Pmceedings Seminar Reakwr Nuklir dalam Penelitian Sainschm Tekrwwgi Menuju Era Tinggal Landas

Bandung, 8 -10 Okwber 1991PPTN - BATAN

INTENSIFlKASI RADIOGRAF DENGAN AUTORADIOGRAFI

11ohtar,11ardiyantoPusat Penelitian Sains 11ateri - Badan Tenaga Atom Nasional

ABSTRAKINTENSIFIKASI RADIOGRAFDENGAN AUTORADIOGRAFI.Telah dilakukan pene­

litian intensifikasi radiograf untuk meningkatkan kualitas gambar dengan teknik auto­radiografi di reaktor penelitian Univertas Kyoto. Untuk mengaktifkan lapisan perak padafilm digunakan metoda pengaktifan neutron sehingga terbentukAg-I08 clanAg-110mpeman­car ~ dan y, yang digunakan untuk membentuk gambar. Hasil yang diperoleh menunjukkanadanya kenaikan kontras, dan kerapatan optik. Kesulitan penanganan disebabkan olehtingginya aktivitas Ag-110m.

ABSTRACTSTUDY ON INTENSIFICATION OF RADIOGRAPHS USING AUTORADIOGRAPHY

TECHNIQUE. The experiment of autoradiography to improve neutron radiograph contrastwas carried out at Kyoto University Research Reactor Institute. Neutron activation methodwas used to produce Ag-I08 and Ag-110mon the film layer. These radio nuclides emmit y raysa through ~ decay to be used to irradiate new film. The results shown that the contrast andoptical density were increase. However, due to the intense y ray emission of Ag- 110m, themethod causes some inconveniencies.

PENDAHULUAN

Pada teknik radiografi secara umum, inter­aksi antara cahaya dengan perak bromida padalapisan film akan menghasilkan gambar yangjelas jika butir perak yang terbentuk setelahproses pengembanganjumlahnya cukup. Untukradiografi neutron normal, nilai kerapatanoptikoptimal latar belakang adalah sekitar 2 dan 3[1]. Nilai ini berlaku untuk kerapatan optiktanpa cahaya tidak lebih dari 0,3. Ada kalanyaradiografi neutron terpaksa diambil dengan ke­cepatan tinggi, sehingga gambar yang terben­tuk menunjukkan gejala kurang sinar. Untukkasus semacam ini intensifikasi radiograf men­jadi hal yang penting.

11enurut Barbara S. Askins [2], radiografkurang sinar bisa diperjelas dengan mengguna­kan teknik auto radiografi. Dia menggunakanthiourea bertanda S-35 untuk mengaktifkan pe­rak pada lapisan film. 11.Thacray [3]menyaran­kan metoda lain yaitu dengan pengaktifanneutron terhadap Ag untuk membentukAg-I08dan Ag-llOm atau menukar lapisan perak darifilm dengan perak radioaktif dari larutan.

Dalam penelitian ini digunakan metodapengaktifan neutron untuk menjadikan butiranperak pada lapisan film menjadi aktif. Filmyang digunakan memiliki kerapatan optik rata­rata sekitar 0,3. Film tersebut mengandungperak sekitar 6x10'5 gr.cm·2 atau 3xl07 butir

(grains) per cm2 untuk film dengan ukuran butirmenengah [3,4].

Untuk meradiasi film digunakan fasilitasPn-l (pneumatic no.l) dari reaktor penelitianUniversitas Kyoto, dengan fluks neutron ther­mall,93xl013n.cm,2.dt,l.

Dari penelitian ini baik kerapatan optikmaupun kontras hanya bisa ditingkatkan sedi­kit, karena kesulitan penanganan film aktif de­ngan aktivitas ratusan mikro Ci per cm2 film.

