SENSITIVITAS

Kualitas Film Hasil Radiografi

Film hasil radiografi akan memiliki kualitas gambar yang baik dan dapat mengungkap diskontinuitas dengan baik pula apabila memenuhi empat syarat yaitu densitas cukup, distorsi minimal, kontras tinggi, dan definisi tajam.

5.1 Densitas Fotografi

Secara kualitatif, densitas film radiografi berhubungan dengan tingkat kehitaman film setelah diproses. Film dengan tingkat kehitaman lebih gelap dikatakan memiliki densitas yang lebih tinggi. Secara kuantitatif, densitas didefinisikan sebagai harga logaritma sepuluh dari perbandingan intensitas cahaya yang datang pada film dan cahaya yang menembus film, dirumuskan dengan persamaan

dengan

Io = intensitas cahaya yang datang pada film

I = intensitas cahaya yang menembus film

Perbandingan antara intensitas cahaya yang datang dengan intensitas cahaya yang menembus film (Io/I) disebut opacity. Kebalikan dari perbandingan tersebut, yaitu I/Io disebut transmitansi, dan menunjukkan fraksi cahaya yang menembus film.

Contoh :

Sebuah film hasil radiografi memiliki densitas 2, maka harga Log (Io/ I) adalah 2. Karena nilai Log 100 adalah 2, maka Io/I adalah 100. Ini berarti setiap 100 foton cahaya yang datang pada film, hanya satu foton (1%) yang diteruskan. Prosentasi cahaya yang diteruskan oleh film untuk berbagai densitas ditunjukkan dalam Tabel 5-1.

Densitas film dipengaruhi oleh jumlah penyinaran radiasi yang mengenai film dan derajat pengembangan. Faktor-faktor yang mempengaruhi jumlah penyinaran antara lain spektrum radiasi, penyetelan (set-up) teknik radiografi, jumlah dan tipe filtrasi, screen, dan radiasi hamburan.

Tabel 5-1 Hubungan antara opacity, densitas

dan transmisi cahaya

Opacity

(Io/I)Density

(Log Io/I)Transmisi cahaya

100000

Tingkat kehitaman film (densitas) dapat diukur dengan film pembanding atau menggunakan alat ukur elektronik yang disebut densitometer.

5.2 Prinsip Geometri

Bayangan yang dibentuk pada sebuah film hasil radiografi mirip dengan bayangan yang dibentuk pada sebuah layar menggunakan obyek tak tembus cahaya yang ditempatkan dalam sebuah berkas cahaya. Meskipun radiasi yang digunakan pada radiografi menembus obyek taktembus cahaya sedangkan cahaya tidak dapat menembus, hukum geometri pembentukan bayangan pada dasarnya sama.

Sinar x, sinar gamma, dan cahaya semuanya menjalar pada garis lurus. Merambat pada garis lurus adalah alasan utama bahwa radiasi mampu membentuk sebuah bayangan yang dapat dilihat dengan jelas. Hubungan geometri antara sumber, obyek, dan sistem film menentukan tiga karakteristik utama bayangan yaitu perbesaran, distorsi, dan ketidaktajaman.

5.2.1 Perbesaran dan Distorsi

Gambar 5-1 menunjukkan bayangan yang terjadi bila sumber titik L memancarkan cahaya menuju layar C yang terhalang oleh sebuah obyek tidak tembus pandang O. Bayangan yang terjadi mempunyai ukuran lebih besar dari ukuran obyek, dengan kata lain mengalami perbesaran, yang disebabkan karena posisi obyek tidak menempel dengan layar.

Gambar 5-1 Bayangan obyek oleh sumber titik

Gambar 5-2a Bayangan obyek yang mengalami distorsi

Bila sinar yang datang tidak tegak lurus dengan obyek atau layar, maka akan dihasilkan bentuk bayangan yang berbeda dari bentuk obyek. Penyimpangan bentuk bayangan dari bentuk yang sebenarnya dinamakan distorsi (seperti Gambar 5-2a). Distorsi terjadi karena bagian-bagian pada obyek membentuk bayangan dengan perbesaran yang berbeda. Bagian yang terjauh dari pusat berkas akan mengalami perbesaran paling besar, sedangkan bagian yang berada pada pusat berkas tidak mengalami perbesaran. Distorsi selalu ada dalam radiografi, namun derajadnya dapat dikurangi dengan cara menempatkan sumber radiasi tegak lurus dengan obyek atau menempatkan film sejajar obyek.

