optimasi parameter idps dan adps untuk sumber …repo-nkm.batan.go.id/4747/1/prosiding_aminus...

Aminus Salam,dkk ISSN 0216 - 3128 69

Prosiding Pertemuan dan Presentas iIlmiah–Penelitian Dasar Ilmu Pengetahuan danTeknologi Nuklir 2014

PusatTeknologiAkseleratordan Proses Bahan - BATAN Yogyakarta, 12-12 Juni 2014

OPTIMASI PARAMETER IDPS DAN ADPS UNTUK SUMBER ELEKTRON KATODA PLASMA

Aminus Salam. Budi Santoso, Saefurrachman PSTA - BATAN, Jl Babarsari Yogyakarta [email protected]

ABSTRAK OPTIMASI PARAMETER IDPS DAN ADPS UNTUK SUMBER ELEKTRON KATODA PLASMA. Telah dilakukan pengujian IDPS (Ignitor Discharge Power Supply) dan ADPS (Arch Dischage Power Suplly) untuk optimasi parameter IDPS dan ADPS pada sumber elektron katoda Plasma. Sistem IDPS dan ADPS merupakan bagian modul yang berpasangan pada sumber elektron berbasis lucutan busur pada sistem DUET, masing-masing terdapat pada sisi kiri dan kanan. Sistem IDPS merupakan sistem elektroda pemicu yang menginisiasi pembentukan lucutan plasma, sistem IDPS terdiri dari sistem UJT, SCR dan Trafo flyback inti ferit. Sistem UJT (unit transistor junction) berfungsi sebagai pembentuk pulsa gelombang kotak dengan frekuensi 1 Hz, system SCR berfungsi untuk meningkatkan tegangan pulsa dari UJT dan kemudian tegangan ditingkatkan menggunakan transformator dengan flayback inti ferit menjadi tegangan tinggi pulsa. Unjuk kerja IDPS untuk inisiasi spot plasma yaitu diperoleh, gelombang pulsa teredam kritis (ζ=1) dengan frekuensi 50 Hz, tegangan keluaran 10 kV, arus spot plasma 11,02 A, lebar pulsa spot plasma 33 µ dt dan tegangan terukur 2,2 volt. Sistem ADPS merupakan penyedia sumber tegangan pulsa yang berasal dari sistem trafo (tegangan masukkan 220 V dan keluaran 1000 V) untuk teganan sumber tegangan masukkan 1000 V, rangkaian L-C dan komponen pendukung sistem trafo dan arus tinggi) untuk tegangan masukan rangkaian L–C dihasilkan tegangan keluaran adalah1000 volt,arus 100 A dan lebar pulsa 100 µ dt. Dari keluaran system IDPS dan ADPS jika (satu pasang IDPS dan ADPS) dioperasikan akan menghasilkan lucutan spot plasma bagian kiri dan kanan diperoleh hasil keluaran yang sama. Untuk Sumber elektron katoda plasma sistem “DUET” diperlukan 2 pasang IDPS – ADPS. Hasil optimasi parameter IDPS dan ADPS yang maksimal akan menghasilkan berkas elektron yang optimal, diharapkan akan bermanfaat untuk langkah selanjutnya dalam mewujudkan sumber elektron katoda plasma di PSTA Batan Yogyakarta.

Kata kunci :ignitor, MBE pulsa, katoda plasma

ABSTRACT THE OPTIMATION IDPS AND ADPS PARAMETERS FOR ELECTRON SOURCE PLASMA CHATODE. The optimization IDPS and ADPS parameters for electron source plasma cathode. Has been carried on an experiment to optimize parameter of the system IDPS and ADP for electron source plasma cathode. The system of IDPS and ADPS is a pair in the part of electron source which spot plasma and the system is on the left and right on the DUET. The functions of the IDPS system are UJT, SCR, and flyback transformator with feritte core (make high voltage pulses). The performance of IDPS system for ionization plasma spot is pulse wave critical with frequency 50 Hz, the standart of output plasma spot. The ADPS system is a generator power supply with the output voltage 1 kV and the current is 1 A. the performance of ADPS system with the output V = 1 kV, I = 100 A. The realization on the optimization IDPS are V = 10.000 Volt, I = 11,02 A and the voltage measurement is 2,20 volt, and on the optimization ADPS are V = 1 kV, I = 100 A. The optimization IDPS and ADPS parameter for electron source plasma cathode electron source to result on the image plasma cathode electron source on PSTA Batan Yogyakarta.

