/'ruseding /'erlemuan dcm /'resenlasi I/miah/'31'M.BA7AN. Yogyakarla 2.5.26 Juli 200084 /Juku I

PROGRAMPROGRAMACCUSPEC

AUTOSEQUENCE UNTUK MEMPADUKANUNFOLDING NEUTRON DENGAN PC-MCA

DarsonoPusat Penelitian dan Pengembangan Teknologi Maju. BA TAN

ABSTRAKPROGRAM AUTOSEQUENCE UNTUK MEMPADUKAN PROGRAM UNFOLDING NEUTRONDENGAN PC-MCA ACCUSPEC. Pada spekJrometri neutron metode proton rekoil diperlukan programunfolding untuk merubah spekJrum proton terukur menjadi spekJrum neutron. Proses unfolding neutronpada sistem spekJrometri neutron yang telah berhasil dirakit tahun yang lalu masih dilakukan secaraterpisah. Pada penelitian ini dilaporkan bahwa telah berhasil dibuat program autosequence untukmempadukan program unfolding neutron UNFSPEC.EXE dengan fasi/itas perangkat lunak PC-MCA-Accuspec sehingga dihasilkan sistem spekJrometri neutron yang kompak. Program autosequence ditulisberdasarkan aturan-aturan pada faslitas program aplikasi PC-MCA Accuspec kemudian dikompailmenggunakan AC..EXE. Dari hasil uji coho bahwa binning widht 20, 30. don 40 memberikan bentukspekJrum yang agak berbeda. Dari ketiga spekJrum tersebut bahwa spektrum yang baik dalam artimenghasilkan ralat yang kecil terletak di sekitar nilai binning width 30.

ABSTRACTSAN A UTOSEQUENCE CODE TO INTEGRA TE A NEUTRON UNFOLDING CODE WITH THE PC-MCA ACCUSPEC. In a neutron spectrometry using proton recoil method, the neutron unfolding code isneeded to unfold the measured proton spectrum to become the neutron spectrum. The process of theunfolding neutron in the existing neutron spectrometry which was successfully installed last year was doneseparately. This manuscript reports that the autosequence code to integrate the neutron unfolding codeUNFSPEC.EXE with the software facility of the PC-MCA Accuspec has been made and run successfully sothat the new neutron spectrometry become compact. The autosequence code was written based on the rulesin application program facility of PC-MCA Accuspec and then it was compiled using AC.EXE. Result of thetest of the autosequence code showed thatfor binning widht 20.30. and 40 giving a little different spectrumshape. The binning width around 30 gives a better spectrum in mean of giving small error compared to theothers.

spektrum terukur(I). BUruS(2) telah memodofikasimetode kuadrat terkecil ini untuk mengendalikanbesarnya ralat yan§ diberi nama metode FERD.Kemudian Rooney) mengembangkan lebih jauhmetode ini dan diberi nama FERDOR. Ishafit dkk(4)telah menyusun program unfolding metodeFERDOR yang dapat dioperasikan pada personalkomputer yang diberi nama UNFSPEC. Pada tahunyang lalu telah berhasil dirakit spektrometri neutronmetode proton rekoil dan program ini tel~ berhasildiujicobakan pada proses unfolding spektrum AmBeyang diperoleh dari pengukuran dengan detektorsintilator organik cair NE-213 (5).

Pada proses unfolding ini spektrum protonterukur yang tertampil pada PC-MCA-Accuspecdiproses secara terpisah, artinya program UNFSPECbelum terpadu dengan fasilitas perangkat lunakAccuspec. Padahal Accuspec V.50 dilengkapifasilitas perangkat lunak dan menu perintah yangmemungkinkan memadukan program tambahan(UNFSPEC) dengan Accuspec melalui menu

PENDAHULUAN

D alam spektroskopi neutron dengan metodeproton rekoil menggunakan detektor sintilator

organik. Spektrum energi yang diperoleh merupa-kan spektrum energi proton. Spektrum ini dihasilkandari proses tumbukan antara neutron dengan hi-drogen sebagai penyususn bahan sintilator organik.Selain hal ini spektrum energi yang diperolehmenyimpang jauh dari spketrum sebenarnya, karenaadanya pengaruh fungsi tanggap sintilator yangtidak mengikuti fungsi gaussian. Oleh karena ituproses unfolding harus dilakukan guna mendapatkanspektrum energi neutron.