Distorsi memiliki akibat pada kesalahan interpretasi maupun evaluasi cacat. Sebagai contoh ditunjukkan dalam gambar 5-2b, sebuah material mengandung dua diskontinuitas yang terpisah diradiografi dengan arah sumber yang berbeda. Radiografi dengan posisi sumber tegak lurus terhadap material menghasilkan gambar dua cacat yang terpisah (A), dan radiografi dengan posisi sumber yang tidak tegak lurus menghasilkan gambar yang terdistorsi sebagai sebuah cacat yang panjang (B). Dimungkinkan gambar A dengan ukuran diskontinuitas yang pendek diterima menurut kriteria standar, tetapi gambar B yang memiliki ukuran diskontinuitas panjang akibat terdistorsi bisa jadi tidak dapat diterima.

Gambar 5-2b

A. Posisi sumber tegak lurus menghasilkan gambar cacat terpisah

B. Posisi sumber tidak tegak lurus menghasilkan gambar terdistorsi

5.2.2 Ketidaktajaman Geometri

Pada pembahasan tentang perbesaran dan distorsi, diasumsikan sumbernya adalah sumber titik. Bayangan obyek yang dibentuk oleh sumber ini mempunyai batas tepi yang jelas dan tajam. Kenyataannya dalam radiografi tidak ada sumber titik, sumber radiasi selalu berdimensi.

Gambar 5-3a : Pengaruh jarak sumber cahaya ke obyek terhadap penumbra

Gambar 5-3b : Pengaruh jarak layar ke obyek terhadap penumbra

Gambar 5-3c : Pengaruh ukuran sumber cahaya terhadap penumbra

Gambar 5-3 menunjukkan bayangan suatu obyek oleh sumber cahaya yang berdimensi. Bayangan yang dihasilkan mempunyai batas tepi yang tidak jelas atau tidak tajam. Daerah yang tidak tajam ini dinamakan ketidaktajaman geometri atau penumbra atau gradien tepi. Gambar 5-3a menunjukkan bahwa penumbra mengecil ketika jarak sumber cahaya ke obyek diperbesar. Pengaruh perubahan jarak antara layar dengan obyek dan pengaruh perubahan dimensi sumber cahaya terhadap penumbra masing-masing ditunjukkan pada Gambar 5-3b dan 5-3c.

Gambar 5-4 : Bayangan tepi obyek oleh beberapa sumber titik

Dalam radiografi, ketidaktajaman geometri dapat terjadi karena focal spot atau sumber radiasi gamma tersusun atas banyak sumber titik. Sumber-sumber titik ini masing-masing membentuk gambar obyek pada tempat yang berbeda-beda, sehingga gambar obyek yang dibentuk setiap sumber titik tidak berada pada tempat yang sama dalam film dan sebagian saling menumpuk, seperti ditunjukkan pada Gambar 5-4.

Gambar 5-5. Dua segitiga sebangun yang menghubungkan antara sumber,

tepi obyek dan penumbra

Jika antara sumber radiasi, tepi obyek dan tepi penumbra di tarik garis, akan tampak dua buah segitiga sebangun dengan pusat segitiga pada titik O, seperti ditunjukkan pada Gambar 5-5. Segitiga atas lebarnya sama dengan dimensi sumber f; sedangkan tingginya adalah SOD, singkatan dari Source to Object Distance (jarak dari sumber ke obyek). Segitiga bawah lebarnya sama dengan penumbra Ug dan tingginya adalah d. Pada dua segitiga tersebut berlaku persamaan;

Karena SOD sama dengan jarak sumber ke film (SFD, singkatan source to film distance) dikurangi dengan d, maka persamaan 5-2 dapat dinyatakan dengan;

Dalam radiografi, ketidaktajaman geometri (penumbra) yang kecil diinginkan untuk memperoleh gambar dengan definisi yang baik. Dapat dilakukan dengan memilih sumber radiasi dengan dimensi (focal spot) kecil, menjauhkan jarak sumber ke film, dan merapatkan film ke benda uji.