Key words : ignitor, pulses IMB, plasma chatode

PENDAHULUAN ada tahun 2000 di Pusat Sains Teknologi Aksele-rator, BATAN Yogyakarta telah dirintis pembuat-

an Mesin Berkas Elektron (MBE) 350 kV/10mA untuk iradiasi bahan dan dikembangkan MBE lateks. MBE digunakan untuk mendukung pengolahan hasil perta-nian, obat-obatan, pelapisan, sterilisasi dll. Sedangkan MBE lateks untuk pengolahan karet alam. Perangkat

MBE merupakan perangkat yang besar (dengan arus kecil) untuk industri skala besar dan memerlukan sistem pendukung komponen serta ruangan yang cukup besar. Saat ini dilakukan rintisan perakitan MBE pulsa (Sumber Elektron Katoda Plasma/ SEKP), keuntungan MBE pulsa komponennya lebih kom-patibel, ruangan yang diperlukan tidak luas dan banyak manfaatnya dan harga awal dan perawatan lebih murah dibanding MBE.

P

70

macatmadanparmasistmetegpul= dibunt

kukflybdigadabes

diplebtramedendardilC d

ADdihUndipdanluc

DI

sistelesist

sistsateleDUyaimespodenyanplakat

0

Prosidin

Untuk mewasi sistem SEKtudaya/ADPS, aterial elektrodn sistem kerarameter IDPSaka ditingkatkatem peningkat

elakukan optimgangan keluaralsa >4μ detik, 1 kV, I = 100bahas optimastuk sumber ele

Optimasi pkan peningkatback inti feritgunakan trafo a dipasaran dsar kawat yang

Untuk optiperoleh tegangabar pulsa 100 fo untuk ma

enjaga kestabingan menggunri discharge seakukan penyeadengan menggu

Dengan melDPS pada SEKhasilkan berkantuk menghasilperhatikan sisten anoda haruscutan di luar tab

ISKRIPSI SSistem IDP

tem sumber eleektron katoda ptem DUET sep

Sistem Cattem catu dayatu kesatuan (saektron katoda UET. Sistem itu bejana plaempunyai dua ot atau lucutanngan grid yanng juga berperasma, sistem vtoda plasma, si

gPertemuan dan

wujudkan MBEKP, yaitu sistem

sistem grid, sida, sistem eksangka. DalamS untuk mengan kemampuanan tegangan (t

masi IDPS dihaan IDPS adalaarus spot plasm

0A lebar pulsasi parameter sektron katoda pparameter IDPtan kemampuat. Untuk trafo yang diameter

dan ditingkatkag digunakan. imasi parametan keluaran 10μ dt telah dilaasukan pada ilan keluaran

nakan capasitoebelum rangkaarah arus keluaunakan diode Hlakukan optim

KP sistem ”DUs elektron padlkan berkas eleem pengkabelas saling diisolabung.

SISTEM IDPS dan ADPS ektron katoda pplasma yang dperti tampak patu Daya lucua tegangan puatu pasang) paplasma denganDUET terdiri

asma sistem sistem elektr

n permukaan g dipasang di an sebagai anoakum, materil istem ekstraksi

n Presentasi IlmiPusat Teknolog

E Pulsa dilakum pemicu/IDPstem vakum, pstraksi berkas m melakukan ghasilkan spon sistem UJT, trafo inti ferit).arapkan dapat ah > 9kV denma 10 A, pada a > 100 μ dt Uistem IDPS da

plasma. PS yaitu dengan UJT, SCR

flyback inti frnya paling bean jumlah lili

ter ADPS ag000 volt, arus 1akukan optima

rangkaian Lsistem ADP

or bank untuk maian L–C, demiaran dari rangkHDB2,5.

masi parameter IUET” diharapkda SEKP yangektron juga sanan, karena kabasi supaya tida

DPS DAN ADmerupakan baplasma. Prinsi

dirancang dengada Gambar 1.

utan ignitor IDulsa ADPS mda sistem mesn menggunakai dari beberapanode berong

rode ignitor pedi sisi kiri dabawah dindin

ode untuk menbahan sumber

i berkas elektro

ISSN 0216

ah–Penelitian Dai AkseleratordanYogyakarta, 26J

ukan opti-PS, sistem penentuan

elektron optimasi

t plasma SCR dan

. Dengan diperoleh gan lebar ADPS V

Untuk itu an ADPS

gan mela-dan trafo ferit akan esar yang itan serta

gar dapat 100 A dan asi sistem

LC untuk PS yaitu menghin-ikian juga kaian L –

IDPS dan kan dapat g optimal. ngat perlu bel katoda ak terjadi

DPS agian dari ip sumber gan acuan

DPS dan merupakan sin berkas an sistem pa bagian gga yang embentuk an kanan, ng bejana ghasilkan r elektron on.