Salah satu metode yang ban yak dipakaiuntuk menyelesaikan masalah unfolding ialahmetode kuadrat terkecil. Akan tetapi metode inibiasa menghasilkan ralat yang sangat besar yangdisebabkan oleh bentuk matrik fungsi tanggapsintilator yang mendekati singular dan adanyafluktuasi statistik dan distribusi tinggi pulsa

Proseding Perlemuan don Presenlasi /lmiahP3TM-BATAN, Yogyakarta 25 -26 Ju/i 2000 Buku I

tertampil pada PC-MCA-Accuspec tidak hanyaberbentuk spektrum proton, tetapi lengkapberbentuk spektrum neutron.

METODELOGI

perintah Autosequence. Dalam hal ini agarprogram tambahan dapat berkomunikasi denganperangkat lunak Accuspec diperlukan programpenghubung atau pemadu yaitu yang disebutAutosequence File.

Pada penelitian ini dilaporkan bahwa telah

berhasil dibuat program pemadu (Autosquence File)

program UNFSPEC dengan Accuspec V.50 sehi-

ngga spektrometri neutron metode proton rekoildengan menggunakan detektor NE-213 ini dapatberoperasi secara terpadu artinya spektrum yang

Autosquence File PC-MCA~Accuspecmempunnyai menu perintah seperti terlihat padaGambar I. Pad a menu perintah utility (Uti!) adamenu perintah autosquence yang

~~

Begin Susppend:;" Resume Tenninate

Gambar 1. BaganmenuperintahpadaPC-MCA-Accuspec V.50.

diberi nama UNFSPEC.P. P-code ini disimpandalam bentuk ASCII format.

Autosquence file bisa terdiri dari perintahkontrol program yang akan dieksekusi olehautosequence interpreter. tetapi tidak diteruskan kemenu processor. Perintah-perintah ini dapat jugaberupa branching, looping, string, substitution danwaiting operation yang dapat merubah baik isiataupun urutan perintah yang akan dikirimkan kemenu processor. Jika perintah autosequencediberikan maka interpreter mula-mula mencari P-code file clan mengecek tanggal dan waktu terakhirdimodifikasi dari file ekstensi .P dan .A. Apabilafile P-code hilang atau lebih tua dari file ekstensi .Amaka AC.EXE di eksekusi sebagai spawnedprogram untuk menghasilkan file P-code.

terdiri dari menu-menu perintah Begin, Susppend,Resume, dan Terminate. Begin ialah perintahmenjalankan autosequence file. Resume ialahmeneruskan eksekusi autosquence file. Terminatememberhentikan proses autosequence. PC-MCA-

Accuspec memungkinkan melakukan prosesautosquence sampai 4 autosquence file yangberbeda, sehingga setiap kali melakukan perintahpada menu-menu perintah Autosquence akanmuncul squence number. Apabila hanya satuAutosquence file yang kita buat maka cukupmenekan carried return (CR) atau ENTER.

Untuk dapat menjalankan menu Autoseq

pada MCA-Accuspec dilengkapi pendukungautosequence yang meliputi autosequence compiler(AC.EXE) clan modul autosquence interpreter.Compiler berfungsi menerjemahkan suatu programpemadu (Autosquence File) dalam bentuk Readabletext format menjadi intermediate P- code formatyang dapat diinterpretasikan oleh autosquence/nodule.

HASIL DAN PEMBAHASAN

A Igoritma dari program ntltoscqllcnccterlihat seperti berikut dibawah ini.

Progrum pcmuuu (the .fOllrce file) dibcrinama UNFSPEC.A dan file hasil kompiler akan

DarsonoISSN 0216-3128

Prosedjng Pertemuan dun Presentasj flmjahP3TM-BATAN. Yogyakarla 2.5 -26 Juli 2000Buku /86

konfigurasi A yang memuat spektrum protondan konfigurasi N yang memuat spektrum

neutron. Pada keadaan ini kursor harus bisadipindah dari window yang satu ke yang lain

dan skala vertikal spektrum harus bisa dirubahdalam bentuk logaritmik, linicr, dan kuadratik.

9. Apabila spektrum sudah tidak dipakai harus bisadihapus dan diganti yang baru atau apabila akan

mengakusisi autosequence lagi denganparameter yang berbeda maka spektrum neutronyang baru menindih yang lama.

Adapun Program pempadu (Autosequencefile) yangtelah dibuat untuk memadukan UNFSPEC.EXEdengan PC-MCA-Accuspec melalaui fas!.litas menuperintah Autoseq seperti berikut dibawah ini .Program ini diberi nama UNFSPEC.A.

