SEMINAR NASIONAL VIII SDM TEKNOLOGI NUKLIR YOGYAKARTA, 31OKTOBER 2012 ISSN 1978-0176

Zaenal Abidin, dkk 255 STTN-BATAN & PTAPB-BATAN

PENENTUAN JARAK PENYINARAN RADIOGRAFI SINAR-X REAL TIME

Zaenal Abidin1, Tri Wulan Tjiptono2, Swastha Sulaksana 1STTN-BATAN

2PTAPB – BATAN Jl. Babarsari Kotak Pos 6101 YKBB Yogyakarta

Email untuk korespondensi: denNal3@Yahoo.com

ABSTRAK

PENENTUAN JARAK PENYINARAN RADIOGRAFI SINAR-X REAL TIME. Telah dilakukan pencarian jarak penyinaran optimal untuk mendapatkan citra yang memiliki distorsi minimal, kontras bagus, dan definisi yang tajam untuk radiografi real time dengan menggunakan pesawat sinar-X Rigaku Radioflex-250EGS3, kamera ICCD dan Sintilator BC704 untuk material aluminium dengan ketebalan 4mm sampai dengan 16mm. Penelitian ini dilakukan dengan memvariasikan jarak penyinaran dari 30 cm hingga 60 cm, tegangan dari 110 kV sampai dengan 250 kV dan gain 300 hingga 400. Dari melihat batas tepi citra yang didapat tiap data, dan tingkat luminositasnya melalui empat metode pendekatan. Diperoleh jarak penyinaran optimal pada 40 cm, dengan tegangan yang digunakan 190kV, dan gain 350.

Kata kunci: radiografi real time, sinar-X, aluminium, jarak penyinaran, gain dan tegangan.

ABSTRACT

DETERMINATION OF THE EXPOSURE DISTANCE OF REAL TIME X-RAY RADIOGRAPHY. The study has been carried out to obtain the optimal exposure distance of the image that has minimal distortion, good contrast and sharp definition of real-time radiography using X-ray generator Rigaku Radioflex-250EGS3, ICCD cameras and BC704 scintillator material for aluminum with a thickness of 4mm up to 16mm . The study was conducted by varying the exposure distance of 30 cm to 60cm, the voltage from 110kV to 250kV and gain 300 to 400. By looking at the boundary edge of each acquired image data, and the luminosity level through four approaches. The optimal exposure distance is 40 cm, with a 190kV voltage, and the a gain of 350.

Keywords: real time radiography, X-rays, aluminium, irradiation distance, gain and voltage.

PENDAHULUAN

Radiografi mulai diaplikasikan dalam bidang NDT sejak tahun 1941, dan hingga kini penemuan baru terus dikembangkan. Salah satu metode radiografi yang popular sekarang ini adalah radiografi real time dimana hasil pengujian dapat secara langsung dilihat tanpa proses pencucian film. Sinar X Rigaku yang ada di STTN dapat digunakan untuk radiografi real time dengan memasang sintilator dan kamera ICCD milik PTAPB. Pada penelitian ini akan ditentukan jarak yang optimal antara spesimen dengan sintilator, dan jarak sintilator dan focal spot, tegangan pesawat sinar-X, maupun gain pada kontrol kamera ICCD sebagai variabel dalam menentukan jarak penyinaran optimal.

TEORI

RADIOGRAFI SINAR X

Radiografi Sinar-X merupakan salah satu metode dalam pengujian tak rusak dengan penyinaran terhadap benda uji dengan menggunakan sinar berenergi tinggi yang diperoleh dari alat yang menghasilkan elektron bebas dari mengalirkan arus pada filamen, mempercepatnya kemudian menghentikan dengan memasang target di filamen dan anoda.[1]

Radiografi sinar-X dari cara pembuatan citranya ada dua, yakni dengan film dan tanpa film. Radiografi tanpa film yang hasil penyinarannya dapat langsung dilihat saat dilakukan penyinaran dikenal dengan istilah radiografi real time.[2]