6 - 3128

asar Ilmu Pengen Proses Bahan -Juni 2013

Gambar 1. “D

Dengan kerjamenghasilkandalam anoda optimal akanelektron dapasyarakat Indo

PERANCASistem I

merupakan splasma, sistedan trafo tegsebagai beriku

Sistem UJTUJT a

menghasilkanbang kotak)dikehendaki potensiometeyang diperlukgelombang kakan digunak

Gambar

tahuan danTekn- BATAN

Sumber elekDUET”

a IDPS dan An berkas elekberongga sehi

n terekstraksi mat dimanfaatkaonesia.

ANGAN SISIDPS (Ignitor sistem pemicm IDPS terdigangan tinggi ut :

T (Unit Jundalah sistem

n pulsa tegang, untuk memdari 1 Hz s/dr (R1 dan Rkan terdiri darikotak sebagai kan sebagai ma

r 2. Gambar ra

Aminus S

nologi Nuklir 2013

ktron sistem

ADPS yang oktron pada ruingga berkas emelalui grid,

an untuk kesej

STEM IDPSDicsharge Po

cu untuk terjiri dari Sistem

flayback inti

nction Transrangkaian

gan rendah (bemperoleh frekd 50 Hz dengR2), komponei R, C dan trankeluaran dari sukan pada sis

angkaian sistem

Salam, dkk

3

dua sumber

optimal akan uang plasma elektron yang maka berkas ahteraan ma-

S ower Supply) jadinya spot

m UJT, SCR, ferit adalah

sistor) yang dapat

entuk gelom-kuensi yang

gan mengatur en elektronik nsistor. Pulsa

sistem UJT tem SCR.

m IDPS

Aminus

Sistem tegangasetelah pengisia

tpengi

Jadi setbaru depengula

Untuk mR potensebagai

dengan

Untuk diperoleberdasaadalah

(R1 + R

Dan day

SistemSC

berfunggelombSCR dikapasito

Trafo Tr

berfunguntuk mferit dekV, aruHz, msekunde

Energi k

Eout = V

Berdasa

p =

s Salam,dkk

Prosiding Pert

kerja rangkaian yaitu setelmelalui tahanaan kapasitor di

isian kapasitor C1 = 5

telah beda wakemikian seteruangan adalah

F = 1/tpe

mengetahui bensiometer yani berikut

21 fp =

: V1 adalR2 = R3Trafo O

C1 = 0,3 µF deh parameter arkan persamaa:

Rpotensiometer) =

yanya adalah

m SCR (SilicCR adalah megsi sebagai bang kotak dariperlukan transor dan R.

Inti Ferit rafo inti ferit dgsi memperbesmenentukan jumengan Vbias 300us 10 A, lebar maka dapat der (N1) dengan

==bias

out

VV

N

keluaran Eout a

Vout × iout × t =

arkan kekekala

VfC21 2

1 =

temuan dan PresPusa

an UJT akan lah kapasitor an R1 dan R poirelasikan

5(R1 + Rpotensiom

ktu tpengisian kapasusnya. Maka b

engisian kapasitor C1

erapa daya P dng dibutuhkan

211 VC

ah tegangan ka3= 100 Ω

OT240 dengan

dan frekuensi R1, Rpotensiom

an (1) nilai R

Cf 51

2

=

con Controlerupakan sistepenguat teg

ri UJT, sebagasistor 2N2646

digunakan sebsar tegangan kmlah kawat lil0 V, tegangan pulsa 4 µdt dadiperoleh per

n primer (N2) p

303009000

==

adalah

9000 × 10 × 4

an energi, maka

W0012,0=

IS

sentas iIlmiah–PatTeknologiAkse

Yogyak

memberikan pC1 terisi mu

otensiometer, w

meter)C1

itor C1 terjadi pbesarnya freku

ari tahanan R1, diperlukan r

apasitor

perbandingan

50 Hz maka dmeter dan dayR1 dan Rpotens

k3,13 Ω

lled Retifierem rangkaian angan/daya pai pendukung dan BC141, d

bagai penguat keluaran dari Slitan pada trafoyang diperluk

an frekuensinyrbandingan liada trafo T2 ad

4×10-6 = 0,36

a

SSN 0216 - 3128

Penelitian Dasar eleratordan Prosekarta, 12-12 Juni

pulsa uatan

waktu

(1)

pulsa uensi

(2)

1 dan relasi

(3)

1 : 1

dapat yanya

iometer

(4)

(5)

r) yang pulsa pada

diode,

yang SCR, o inti kan 9 ya 50 ilitan

dalah

(6)

(7)