ALGORITMA PROGRAM AUTOSEQUENCE

I. Hapus semua ROI (region of interest) suatu

spektrum

2. Buat wama ROI merah muda

3. Tentukan ROI suatu spektrum dengan bataspaling kiri dan kanan

4. Simpan ROI dengan nama msp.roi

5. Simpan spektrum dengan nama msp.dat

6. Lakukan proses unfolding pada msp.dat danhasilnya beri nama nsp.dat

7. Pindahkan spektrum nsp.dat pada kontigurasiPC-MCA yang bemama N

8. Tampilkan dua kontigurasi pada layar PC-MCAsecara bersamaan ( two window) yaitu

PROGRAM AUTOSEQUENCE (UNFSPEC.A)

-Autosequence to Perfonn UNFSPECNeutron Unfolding Code

Display\ROI\Purge

Display\ROJ\Type "12"

Display\RO I\Create

Move\ROl\Save "msp.roi"

Move\Data. ""."","","msp.dat"

Channel No.Offset

Channel No.ofthe Compton edge haJfheight

Der.Filt.No.

-Perfonn program UnfSpec 1--

Util\Command "UNFSPEC\unfspec msp.dat nsp.dat 208 5 31.

! .

Move\Data "nsp.dat"."" ,"","N"

Display\Fonnat\2DOWN "N"

Display\Fonnat\Next Window

Display\ Vscale\LogiLin/Sqrt\Lin

Util\Command "del msp.dat"

Util\Command "del msp.roi"

Util\Command "del nsp.dat"

Proseding Pertemuan don Presentasi IlmiahP3TM-BATAN. Yogyakarta 25 -26 Juli 2000 Bukul 87

Adapun hasil compilernya seperti berikut dibawahini clan diberi nama UNFSPEC.P

HASIL COMPILER PROGRAMAUTOSEQUENCE (UNFSPEC.P)

##_Nuclear Data Autosequence Compiler Version1.05

UNFSPEC.A(Autosequence file untuk Accuspecuntuk menjalankan UNFSPEC.EXE)

UNFSPEC.P (file hasil compiler dari unfspec.a)

NE213.par (parameter sintilator NE-213 untuk inputUNFSPEC.EXE)

UNFSPEC.A memerlukan konfigurasi ekstra padaAccuspec spectrum configuration disamping konfi-gurasi yang telah ada (misal A), katakanlah konfi-gurasi ekstra diberi nama N.

Oleh karena itu daftar konfigurasi spektrumyang diperlukan dalam file autoexec.a pada MCAharus dilengkapi dengan konfigurasi barn N. Jadiagar autoseq dapat beroperasi maka perlu di setupdua konfigurasi MCA. Konfigurasi A digunakanuntuk menempatkan spektrum proton sedangkankonfigurasi N digunakan untuk menempatkanspektrum hasil unfolding yaitu spektrum neutron.Program unfolding UNFSPEC.EXE memerlukaninput spektrum proton dan data kalibrasi energi.Data kalibrasi dapat dimasukan lewat UNFSPEC.Ayaitu terdiri dari Channel No. offset, Channel No. ofthe compton edge half height dan Binning Width.

Pengujian autoseq ini dicobakan pada hasilpengukuran medan neutron dari sumber AmBeseperti ditunjukkan pada Gambar (2). Untuk faktorbinning width 20, 30 dan 40 seperti ditunjukkanpada Gambar (3), (4), dan (5). Adapun spektrumproses autosequence yang tertampil pad a PC-MCAAccuspec dapat dilihat dalam Gambar 6. Dari hasilpengujian menunjukkan bahwa program autoseqyang dibuat beroperasi dengan benar dan faktorbinning width (parameter penghalus spektrum)sangat menentukan bentuk spektrum unfolding yangdihasilkan.

##

##_O8

##

##_UNFSPEC\UNFSPEC.A

##_04-Dec-1999##_O9:44: 11

## \\

DRP;

DRT;" 12"1

DRC;

MRS;"msp.roi"[

MD;"","",""I"msp.dal"1UC;"UNFSPEC\unfspec msp.dat nsp.dat 208 5 38"1

MD;"nsp.dat","",""I"N"1

DF2;"N"1

DFN;

DVLI;

UC;"del msp.dal"1

UC;"del msp.roij

UC;"del nsp.dal'"

Perintah-perintah pada unfspec.a adalahperintah-perintah yang berlaku pad a PC-MCA

Accuspec V.5.0(6) yang sebetulnya dapat puladiakses lewat menu perintah Accuspec namun akan

memakan waktu yang lama. Inilah keunggulanAccuspec sehingga perintah ini tidak perlu diakseslewat menu perintah satu persatu namun dapat

diperintahkan sccara beurutan lewat perintah

autoseq dengan tara membuat program oulO-

sequence file.