5-3 Sensitivitas Radiografi

Sensitivitas radiografi sering diartikan sebagai kualitas gambar radiografi, yang sebenarnya memiliki pengertian berbeda. Sensitivitas radiografi berhubungan dengan ukuran cacat terkecil yang dapat dilihat pada film hasil radiografi atau kemudahan gambar cacat terkecil untuk dapat dideteksi.

Dalam setiap uji radiografi digunakan sebuah alat uji standar yang disebut penetrameter atau Image Quality Indicator (IQI), yang mana gambarnya pada film hasil radiografi digunakan untuk mengukur kualitas gambar radiografi. Ketika diameter/ lubang IQI terkecil tampak pada film hasil radiografi, cacat yang ukurannya sama bahkan lebih besar dari diameter/ lubang IQI tersebut belum tentu tampak pada film karena penampakan cacat dipengaruhi oleh orientasi cacat tersebut. Fenomena ini memperjelas kita bahwa IQI bukan alat untuk mengukur sensitivitas radiografi tetapi merupakan alat untuk mengukur kualitas gambar radiografi atau kualitas teknik radiografi.

Namun demikian, istilah sensitivitas sering digunakan untuk menyatakan kualitas gambar radiografi. Istilah lain yang sering digunakan adalah sensitivitas IQI, dan sensitivitas ekivalen, yangmana semuanya memiliki pengertian sama yaitu persentase perbandingan diameter kawat atau diameter lubang IQI terkecil yang tampak pada film hasil radiografi terhadap ketebalan benda uji.

Kualitas gambar radiografi dipengaruhi oleh dua parameter yaitu kontras gambar dan resolusi, yang dalam radiografi film disebut sebagai kontras radiografi dan definisi radiografi. Faktor-faktor yang berkaitan dengan kedua parameter tersebut secara ringkas disajikan pada gambar 5-6.

Gambar 5-6 Parameter yang mempengaruhi kualitas gambar radiografi

5.4 Kontras Radiografi

Perbedaan intensitas radiasi yang menembus benda uji menimbulkan perbedaan densitas gambar pada film yang telah diproses. Perbedaan densitas pada suatu daerah terhadap daerah sekitarnya pada film hasil radiografi disebut kontras radiografi. Gambar cacat pada film hasil radiografi akan tampak dengan baik apabila memiliki perbedaan densitas yang tinggi terhadap sekitarnya. Seperti ditunjukkan pada Gambar 5-7, film A dapat menampilkan gambar cacat lebih baik daripada film B karena film A memiliki perbedaan densitas yang lebih tinggi. Kontras radiografi merupakan kombinasi dari kontras subyek dan kontras film.

Gambar 5-7. Perbedaan kontras pada dua buah film

5.4.1 Kontras subyek

Pada material serbasama yang memiliki perbedaan ketebalan, kontras subyek adalah perbedaan intensitas radiasi yang menembus dua bagian material dibandingkan dengan intensitas radiasi yang menembus bagian material lebih tebal. Jika x adalah perbedaan ketebalan material dan koefisien atenuasi, kontras subyek dirumuskan dengan persamaan7) 10) :

Jika terdapat hamburan persamaan7) 10) menjadi :

Dengan Cs adalah kontras subyek, Is intensitas radiasi hamburan, ID intensitas radiasi langsung (primer).

Persamaan diatas menunjukkan bahwa faktor yang mempengaruhi kontras subyek adalah perbedaan tebal, koefisien atenuasi linear yang tergantung pada jenis material dan energi radiasi, dan radiasi hamburan.

a. Perbedaan ketebalan material

Radiasi yang menembus material dengan ketebalan serbasama tidak memiliki perbedaan intensitas, karena itu tidak memiliki kontras subyek. Sedangkan material yang perbedaan ketebalannya besar akan menghasilkan kontras subyek yang tinggi, seperti ditunjukkan Gambar 5-8.

Gambar 5-8 : Pengaruh perbedaan tebal material pada kontras subyek

b. Energi radiasi

Dalam melakukan radiografi material yang memiliki perbedaan ketebalan tertentu, penggunaan radiasi dengan energi rendah menghasilkan kontras subyek lebih tinggi dibandingkan dengan energi lebih besar.