Mak

Unt

dan

Padyan

Sehgam

Ga

Darberbkeluµ deUntkanpenIDP

8

Ilmu Pengetahuaes Bahan - BATA2014

E kapasitor =

ka

VxC 02

22 =

tuk frekuensi 5

daya dari taha

P = f × 0,3

da keluaran dag besarnya ada

NCC

2

23 ==

hingga denganmbar rangkaian

ambar 3 : Gambterny

ri Gambar 3, pbentuk pulsa uaran IDPS 9 ketik) dengan artuk memperol

nan supaya ngujian sistem PS dengan 2 tra

an danTeknologiAN

= ½ C2V2 bias =

xbias 300

,0236,02 =

0 Hz, maka be

anan atau diode

36 = 18 W

ari trafo T2 dialah

x900

108 6

==−

n parameter yn sistem IDPS a

bar rangkaian Iya

pada sistem IDteredam kri

kV, lebar pulsarus yang yang leh waktu opoptimum/seremIDPS dengan

afo flyback pad

Nuklir 2014

Eout = 0,36 J

Fµ80

36,2 =

esarnya R5 adal

e adalah

ikenakan kapa

nF9

yang diperolehadalah sebagai

IDPS dengan p

DPS diharapkaitis dengan ta yang sempit (

semakin besarperasi IDPS kmpak akan dn menggunakanda Gambar 4.

71

(8)

(9)

lah

(10)

(11)

asitor C3

(12)

h diatas berikut

parame-

an pulsa tegangan sekitar 4 r. kiri dan ilakukan n 1 unit

72

DakriflybkriR/2

=ζ

1=

L2

R =

Undib

R

Grfun

Ga

AD

salkatSis100tin

2

Prosidin

Gamb

alam mengatasitis maka akanback, di mana itis maka ζ = 2L, dan ω0 = 1

LCL

R20

==ωα

LCL

R2

=

LCRL =

LCL

LCL 22 2

==

ntuk C = 1 µFbutuhkan agar p

××

= −

−

10110822 6

6

afik terjadinyangsi ζ, disajikan

ambar 6. Grafivaria

DPS (Arc DischADPS/Catu

lah satu bagiantoda plasma dstem ADPS ter00 V, sistem rggi, arus ting

SCR

C1

gPertemuan dan

bar 4 : Gambar

si agar diperoln dipasang bR sebagai fun1, dengan pa

/√LC.

C

LCL 22

2

==

F dan L = 82 pulsa keluaran

== 188226

a teredam kritisn pada Gamba

ik arus sebagaasi ζ

harge Power Su Daya Generan pada sistem sudengan menggrdiri dari sistemrangkaian LC ggi dan freku

TF2 (Φ

TF1 (Φ


sistem IDPS

leh gelombangeban R sebel

ngsi ζ, dan agararameter ζ = α

CL

µH maka nila

n IDPS teredam

Ω1107,8

s dari ar 6

ai fungsi wakt

Supply) ator plasma mumber elektron

gunakan sistemm Trafo 220 Vdengan dioda

uensi tinggi.

Φ inti ferit 1,5

Φ inti ferit 1,5

Elektr

Elektr

ISSN 0216


g teredam lum trafo r teredam α/ω0, α =

ai R yang m kritis :

tu dengan

merupakan n berbasis m DUET. V menjadi

tegangan Keluaran

roda

roda

6 - 3128


ADPS1 dan satu tegangandengan keluardetik bersamberkas elektro

PERANCAN

Perancangan trafo dan siste

1. Sistem TSistem Traforangkaian LCplasma sumbtrafo dengan dilakukan pedari trafo tkeluaran 90 vmasukan 220volt/1000 wabesi, tebal menentukan kawat sekunwatt/1000 vosbb :

Arus sekunde

Daya Primer

Arus Primer I

Arus Sekunde

Sehingga dapdan tebal kern

- Inti be

35,1 Daxb =

39,910005,1 x

=

= 5,7 cm

Tebal inti ker

6561,0bh =

6561,07,5

=

cm7,9= Dengan telahdan tebal kersbb :


ADPS2 dengan keluaran trara 1 kV, arus 1

ma keluaran daon.

NGAN SISTEM

Sistem ADPSem rangkaian L

Trafo o digunakan sC pada rangkber elektron kkeluaran 1000

embuatan trafoegangan masuvolt, 10 Ampe0 volt denganatt, yaitu denga

kern dan ludiameter kaw

nder. Pada trolt, dapat diten

er :vp

Iss

s

11

==

xPp 1025,1=

VP

Ip

pp 22

125==

er Vp

Is

ss 1

1==

pat dicari pann sbb : esi ditentukan p

9,9Pr imeraya

0

rn h :