SEMINAR NASIONAL VIII SDM TEKNOLOGI NUKLIR

YOGYAKARTA, 31OKTOBER 2012 ISSN 1978-0176

STTN-BATAN & PTAPB BATAN 256 Zaenal Abidin, dkk

Interaksi Sinar-X Dengan Materi Sifat dari sinar-X sama dengan sinar gamma,

dimana mekanisme yang harus diketahui, yakni: efek foto listrik, hamburan Compton, dan produksi pasangan. Efek fotolistrik, foton berenergi rendah yang terserap oleh elektron orbit membuat suatu elektron terlepas. Pada hambur Compton, suatu foton yang menumbuk elektron terluar atom menyebabkan elektron terlepas, dan berapa bagian energi foton masih bergerak dengan energi kinetik tertentu. Efek produksi pasangan terjadi pada foton berenergi tinggi yang mengenai inti atom menghasilkan elektron dan positron.[3]

Kamera ICCD (Intensif Charge Coupled Device) Adalah kamera yang terintegrasi penuh yang

mencakup kinerja tinggi penundaan generator, unit gerbang tinggi dan unit kamera yang semuanya dirakit menjadi kamera ICCD yang memiliki kemampuan sensitifitas tinggi.[4]

Sintilator BC 704

Sintilator BC 704 terbuat dari ZnS(Ag) dan 6Li yang mampu menghasilkan pendaran cahaya ketika permukaan depannya dikenai radiasi. Sintilator yang digunakan berbetuk bulat datar dengan ketebalan 1 mm.[5]

Pengaruh Jarak Penyinaran Terhadap Intensitas Radiasi

Intensitas radiasi didefinisikan sebagai energi persatuan luas persatuan waktu yang nilai perubahannya berbanding terbalik dengan kuadrat jarak.[6]

Citra Citra adalah gambaran atau bayangan yang

memiliki kemiripan dengan suatu objek dalam dua dimensi[7]. Citra radiografi adalah citra yang dihasilkan oleh radiografi yang digunakan untuk menganalisa hasil pengujian tak rusak[1].

METODE PENELITIAN

Lokasi dan Waktu Penelitian

Penelitian dilaksanakan di Lab Radiografi Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir, dimulai pada tanggal 1 Maret sampai dengan 1 Juni 2011

Alat dan Bahan

Pesawat sinar-X Rigaku Radioflex 250EGS3, kamera ICCD, kontrol kamera ICCD, dete ktor sintilator BC 704, komputer atau laptop, lensa kamera, cermin yang dilapisi kaca Pb, tv tuner internal, dan steap wedge dari aluminium.

Gambar 1. Diagram Alir Penelitian

Prosedur Penelitian

1. Pemasangan dan peralatan kamera ICCD 2. Setting pencahayaan 3. Melakukan pengujian dengan sinar-X

Gambar 2. Skema Alat Penelitian

HASIL DAN PEMBAHASAN

Penelitian Pendahuluan

Pada penelitian ini dilakukan penelitian pendahuluan untuk mengetahui jenis materila yang sesuai dengan peralatan yang tersedia. Spesiment yang digunakan mencakup remote TV, steker, motherboard, handphohe, step wedge dari material besi dan aluminium. Didapat material aluminium yang mampu menampilkan kontras yang baik untuk membedakan tingkat ketebalan tertentu. Sehingga

SEMINAR NASIONAL VIII SDM TEKNOLOGI NUKLIR YOGYAKARTA, 31OKTOBER 2012 ISSN 1978-0176

Zaenal Abidin, dkk 257 STTN-BATAN & PTAPB-BATAN

spesiment yang digunakan penelitian berikutnya adalah aluminium. Spesiment Aluminium

Dalam melakukan pengambilan data dilakukan 2 metode pendekatan penentuan jarak optimal, kemudian 2 metode pendekatan lain menentukkan tegangan dan gain yang sesuai. Pertama dengan melihat tegangan tertentu, ditentukan citra terbaik dari variasi jarak dengan gain 350. Kemudian dengan meggunakan metode terbalik dengan melihat jarak tertentu, ditentukan citra terbaik dari variasi tegangan dengan gain yang digunakan 350. Ditentukan jarak 40 cm sebagai jarak penyinaran optimal dari analisa definisi tepi tiap citra dan nilai luminositas yang diolah dalam grafik untuk melihat tingkat kontras masing-masing ketebalan steap wedge dengan aplikasi Adope Photoshop Version 6.1. Prosedur Penelitian 1. Pemasangan dan peralatan kamera ICCD 2. Setting pencahayaan 3. Melakukan pengujian dengan sinar-X