Berubahnya kontras subyek ketika energi radiasi dinaikkan berhubungan dengan nilai koefisien atenuasi linear dari bahan tersebut. Untuk menjelaskan kasus ini perhatikan contoh yang ditunjukkan dalam Gambar 5-9, dimana sebuah material besi yang memiliki perbedaan ketebalan, yakni 5 mm bagian yang tipis dan 10 mm yang tebal, diradiografi dengan sinar X dengan kV yang berbeda masing-masing 120 kV dan 200 kV. Pada radiografi 120 kV nilai HVL besi adalah 2,5 mm, maka koefisien atenuasi linear () bernilai 0,693/2,5 = 0,2772 mm-1 . Besarnya kontras subyek adalah Cs = 0,2772 mm-1 . 5 mm = 1,386. Pada radiografi 200 kV nilai HVL besi adalah 5 mm, maka koefisien atenuasi linear () bernilai 0,693/5 = 0,1386 mm-1 . Besarnya kontras subyek adalah Cs = 0,1386 mm-1 . 5 mm = 0,693. Ini berarti semakin tinggi energi radiasi, maka kontras subyek akan turun.

Gambar 5-9. Pengaruh energi radiasi terhadap kontras subyek

Penggunaan KV yang terlalu rendah menghasilkan kontras subyek yang sangat tinggi, seperti ditunjukkan Gambar 5-10 sebelah kiri. Kontras yang tinggi membuat gambar film tampak putih pada bagian material yang tebal, sehingga bila ada cacat pada daerah tersebut tidak dapat diamati. Penggunaan KV yang terlalu tinggi akan berakibat film hasil radiografi yang tidak dapat membedakan ketebalan yang berbeda, seperti ditunjukkan Gambar 5-10 sebelah kanan.

Gambar 5-10 Kontras yang terlalu tinggi atau terlalu rendah

dapat mereduksi gambar cacat

c. Radiasi hamburan

Radiasi hamburan timbul akibat efek Compton. Jumlah radiasi hamburan dipengaruhi oleh ketebalan benda uji, ukuran berkas, dan energi radiasi. Semakin tebal material, semakain banyak jumlah radiasi hamburan. Karena itu saat meradiografi benda uji yang tebal, radiasi hamburan memiliki prosentase yang besar dari radiasi total yang mencapai film. Misalnya, pada radiografi besi yang tebalnya 0,75 in, radiasi hamburan dari benda uji hampir 2 kali intensitas radiasi primer.

Perhatikan gambar 5-9, radiografi material besi dengan perbedaan material 5 mm menggunakan sinar x 200 kV menghasilkan nilai kontras subyek 0,693. Jika hamburan diperhitungkan dengan asumsi intensitas radiasi hamburan 2 kali intensitas radiasi primer, maka dengan menggunakan persamaan 5-5 diperoleh nilai kontras subyek Cs = 0,693/(1+(2/1)) = 0,231. Ini menunjukkan bahwa adanya hamburan akan menurunkan kontras subyek.

5.4.2 Kontras Film

Kontras film adalah kemampuan film untuk mendeteksi dan merekam perbedaan paparan radiasi sebagai perbedaan densitas. Dengan kata lain kontras film merupakan kemampuan film untuk mendeteksi kontras subyek sebagai kontras radiografi. Kontras film dapat diamati menggunakan kurva karakteristik film. Film yang memiliki gradien kurva lebih tegak memiliki kontras yang lebih tinggi.

Kontras film tidak bergantung pada energi radiasi, namun bergantung pada beberapa faktor yaitu jenis film, densitas film, penggunaan screen, pemrosesan film, dan tingkat fog.

a. Jenis film

Berdasarkan kontrasnya, jenis film dibedakan atas film kontras tinggi, film kontras sedang, dan film kontras rendah, yang bergantung pada ukuran kristal AgBr dan distribusinya. Film yang memiliki ukuran kristal halus dan distribusinya merata memiliki kontras film lebih tinggi dibanding film yang ukuran butirnya lebih kasar.