h diperoleh panrn dapat diper

Aminus S

nologi Nuklir 2013

an tegangan mafo 1000 V. S100 A dan lebaari IDPS akan

M ADPS/CAT

S/catu daya meLC,

sebagai tegangkaian catu dakatoda plasma0 watt/1000Voo/merangkai kukan 220 vo

ere menjadi tran tegangan kean menghitunguasan kern wat primer drafo daya sek

ntukan paramet

A110001000

= dan

W1250000 =

A50

50=

A110001000

=

njang penampa

panjang penam

njang penamparoleh luas pen

Salam, dkk

3

masukan dari Sistem ADPS ar pulsa 100 μ n membentuk

TU DAYA

eliputi sistem

gan masukan aya generator a diperlukan

olt. Untuk ini kembali trafo olt tegangan afo tegangan eluaran 1000 g panjang inti maka dapat

dan diameter kunder 1000 ter-parameter

n

W

ang inti besi

mpang inti b :

ang inti kern ampang kern

Aminus Salam,dkk ISSN 0216 - 3128 73

Prosiding Pertemuan dan Presentas iIlmiah–Penelitian Dasar Ilmu Pengetahuan danTeknologi Nuklir 2014

PusatTeknologiAkseleratordan Proses Bahan - BATAN Yogyakarta, 12-12 Juni 2014

Luas penampang A : A = b × h = 5,7 × 9,7 = 55,29 cm2 Diameter kumparan primer trafo dp

mmId pp 6,17,0 =×=

Diameter kumparan sekunder

ss Id ×= 7,0 = 0,7 mm

Jumlah lilitan primer

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛×=

AvN pp

50

Jumlah lilitan sekunder

%1050+⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛×=

AVN ss

2. Sistem Rangkaian LC

Untuk sumber daya lucutan busur DUET digunakan rangkaian LC, sebelum rangkaian LC dipasang capasitor C dan resistor R, dan setelah rangkaian L– C dipasang diode sebagai penyearah (serta sebagai pengaman keluaran tegangan pulsa). Tegangan 220 V sebagai masukan pada trafo dengan tegangan keluaran 1000 V yang digunakan sebagai tegangan masukan pada dua buah rangkaian L-C sehingga tegangan pulsa keluaran ADPS1 dan ADPS 2 adalah 1000V. sedangkan pada keluaran anoda dan katoda dipasang komponen diode dimana pada tegangan masukan diperlukan trafo 220 volt dengan keluaran 1000 volt. Andaikan tegangan masukan VL = 1000 V, I lucutan = 100 A dengan t = 10-4 detik

maka

ρL

tanlucu

L

IV

=

= 10 Ω Jika n = 5, maka T = 2,2 ρL n C1

Atau n2,2 L

1 ρtC =

5102,210 4

××=

−

= 0,9µF C1 = C2 = ….. = C5 L1 = L2 = …..= L5 Untuk C1 = 0,1 µF maka L1 =ρ2

L C1 = 90 µH Dari hasil penentuan jenis trafo dan hasil jumlah lilitan primer, sekunder serta penentuan komponen elektronik yang diperlukan maka dapat dilakukan rancangan

rangkaian sistem catu daya generator plasma berbasis katoda plasma yang terdiri dari sistem trafo dengan ditentukan lilitan primer 416 dan lilitan sekunder 1136, rangkaian LC (dilengkapi dengan tahanan R, capasitor dan dioda d) dimana C = 0,1 µ F/ 1,2 kV dan L = 90 µ H dimana kapasitor dan induktor masing masing berjumlah lima buah seperti Gambar 7

Gambar 7. Gambar sistem rangkaian ADPS

TATA KERJA Dalam melakukan uji IDPS dan ADPS pada

sistem katoda plasma untuk memperoleh optimasi parameter IDPS dan ADPS, pada sistem IDPS satu rangkaian IDPS dipasang dua trafo flyback inti ferit untuk keluaran IDPS1 dan IDPS2 dengan tujuan dapat diperoleh dua pemicu yang karakteristiknya sama. Dalam melakukan uji IDPS flayback inti ferit IDPS1 dengan diameter Φ 1,5 cm dan flayback inti ferit IDPS2 dengan diameter Φ 1,3 cm (dikarenakan untuk memperoleh flayback inti ferit diameter Φ 1,5 cm sangat sulit) dan dapat dihasilkan gelombang teredam kritis (terpenuhi ζ=1). Untuk sistem ADPS optimasi parameter ADPS dilakukan dengan menggunakan gambar dimana satu keluaran dari trafo sebesar 1000 volt digunakan untuk masukan dua buah sistem rangkaian L-C sehingga tersusun keluaran rangkaian ADPS1dan ADPS2.

Uji sistem IDPS Dalam melakukan uji sistem IDPS dengan beban

dan tanpa beban dilakukan terlebih dahulu menyusun rangkaian IDPS yaitu dari melakukan perakitan dari piranti rangkaian IDPS dan pemasangan alat ukur yang diperlukan yaitu CRO.

