.html