Gambar 5-11 Perbedaan tanggapan film terhadap radiasi

Gambar 5-11 menunjukkan sebuah penyinaran radiografi menggunakan dua jenis film yang berbeda. Penyinaran dengan film A mempunyai kemampuan untuk menampilkan gambar dengan kontras film yang lebih baik daripada dengan film B.

a. Densitas

Pengaruh densitas terhadap kontras film dapat dilihat pada sebuah percobaan seperti ditunjukkan pada gambar 5-12. Sebuah benda uji dengan beda ketebalan sangat tipis diradiografi dengan tegangan tabung (kV) sinar X dan film tertentu. Penyinaran dengan tegangan tersebut menghasilkan perbedaan intensitas radiasi sekitar 20 % pada film antara bagian yang tebal dan yang tipis, atau menghasilkan perbedaan logaritma exposure relatif 0,08. Untuk menghasilkan perubahan densitas, penyinaran dilakukan dua kali. Penyinaran pertama dengan waktu yang pendek, perbedaan intensitas radiasi 20% menghasilkan perbedaan densitas film 0,06 yakni 0,5 pada bagian tebal dan 0,56 pada bagian yang tipis. Penyinaran kedua dengan waktu yang lebih lama, perbedaan intensitas 20% menghasilkan perbedaan densitas 0,4 yakni 2,3 pada bagian yang tebal dan 2,7 pada bagian yang tipis.

Densitas hasil percobaan kemudian diplot pada kurva karakteristik seperti yang ditunjukkan dalam Gambar 5-13. Hasil pengeplotan menunjukkan bahwa pada densitas yang rendah, rentang 0,5 sampai 0,56, diperoleh gradient rata-rata sebesar 0,8. Sedangkan pada densitas yang lebih tinggi, rentang 2,3 sampai 2,7, diperoleh gradient rata-rata sebesar 5,0. Ini berarti semakin tinggi densitas, menghasilkan kontras film lebih baik.

Gambar 5-12 Radiografi dengan waktu berbeda

menghasilkan densitas yang berbeda

Gambar 5-13. Densitas lebih tinggi menghasilkan kontras film lebih tinggi.

b. Pengembangan

Bentuk kurva karakteristik tidak sensitif terhadap perubahan kualitas sinar-X atau sinar gamma, tetapi dipengaruhi oleh derajad pengembangan (developing). Yang termasuk derajad pengembangan adalah jenis developer, waktu pengembangan dan temperatur developer, aktivitas developer, serta agitasi. Gambar 5-14 menunjukkan pengaruh waktu pengembangan terhadap kontras film. Tampak bahwa waktu pengembangan semakin meningkat nilai gradien rata-rata semakin meningkat.

Gambar 5-14 : Pengaruh waktu pengembangan terhadap kontras film

Gambar 5-15 Pengaruh waktu pengembangan terhadap kurva karakteristik,

semakin lama waktu pengembangan bentuk kurva semakin tegak

Secara sensitometri, pengaruh waktu pengembangan terhadap kontras film ditunjukkan dalam gambar 5-15. Semakin lama waktu pengembangan bentuk kurva karakteristik semakin tegak, yang berarti kontras film semakin meningkat. Peningkatan kontras tidak berarti setelah melampaui 8 menit.

c. Screen

Pada jenis film screen, yang mempersyaratkan penggunaan screen fluorescent, penyinaran langsung dengan sinar X akan menghasilkan kontras yang lebih rendah daripada untuk film yang sama disinari menggunakan screen fluorescent. Begitu juga bila digunakan jenis film langsung, penyinaran dengan screen timbal akan memberikan bayangan yang lebih kontras dibandingkan dengan penyinaran langsung tanpa screen. Alasan perbedaan kontras ini belum diketahui dengan pasti, kemungkinan berhubungan dengan kompleksnya cara emulsi film menanggapi energi foton sinar X yang diserap.

d. Fog

Tanpa melakukan penyinaran pada film radiografi sekalipun akan didapatkan densitas pada film setelah film diproses. Densitas tersebut dinamakan densitas fog atau tingkat fog film. Densitas fog terjadi karena dua alasan yaitu densitas fog inherent yaitu densitas fog oleh karena filmnya sendiri memiliki dasar yang tidak sepenuhnya transparan, dan densitas fog kimia yaitu butir-butir perak halida dalam emulsi film terkembang dengan sendirinya tanpa melakukan penyinaran pada film.

Kondisi-kondisi yang dapat meningkatkan fog adalah

1) Penyimpanan film yang tidak tepat (temperatur dan kelembaban terlalu tinggi atau di dekat sumber radiasi)

2) Larutan developer terkontaminasi atau telah melemah

3) Waktu atau temperatur pengembangan berlebihan

4) Penggunaan film kecepatan tinggi dimana butir-butir filmnya memiliki kepekaan tinggi.