Sistem rangkaian IDPS adalah sebagai berikut

Gambar 8. Gambar rangkaian sistem IDPS

74

pemdenR dapsistdigtegSCSCdip

Uj

tinsehbendapran

benyanmamamepad= 1KedenmedihdancepdiotegSepIDPdibIDPdenpaspad

HA

dah

4

Prosidin

Pada Gambmbangkit gelongan menggundan C denganpat menghasilktem UJT dipe

gunakan sebaggangannya sebeCR tegangannyCR supaya meperlukan flybac

ji sistem ADSistem ADP

ggi dengan hingga diharapntuk gelombanpat diamati dngkaian ADPS

Gambar 9.

Untuk memntuk pulsa/ADng diperoleh asukan 220 voasukan 220 volenentukan jumlda trafo dengan1,6 mm dan dieluaran dari trngan C (capaenstabilkan mhubungkan denn L = 82 µH)pat pada keluaode HDB 2,5 gangan tinggi,perti halnya pPS2 maka p

bentuk keluaraPS1 berpasanngan ADPS2sangan dapat mda sisi kiri dan

ASIL DAN Untuk mela

hulu disusun

gPertemuan dan

bar 8 rangkaiaombang pulsa

nakan 2N2646,n diatur tahankan gelombanerkuat oleh trgai masukan esar 300 Volt ya menjadi benjadi lebih tinck inti ferit diam

DPS PS merupakankomponen u

pkan tegangan ng pulsa (kot

dengan menggadalah sebaga

Gambar sistem

mperoleh sumDPS diperluka

dari sebuah tolt. Untuk mlt dan keluaranlah lilitan kawn pemilihan diiameter kawat rafo sebesar 1asitor bank) muatan listrngan 2 buah ra, sebagai penaaran rangkaian

yang mempu, arus tinggi pada sistem

pada keluaranan ADPS1 dngan dengan 2 sehingga menghasilkan

n kanan pada SE

PEMBAHAakukan uji IDPrangkaian sist


an sistem IDPSa adalah sist, BC141 dan k

nan r variabel g pulsa, keluarafo OT240 (

pada SCR sehingga padaerlipat. Keluanggi hingga meter Φ 1,5 cm

n sumber daya utama rangka

keluaran ADPtak). Hasil pegunakan CROai berikut :

m rangkaian AD

mber tegangaan tegangan 1trafo dengan

mengubah trafon 1000 volt yaitwat primer dan ameter kawat psekunder ds =

1000 V disamyang berfung

rik yang kangkaian LC (ahan pulsa yann LC maka dunyai spesifika

dan frekuenskeluaran ID

n sistem ADdan ADPS2,

ADPS1 dankerja masin

spot plasma yEKP sistem DU

ASAN PS dan ADPStem IDPS dan

ISSN 0216


S sebagai tem UJT komponen

sehingga aran dari (1:1) dan diperkuat

a keluaran aran pada

orde kV m

tegangan aian L-C PS dalam

engukuran , gambar

DPS

an tinggi 1000 volt

tegangan fo dengan tu dengan sekunder

primer dp = 0,7 mm. mbungkan gsi untuk kemudian (C = 1µF ng sangat digunakan asi untuk si tinggi.

DPS1 dan DPS juga

sehingga n IDPS2 ng-masing ang sama UET

S, terlebih n ADPS,

6 - 3128


IDPS1 dengakemudian di seperti CRO, coil dll. Dari (dengan diodHDB2.5) dipdan 2 dan grGambar 18.

Uji IDP

Tabel l : Tap

No Spot

V(V)1 1,882 2,0 3 2,08

Tabel 2 : Tabel

(tanpa

No AV(V)

1 7,6 2 6,0 3 5,8

Grafik hasil u

Gambar 10 : s(


an ADPS1 daset yang dilenpower supplyuji IDPS dan

de BY399) seeroleh data ya

rafik yang disa

S dan ADPS ta

abel data hasil ujplasma (tanpa dio

Plasma Elektroda Kiri I(A) τ (µs

10,36 3211,02 3311,45 36

l data hasil uji ADa diode) diameter F

ADPS Kanan I(A) τ (µ

156,79 88 123,78 85 119,65 84

uji APDS tanpa

Gambar tampistem DUET pV = 2 V) sistem

Aminus S

nologi Nuklir 2013

an IDPS2 denngkapi peralatay, sistem vakum ADPS tanpa erta dengan dang disajikan pajikan pada Ga

anpa menggun

ji IDPS arus lucuode) diameter Φ

a Spot PlasmKa

s) V(v) I(A2,24 12,2,0 11,2,0 11,

DPS arus lucutan bFlyback inti ferit Φ

ADPs) V(V) I

7,80 1606,4 1326,0 12

a diode

pilan teganganpada permukaam IDPS

Salam, dkk

3

ngan ADPS2 an pendukung m, Rogowski diode HDB2 diode (diode pada Tabel 1 ambar 10 s/d