HASIL DAN PEMBAHASAN

Penelitian Pendahuluan Pada penelitian ini dilakukan penelitian

pendahuluan untuk mengetahui jenis materila yang sesuai dengan peralatan yang tersedia. Spesiment yang digunakan mencakup remote TV, steker, motherboard, handphohe, step wedge dari material besi dan aluminium. Didapat material aluminium yang mampu menampilkan kontras yang baik untuk membedakan tingkat ketebalan tertentu. Sehingga spesiment yang digunakan penelitian berikutnya adalah aluminium.

Spesiment Aluminium

Dalam melakukan pengambilan data dilakukan 2 metode pendekatan penentuan jarak optimal, kemudian 2 metode pendekatan lain menentukkan tegangan dan gain yang sesuai. Pertama dengan melihat tegangan tertentu, ditentukan citra terbaik dari variasi jarak dengan gain 350. Kemudian dengan meggunakan metode terbalik dengan melihat jarak tertentu, ditentukan citra terbaik dari variasi tegangan dengan gain yang digunakan 350. Ditentukan jarak 40 cm sebagai jarak penyinaran optimal dari analisa definisi tepi tiap citra dan nilai luminositas yang diolah dalam grafik untuk melihat tingkat kontras masing-masing ketebalan steap wedge dengan aplikasi Adope Photoshop Version 6.1.

Gambar 2. Grafik Nilai Luminositas

Pada Dua Pendekatan Pertama

Tegangan dan gain pada jarak 40 cm ditentukan dengan dua cara yaitu: dengan melihat pada tegangan tertentu, citra terbaik dari variasi gain. Kemudian membandingkan dengan metode terbalik untuk melihat gain tertentu, citra terbaik dari variasi tegangan ditentukkan dan dibandingkan dengan hasil metode sebelumnya.

Gambar 3. Grafik Nilai Luminositas

Pada Dua Pendekatan Kedua

SEMINAR NASIONAL VIII SDM TEKNOLOGI NUKLIR

YOGYAKARTA, 31OKTOBER 2012 ISSN 1978-0176

STTN-BATAN & PTAPB BATAN 258 Zaenal Abidin, dkk

Didapat pada jarak penyinaran 40 cm, dengan menggunakan tegangan 190 kV dan gain 350 untuk mendapat citra terbaik yang memiliki kontras dan definisi baik.

KESIMPULAN

1. Pengujian yang dilakukan pada jarak penyinarak terdekat 300 mm dan terjauh pada 600 mm dengan melihat variasi tegangan dan gain sebagi dasar pendekatan. Didapat jarak penyinaran 400 mm untuk spesimen aluminium pada tebal (4-16) mm dengan pengaturan tegangan 190 kV dan gain 350.

2. Pengaturan gain mempengaruhi kontras yang didapat, sehingga memungkinkan mendapatkan citra yang memiliki sensitifitas lebih tinggi.

DAFTAR PUSTAKA

1. Tim Pusdiklat. 2003, “NDT UMUM”, Batan, Jakarta.

2. Tim Pusdiklat. 2008, “Radiografi Level 1”, Batan, Jakarta.

3. Abidin, Z. 2011, “Nuklir dan Aplikasinya”, Aditya Media, Yogyakarta

4. Meireni, M. 2010, “Karakterisasi Penguatan Kamera ICCD Pada Radiografi Neutron Realtime”, STTN-BATAN, Yogyakarta

5. Anonim (2002). Http://www.detectors.saint-gobain.com/bc704_705/ diakses pada tanggal 6 Maret 2011 jam 06.04 WIB.6 Maret 2011 jam 06.04 WIB.

6. Suparno, 2000,”Teori Radiografi Industri”, Batan, Jakarta.

7. Anonim (2010). Http://id.wikipedia.org/wiki/Citra diakses pada tanggal 17 Maret 2011 jam 01.24 WIB.