5) Cahaya aman ruang gelap terlalu terang.

Pengaruh pengembangan pada fog ditunjukkan pada gambar 5-16. Semakin lama waktu pengembangan maka fog semakin meningkat. Nilai densitas fog suatu film radiografi, pada pengembangan normal, berkisar antara 0,2 sampai 0,3. Melebihi dari harga tersebut tidak diizinkan karena berpengaruh pada menurunnya kontras film. Gambar 5-17, menunjukkan pengaruh fog terhadap kontras film. Tampak bahwa kurva karakteristik film lebih landai pada film hasil radiografi yang memiliki densitas fog lebih besar dibanding film yang normal.

Gambar 5-16 Pengaruh waktu pengembangan terhadap fog

Gambar 5-17 Pengaruh fog pada kontras film

5.5 Latitude

Meskipun kontras yang tinggi diinginkan di dalam radiografi, ada kondisi khusus saat kontras terlalu tinggi malah menjadi tidak menguntungkan. Misal, pada material yang mempunyai banyak variasi ketebalan dan diinginkan untuk membuat semua cacat tampak pada semua ketebalan, radiografi dengan kontras tinggi akan membuat film hanya menampilkan beberapa ketebalan saja. Untuk dapat menampilkan semua ketebalan pada film hasil radiografi, material tersebut harus diradiografi dengan teknik yang memiliki latitude tinggi.

Selain menggunakan film yang memiliki karakteristik latitude lebar atau kontras rendah, latitude yang tinggi dapat diperoleh dengan cara-cara yang dapat menurunkan kontras, yaitu menggunakan radiasi dengan energi lebih tinggi, menggunakan filter, menggunakan teknik film ganda, menggunakan teknik kompensasi tebal.

Gambar 5-18 : KV lebih besar menghasilkan latitude lebih baik

a. Pengaruh Energi Radiasi

Gambar 5-18 menunjukkan hasil penyinaran pada sebuah step wedge yang memiliki 5 undakan dengan rentang tebal inch sampai dengan inch dan beda tebal undakan 1/8 inch menggunakan sinar X 220 kV (film A) dan 120 kV (film B). Radiografi dengan 220 kV memperoleh gambar undakan yang densitasnya layak untuk diinterpretasi, densitas 2 sampai 4, sebanyak 4 undakan, sedangkan radiografi 120 kV menghasilkan 2 undakan.

a. Pengaruh Filter

Penggunaan filter dalam radiografi sinar X menyebabkan terserapnya radiasi energi rendah yang berakibat berkurangnya radiasi hamburan sehingga meningkatkan kontras subyek. Penggunaan filter juga meningkatkan energi efektif berkas sinar X sehingga dapat menurunkan kontras subyek. Namun penurunan kontras subyek merupakan efek yang dominan pada hasil akhir radiografi.

Gambar 5-19 Radiografi dengan teknik double film (A dan B) menghasilkan latitude lebih tinggi daripada dengan teknik singgle film (C)

c. Teknik Film Ganda

Gambar 5-19 menunjukkan hasil radiografi sebuah step wedge. Film A dan B adalah hasil dari teknik film ganda dimana film A lebih cepat daripada film B. Sedangkan film C adalah hasil radiografi dengan teknik single film menggunakan film yang kecepatannya sama dengan film A. Tampak bahwa film A ditambah B menghasilkan 7 undakan yang densitasnya layak untuk diinterpretasi. Sedangkan pada film C hanya 2 undakan yang densitasnya layak diinterpretasi.

d. Teknik Kompensiasi Tebal

Menggunakan bahan yang sama dengan benda uji, yang bebas dari cacat, untuk mengkompensasi perbedaan ketebalan sehingga dihasilkan film hasil radiografi dengan perbedaan densitas yang kecil.

Gambar 5-20 Radiografi menggunakan lempeng kompensasi tebal untuk memperbaiki latitude

5-6 Definisi radiografi

Definisi radiografi dapat diartikan sebagai kemampuan untuk mendeteksi tepi gambar dalam film hasil radiografi, dan berhubungan dengan derajad ketajaman gambar radiografi. Gambar 5-21 menunjukkan dua buah film hasil radiografi, film B memiliki batas antara dua daerah yang densitasnya berbeda lebih tajam dibanding film A, berarti film B memiliki definisi yang lebih baik daripada film A.