akan diode

utan busur 1,5 cm

ma Elektroda anan A) τ (µs) 34 35 02 33 02 33

busur plasma Φ 1,5 cm

PS Kiri (A) τ (µs) 0,91 84 2,03 83 3,78 85

spot plasma an katoda kiri

Aminus

Gambar

Gambar

Gambar

s Salam,dkk

Prosiding Pert

r 11: Gambar sistem DUkanan (V =

r 12. Tegangpada permusistem ADP

r 13. Tegangpada permupada ADPS

Uji IDPS dan

temuan dan PresPusa

tampilan tegaUET pada p 2 V) sistem ID

gan busur plasukaan katoda PS.

gan busur plasukaan katoda S.

n ADPS mengg

IS

sentas iIlmiah–PatTeknologiAkse

Yogyak

angan spot plapermukaan kaDPS

sma sistem Dkiri (V = 6,4

sma sistem Dkanan (V = 6,

gunakan diode

SSN 0216 - 3128

Penelitian Dasar eleratordan Prosekarta, 12-12 Juni

asma atoda

DUET 0 V)

DUET ,0 V)

e

DilakatoFlybPFNkeluplasdiodkomdiha Tabe

N

123

Tabe

N

123

DarGamsedaterprangtertimenkapUntdendiodA. jeni

8

Ilmu Pengetahuaes Bahan - BATA2014

akukan pengujioda plasma back inti feritN (pulse perfouaran ADPS lsma dari hasilde, untuk itu u

mponen diodeasilkan data ya

el 3 Tabel data has(dengan diode

No ADPSV(V) I

6,0 125,2 105,0 10

el 4 : Tabel data (dengan dio

No Spot PlasmKa

V(V) I(1 2,0 32 3,76 43 2,21 11

ri hasil simulmbar 14 scopangkan scope

pasang sehingggkaian PFN minggi seperti ndapatkan aruasitor sinyal tuk mengatasi gan arus >60 de jenis HDB 2Grafik hasil uj

is HDB 2.5 dita

an danTeknologiAN

ian IDPS dan Asistem DUE

t Φ 1,5 cm darming networkebar pulsa danl di atas yanguji ADPS dile sehingga daang disajian pad

siluji ADPS arus lue) diameter Flyba

S Kanan I(A) τ (µs)

3,78 85 7,28 95 3,15 96

hasil uji IDPS ode) diameter Flyb

ma Elektroda anan (A) τ (µs) V33 11,02 40 20,72 1,68 33

asi PFN sepepe 1 teramati

2 teramati aga dengan pem

menghasilkan siyang diing

us balik 60 Akeluaran ber

pemasangan dA, untuk itu d

2.5 dengan kapji ADPS dengaampilkan pada

Nuklir 2014

ADPS sumber ET dengan dan dilakukan k) untuk memn tinggi pulsag tidak mengakukan denganari uji ADPSda table 3 dan t

ucutan busur plasmck inti ferit Φ 1,5

ADPS KirV(V) I(A)

1,80 119,65 5,8 107,285,8 119,65

arus lucutan busback inti ferit Φ 1,5

Spot Plasma EleKiri

V(v) I(A) 2,08 36 3,56 41 2,12 11,68

erti ditunjukk arus keluara

arus balik padmasangan dioinyal terpotonginkan), tetap

A. Pada pemrubah menjaddiode diperlukadilakukan pempasitas arus hinan menggunak

a Gambar 15 s/d

75

elektron diameter simulasi

mpredeksi a lucutan ggunakan n dirakit S dapat table 4.

ma cm

ri τ

(µs) 84

98 96

sur plasma 5 cm

ektroda

τ (µs) 11,46 19,61

35

an pada an PFN, da diode ode pada g (kurva i diode

mbebanan di pulsa. an diode

masangan ngga 150 an diode d 18 .

76

G

G

6

Prosidin

Gambar 15. Grpa

Gambar 16. Graf

perm

gPertemuan dan

Gam

afik tegangan bada permukaan k

fik tegangan busumukaan katoda kan


mbar 14 : Gam

busur plasma siskatoda kiri (V=6,

ur plasma sistemnan (V=5,8 V).

ISSN 0216


mbar Rangkaian

stem DUET 0 V)

DUET pada

6 - 3128


n LC dan grafik

Uji IDPS dend

Gambar 17.