Agar aulosequence file ini dapat beroperasimaka perlu dibuat subdirektori UNFSPEC padadirektori PCMCA. Pada direktori C:\PCMCA \

UNFSPEC harus memuat file berikut :

tJNFSPEC.EXE (program unfolding nculron)

DarsonoISSN 0216 -3128

Proseding Pertemuan don Presentasi J/miahP3TM-BATAN. Yogyakarta 25 -26 Juli 2000Buku /88

2". 16

,~

>

U I'~...' 12~..0: 11

II:~,:;..'"~E ~'

0 ~ 10 ,~ ~O..Energi (MeV)

Gambar 3. Speklrum Neutron AmBe hasil un-folding untuk binning width 20.

2:.

Gambar 4. Spektrum Neutron AmBe hasil un-folding un/uk binning width 30.

18-Jan-BB 15:38:28 SP= ~1 PADC CFS 8/ALi" CC 1/ 8.282Spektrum Mutr""

-L

~--- ----~~---~ I

Spektr\Jm prolon

---:::.:.::::_--

Gambar 6. Spektrum proses autosequence pada PC-MCA Accuspec.

6. AUTOSEQUDtCE

1. FileLineCant

Z. FileLineCanC

3. FileLineCant

4. FileLilleCalif

Proseding Pertemuan don Presentasi /lmiahP3TM-BATAN. Yogyakarta 25 -26 Juli 2000 Buku I 89

KESIMPULAN -Data basi! ROI ASCI atau nurnerik? (rnsp.dat/

nsp.dat)Telah berhasil dipadukan antara program

unfolding neutron (UNFSPEC.EXE) dengan PC-

MCA-Accuspec menggunakan autosquence filesehingga dihasilkan sistem spektrometri neutronmetode proton recoil yang kompak. Oari hasil ujicoba ternyata faktor binning width sangat menen-

tukan bentuk spektrum neutron yang dihasilkan.

Darsono-Yasama

-TiJak. tergantung dari data ka/ibrasi tenaga.

-Numerik

DAFTARPUSTAKARony Dwi A.

-Bagairnana validasi hasil datanya, sehinggahasilnya valid? Data hasil apakah sesuai denganhasil eksperirnen?

Darsono

-Dalam hat ini pertama dilihat dari hasildemonstrasi program Autosequence bahwaprogram yang dibuat berfungsi. kedua dataspektrum yang diperoleh dibandingkan denganspektrum standard yang ada (literatur);.

Budi Santoso

-Apakah ada hubungan antara Binding Widthdengan persamaan M(E) = ...?

Darsono-Tidak ado. Binding Width berada pada

UNFSPEC.EXE yang merupakan subroutine.

I. BOGERT, V.D. AND BURRUS, B, W., 1962,"The SLOP Code For Unfolding Of InstrumentResponse", Neutron Physics Diy. AnnualProgress Report For Periode Ending Sept. I,ORNL-3360.

2. BURRUS, W. R., 1976, "FERD and FERDORType Unfolding Codes", A Review of RadiationEnergy Spectra Unfolding, ORNL/RSIC-40.

3. ROONEY, B.D., 1989, "User's Manual forFERD-PC", ORNL/TM-II 028.

4. ISHAFIT, KUSMINARTO DAN DARSONO,"Program Komputer Unfolding Untuk Spektros-kopi Neutron Cepat", Jumal Fisika Indonesia,Nomor 7, Volume II, Edisi September 1998

5. DARSONO, TJIPTO SUYITNO, AGUSSANTOSO, "Spektrometri Neutron CepatMetode Proton Recoil Menggunakan DetektorNE-213", Publikasi Ilmiah, Pertemuan DanPresentasi Ilmiah Kalibrasi, Instrumentasi DanMetrologi, PPI-KIM -Tahun 1999.

6. Accuspec Display and Acquisition SoftwareV4.0 and V5.0 (48-0562) Release Note, NuclearData Inc.

Pramudita A.

-Bagaimana rumusan fisis program unfoldingsehingga dapat dilakukan on-line tanpamenunggu seluruh spektrum selesai diukur?

TANYAJAWAB Darsono-Soya mohon moat apabila menyampaikan, informasi kurang baik. Jadi proses unfolding

dilakukan pada soot MCA stop ata!;i spektrumselesai diukur untuk waktu tertentu. .Dewita

-Apa persyaratan penentuan ROI, setiap spektrurndaerah ROInya apa sarna?

-Apakah hanya 208, 5 dan 38 sarna untuk setiap

spektrurn.

DarsonoISSN 0216-3128