Faktor-faktor yang mempengaruhi definisi antara lain: Faktor geometri, unsharpness inhern, graininess film dan screen mottle.

Gambar 5-21. Film B mempunyai definisi yang lebih baik daripada film A

5.6.1 Faktor geometri

a. Ketidaktajaman geometri

Ketidaktajaman geometri terjadi karena prinsip-prinsip dasar pembentukan bayangan tidak diikuti dengan benar. Prinsip-prinsip tersebut adalah ukuran sumber harus sekecil-kecilnya, jarak sumber ke film harus sejauh mungkin, jarak obyek ke film harus sedekat mungkin.

a. Kontak screen dengan film

Screen yang tidak benar-benar kontak dengan film akan memperpanjang lintasan elektron hasil interaksi radiasi dengan screen dan menghasilkan gambar pada tempat yang menyimpang dari arah radiasi primer, menyebabkan gambar memiliki batas-batas yang tidak jelas (fuzzy) atau memiliki definisi radiografi jelek.

Gambar 5-22 Kontak yang baik antara film dan screen memberikan gambar lebih tajam (kiri), kontak yang jelek menghasilkan gambar yang fuzzy (kanan)

b. Kecuraman perubahan tebal

Kecuraman perubahan tebal (abrubtness) berpengaruh pada definisi. Gambar 5-23 menunjukkan dua buah material yang memiliki kecuraman perubahan tebal yang berbeda. Perubahan yang curam akan memberikan bayangan yang lebih tajam jika dibandingkan perubahan yang landai. Faktor ini menjadi alasan mengapa bila suatu lubang IQI tampak pada film hasil radiografi, cacat yang ukurannya sama dengan lubang tersebut belum tentu dapat terlihat pada film. Ini disebabkan perubahan ketebalan antara pelat dengan lubang benar-benar curam, sedangkan perubahan ketebalan antara cacat dengan base materialnya tidak tentu curam.

Gambar 5-23 Material sebelah kiri mempunyai batas ketebalan lebih curam daripada sebelah kanan, sehingga menghasilkan gambar dengan definisi radiografi lebih baik

c. Gerakan

Dalam suatu penyinaran radiografi, jika film bergerak terhadap benda uji menghasilkan film hasil radiografi yang tidak jelas (blurred). Sedangkan sumber yang bergerak terhadap benda uji pengaruhnya sama seperti bila menggunakan sumber yang ukurannya besar yaitu meningkatkan ketidaktajaman geometri (unsharpness geometri).

5.6.2 Ketidaktajaman Inhern

Ketika radiasi primer berinteraksi dengan butir emulsi film menghasilkan elektron sekunder. Elektron sekunder tersebut menyinari butir emulsi lain didekat butir emulsi yang menyerap radiasi primer. Penyerapan elektron sekunder ini menyebabkan ketidaktajaman gambar. Efek ini disebut dengan unsharpness film atau unsharpness inhern.

Gambar 5-24 Efek elektron sekunder pada film

Tabel 5-2 Ketidaktajaman inheren

Radiasi (dengan filter)Ui (mm)

Sinar X 50 kV

Sinar X 100 kV

Sinar X 200 kV

Sinar X 300 kV

Sinar X 400 kV

Sinar X 1000 kV (1 MV)

Sinar X 2 MV

Sinar X 5,5 MV

Sinar X 8 MV

Sinar X 18 MV

Sinar X 31 MV

Irridium-192

Cesium-137

Cobalt-60

Ytterbium-1690,03

0,07 - 0,10a

Keterangan : a harganya bergantung tebal filter

Ketidaktajaman inhern tidak dapat dihindari, namun dapat berkurang dengan berkurangnya energi radiasi, karena berkurangnya energi kinetik elektron sekunder. Tabel 5-2 menunjukkan nilai ketidaktajaman inhern (Ui) untuk berbagai energi radiasi.