TATAKERJA

Pembuatan gambar as/i sebagai radiograf kurangsinar

Dibuat radiograf dari AST11-IOI (ImageQuality Indicator) pada film SR dengan kon­verter Gd. Radiograf diambil dengan penyinar­an optimal, yakni fluks neutron termall,2xl06n.cm'2.dt-1dan waktu penyinaran 12 menit. Darihasil yang didapat, dibuat salinannya pada filmkodak safety-5062, 35 mm, dengan kecepatanshutter speed 1/250detik dan 1/30detik. Salinanini akan digunakan sebagai gambar asli yangakan diaktivasi. Sebelum diaktivasi salinan filmtersebut diukur kerapatan optiknya.Proses Aktivasi

Rol film dimasukkan ke dalam tabung cu­plikan untuk disinari selama 10 detik, dan ke­mudian ditunggu selama 4 menit; dan 30 detik

397

Proceedings Seminar Rea}lt~r Nllklir dalum Penelitian Sainsdan Tekrwlogi Menlljll Era Tinggal Landas

dengan waktu tunggu selama 6 menit. Untukpenyinaran dengan neutron thermal digunakantabung peunomatik nomor 1 dari reaktor pe­nelitian Universitas Kyoto, dengan f1uks1,93x1013n.cm-2.dt-1.

Pembuatan salinan gambarFilm baru Kodak SR disiapkan di dalam

kaset pegas (spring cassette). Kemudian filmaktif ditempelkan pada filmbaru di dalam kasetpegas selama 2 jam. Setelah 2 jam film barutersebut diproses dengan cara biasa. Seluruhproses di atas dilakukan di kamar gelap, dansebagai larutan pengembang dipakai Fuji Hi­Rendol-l sedangkan penetap dipakai Fuji Hi­RenflX-I.

Pengukuran kerapatan optikfilmKerapatan optik film radiografi asli mau­

pun salinan diukur. Pengukuran dilakukan pa­da tempat terhitam dan terputih dengan densi­tometer SAKURAPDA-15.

HASILDAN PEMBAHASAN

Kerapatan optik yang diukur disusun da­lam Tabell.

Tabell. Hasil pengukuran kerapatan optik

Kerapatan optikKerapatan film salinan

Lokasifilm asli

1/250

1/30Aktiva1/2501/30det

detsidetdet

Terpu-

00,0710 det0,120,41tih

30 det0,230,65

Ter-

0,441,0310 det0,721,42hitam

30 det1,342,05

Data pada tabel 1 menunjukkan adanyakenaikan kerapatan optik dan kontras dari nilaisemula.

Kenaikan kerapatan optikKerapatan optik pada lokasi terjernih dari

film salinan pertama (1/250detik) yang semulao (nol) naik nilainya seperti padaTabell.

Karena nilai kerapatan optiknya semulaadalah 0 (noI), maka kelipatan kenaikan kera­patan optiknya menjadi tidak tentu(oo).Sedang­kan kenaikan kerapatan optik yang lain bisadinyatakan sebagai berikut:- Lokasi teIjernih; salinan kedua (1/30 detik),

kerapatan optik naik masing-masing 586%(hampir 6 kali lipat) untuk pengaktivan 10detik, dan 929% (lebih dari 9 kali lipa t) un­tuk pengaktivan 30 detik.

- Lokasi terhitamj salinan pertama (1/250 de­tik), kerapatan optik naik masing-masing

Bandllng, 8- 10 Oktober 1991PPTN - BATAN

163%untuk pengaktivan 10 detik, dan 305%untuk pengaktivan 30 detik.

- Lokasi terhitamj salinan ke-dua (1/30 detik),kerapatan optiknya naik masing-masing138%untuk pengaktivan 10 detik, dan 199%untuk pengaktivan 30 detik.

Jika kenaikan kerapatan optik dihitungdengan merata-rata lokasi yang teIjernih danterhitam, maka akan didapatkan hasil ;3ebagaiberikut (Tabel 2.):

Tabel 2. Hasil Kenaikan Kerapatan Optik

Film asliFilm salinl' n

1/250

1/30aktiva1/250 det.1/250 det.det.

det.siker.opt. kenaikanker.opt. kenaikan

10 det.