Gambar 18.pa


k simulasi PFN

dan Diode

Grafikteganganpada permukaan

Grafik teganganada permukaan k

Aminus S

nologi Nuklir 2013

N.

n spot plasma n katoda kiri (V

n spot plasma katoda kanan (V

Salam, dkk

3

sistem DUET = 2,08 V).

sistem DUET

V = 2 V)

Aminus Salam, dkk ISSN 0216 - 3128 77

Prosiding Pertemuan dan Presentasi Ilmiah – Penelitian Dasar Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir 2014

Pusat Sains dan Teknologi Akselerator ‐ BATAN Yogyakarta, 10‐11 Juni 2014

KESIMPULAN Telah lakukan uji sistem IDPS dan ADPS pada

sumber elektron katoda plasma sistem DUET, untuk menghasilkan optimasi parameter IDPS dan ADPS pada SEKP dilakukan : 1. Keluaran dari sistem IDPS adalah satu unit UJT

dan SCR digunakan sebagai masukan dua trafo flyback ferit (Φ 1,5 cm (jumlah lilitan N2 = N4 = 240 lilitan dan N1 = N3 = 8 lilitan) sehingga menjadi IDPS1 dan IDPS2, diperoleh hasil uji IDPS V = 10 kV, lebar pulsa τ = 40 µdetik dan I = 20,72A (sebagai acuan adalah V ≥ 9 kV, τ ≥ 4µ detik dan I = 10 A)

2. Pada sistem ADPS keluaran trafo 1000 Volt , 1 A sebagai masukan dua buah rangkaian L-C (C=1 µF, L = 82 µH, diode HDB2.5) sehingga pada ADPS menjadi ADPS1 dan ADPS2. Hasil uji ADPS V = 1000 V, I = 107,28A dan τ = 98 µ dt (sebagai acuan tegangan V = 1000 V, arus I = 100 A serta lebar pulsa τ = 100 µ dt).

3. Untuk optimasi parameter IDPS dan ADPS menghasilkan berkas elektron yang sama pada sisi kiri(1) dan sisi kanan(2) maka dilakukan penyusunan IDPS dan ADPS secara berpasangan yaitu IDPS1 dengan ADPS1 dan IDPS2 dengan ADPS2.

UCAPAN TERIMAKASIH Kami mengucapkan banyak terima kasih

kepada Bapak Prof. Drs. H. Sudjatmoko, S.U. dan Bapak Drs. Widdi Usada yang telah memberikan arahan dan bimbingan dalam penulisan makalah ini, serta kami ucapkan banyak terima kasih kepada Bapak Hery Sudarmanto, Bapak Untung Margono dan Bapak–Ibu team SEKP yang telah bersama-sama dalam melakukan uji sistem IDPS dan ADPS. DAFTAR PUSTAKA

1. EFIM OKS, Generation of large-cross-section beams in plasma-cathode systems, Lecture note part 8, presented in BAS 2011, Yogyakarta, Indonesia, December 5th-9th, 2011

2. EFIM OKS, Low pressuredischarge for plasma electron source, Lecture note part 2, presented

in BAS 2011,Yogyakarta, Indonesia, December 5th-9th, 2011

3. EFIM OKS, Plasma Cathode Electron Sources, Physics, Technology, Applications, WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Wienheim, 2006, ISBN; 3-527-40634-4

4. S.LEE, Control Electronics, in Laser and Plasma Technology, Procces. Of the First Tropical College on Applied Physics, World Scientific Publishing Co Pte Ltd. Singapore,1985

5. “ ------------“. MATH-LAB, The Language of Technical Computing, Versi 7.0.0 1.9920(R14), Copy Right 1984-2004, The Math Work, Inc, May 06.2004

6. WASITO, Vademekum Elektronika, Percetakan PT Gramedia, Jakarta, 1984

7. MILLMAN, HALKIAS, M. BARMAWI dan M.O. TJIA, Elektr

Tri Mardji Atmono − Apakah di dalam plasma juga terbentuk daerah –

daerah seperti cathoda dark space, kolom positif, Faraday dan seterusnya, dan apakah ada relevansi dengan penelitian yang dilakukan?

− Bagaimana pengaruh tekanan gas isian terhadap besaran terukur, seperti arus berkas elektron dan lebar pulsa

Aminus Salam − Pada ruang plasma dalam anoda berongga

dengan adanya berkas elektron, dari sisi kiri dan kanan pada prinsipnya akan terjadi cathode dark space, kolom positif, Farrady cup dan lain-lainnya dan relevansi dengan penelitian disini itu ada, hanya saja yang kami lakukan dibatasi pada sistem IDPS dan APPS.

− Gas isian pada ruang plasma akan mem-pengaruhi adanya berkas elektron, hal lain yang mempengaruhi adalah dengan tingkat kevakuman dalam ruang plasma

optimasi parameter idps dan adps untuk sumber …repo-nkm.batan.go.id/4747/1/prosiding_aminus...

Documents