0,42190%0,915166%0,22

0,5530 det.0785357%1,35245%

Catatan:Kerapatan optik dihitung rata-rata dari terjernih dan ter­hitam

Kenaikan kontras

Kontras yang dinyatakan sebagai perbe­daan kerapatan optik dari yang terhitam danterjernih naik sebagai berikut:- Untuk salinan pertamaj pengaktivan 10 de­

tik, kontras naik da:ri 0,44 menjadi 0,61 atau= 136%

- Untuk salinan pertamaj pengaktivan 30 de­tik, kontras naik dari 0,44 menjadi 1,11 atau= 252%

- Untuksalinan ke-duaj pengaktivan 10 detik,kontras naik dari 0.96 menjadi 1,01 atau ::105% '..'

- Untuk salinan ke-duaj pengaktifan 30 detik,kontras naik dari 0,96 menjadi 1,4 atau ::145%

Dari hasil inijuga ditemukan bahwa kena­ikan kontras mengikuti kenaikan perbedaanjumlah butir perak yang teraktivasi.

Perkiraan kasar untuk menentukantingkat aktivitas Ag-108yangdiperlukan untukmeningkatkan baik kontras maupun kehitamansampai tingkat tertentu dibuat dari dua titikaktivasi (lihat Gambar 1).Dari gambar tersebuttampak bahwa kenaikan kerapatan optik dankontras dari salinan 1/250detik lebih terjal dari1/30 detik.

Waktu paruh Ag-110m dan Ag-108 sangatpendek, yaitu 144 dan 24,4 detik. Untuk inten­sifikasi dari kerapatan optik sangat rfmdah kekerapatan optik optimal diperlukan aktivitasyang sangat tinggi. Ini merupakan kesulitanmetoda ini, sehingga untuk melaksan'lkannya

398

Proceedings Seminar Reaktor Nuklir ckJJam Penelitian Sainsdan Tekrwlogi Menuju Era Tinggal Landas

600

400

50660 eoo 660 700 760 BOO B60 gOO g60 1000

Aktivitas Ag-108 (x 1000 Bq)

futerane:an:__ 1/250 det. kehitaman; -+- 1/30 det. kehitaman;~_ 1/250 det. kontras; -a- 1/30 det. kontras

GambaI' 1. Perkiraan kasar besarnya aktivitasAg-108 terhadap intensifikasi.

harus dipersiapkan alat-alat bantu khusus,atau perlu dicoba autodiografi dilakukan secarabertaha p.

KESIMPULAN

Teknik autoradiografi dengan metodapengaktifan memungkinkan peningkatan kehi­taman dan kontras kontras radiograf-kurang­sinal'. Dari penelitian yang telah dilakukan ter­nyata kontras meningkat mengikuti perbedaanjumlah perak yang teraktivasi dan untuk per­sentasi kenaikan kehitaman yang sarna, film

PUSTAKA

Bandung, 8- 10 Oktober 1991PPTN - Bj{J'AN

GambaI' 2. Radiograf ASTM-Image QualityIndikator

dengan kerapatan optik rendah lebih mudahdiintensifikasi dari pada film dengan kerapatanoptik tinggi.

Untuk intensifikasi dari kerapatan optikrendah ke kerapatan optik cukup, ada dua saranyang bisa dicoba yaitu : dibuat alat bantu untukpenanganan yang aman terhadap bahaya radi­asi; atau autoradiografi dilakukan secara ber­tahap.

1. ROTTGER H., P. VON DER HARDT, Neutron Radiography Handbook, D. Reidel PublishingCo., Dordrecht, Holland (1981).

2. ASKIN B. S., Photographic Image Intensification by Autoradiography, Applied Optics, Vol.15, No. 11, November (1976).

3. THACKRAY M. et aI., Intensification of photographs by mean of autoradiography, Int. Jour­nal of App. Rad. and Isot., Pergamon Press, Vol. 23 (1972) 79-85.

4. NOTEA A. et aI., Efficiency of Radiographic film and Film/Screen System, NDT International,Agustus (1981).

399