5.6.3 Graininess Film dan Screen Mottle

Gambar pada film hasil radiografi dibentuk oleh butir-butir perak halus yang tak terhitung jumlahnya, yang hanya dapat dilihat menggunakan mikroskop. Partikel-partikel tersebut bergabung dalam kelompok yang lebih besar sehingga dapat dilihat dengan mata biasa atau dengan alat pembesar dengan perbesaran beberapa kali. Kelompok-kelompok butiran besar tersebut yang menjadikan film hasil radiografi berwarna hitam. Film yang kelihatan hitam pada kenyatannya memiliki kehitaman yang tidak rata. Graininess adalah kesan yang tampak dari ketidakrataan densitas pada film hasil radiografi.

Penyebab graininnes adalah karena pengelompokan partikel-partikel perak terjadi secara acak (random) dan statistik. Setiap kuantum (foton) radiasi sinar x atau gamma yang diserap oleh emulsi film menyinari satu atau lebih kristal perak bromida, penyinaran terjadi secara acak. Bahkan pada berkas radiasi yang serbasama, penyerapannya akan berbeda pada suatu daerah terhadap daerah lain pada film. Sehingga, butir-butir yang tersinari akan terdistribusi secara acak dan jumlahnya bervariasi secara statistik dari satu daerah ke daerah lain pada film.

Semua film menampilkan graininess pada derajat yang lebih besar atau lebih kecil bergantung pada kecepatan film, energi radiasi dan proses developer.

a. Kecepatan Film

Pada umumnya, film lambat memiliki graininnes yang lebih rendah. Dengan film sangat lambat (butiran halus) mungkin diperlukan 10.000 foton yang diserap pada suatu daerah kecil untuk menghasilkan densitas tertentu, misal 1. Dengan film sangat cepat (butiran kasar) mungkin perlu hanya 100 foton untuk menghasilkan densitas yang sama pada daerah tersebut. Bila hanya sedikit foton yang diperlukan untuk menghasilkan densitas tertentu, graininnes akan lebih tampak. Sebaliknya, pada kondisi lain yang sama, lebih banyak foton yang diperlukan untuk menghasilkan densitas tertentu, graininnes kurang tampak.

a. Energi radiasi

Graininnes semua film meningkat bila daya tembus (energi) radiasi meningkat, meskipun laju peningkatannya berbeda untuk film yang berbeda. Graininnes yang dihasilkan pada energi tinggi peningkatannya lambat, khususnya film yang memiliki butiran bawaan halus. Hal ini yang menjadikan film dengan butiran bawaan halus bermanfaat pada radiasi energi tinggi (jutaan volt).

Meningkatnya graininnes pada film tertentu bila energi meningkat dapat dijelaskan dari kejadian bahwa pada energi rendah, satu foton yang diserap akan menyinari satu butir film, sedangkan pada energi tinggi satu foton yang diserap akan menyinari beberapa bahkan banyak butir film. Dengan demikian pada energi lebih tinggi ada lebih sedikit kejadian penyerapan yang diperlukan untuk menyinari sejumlah butir guna mendapatkan densitas tertentu daripada energi lebih rendah. Kejadian penyerapan lebih sedikit akan menghasilkan penyimpangan relatif lebih besar dari nilai rata-rata dan karenanya graininnes lebih besar.

b. Pengembangan

Graininess dipengaruhi oleh kondisi pemrosesan film yang secara langsung berkaitan dengan derajad pengembangan. Dalam hal ini, jika waktu pengembangan dinaikan sampai terjadinya peningkatan kecepatan film maka graininnes akan meningkat. Namun peningkatan waktu pengembangan sebagai kompensasi terhadap temperatur atau aktivitas developer tidak mempengaruhi graininnes.

c. Jenis screen

Penggunaan screen timbal tidak memiliki pengaruh yang berarti pada graininess. Tetapi, jika menggunakan screen fluorescent ada jenis lain dari ketidakrataan densitas yang disebut screen motle. Screen mottle akan meningkat dengan jelas bila digunakan energi radiasi yang lebih besar. Hal tersebut menjadi faktor yang membatasi penggunaan screen fluorescent pada sinar X kV tinggi atau sinar gamma.

5.7 Radiasi hamburan

Radiasi yang menembus material sebagian ditransmisikan langsung tanpa mengalami interaksi atau perubahan energi, disebut radiasi primer. Sebagian lain berinteraksi dengan material melalui proses fotolistrik, Compton, atau produksi pasangan. Efek Compton menghasilkan radiasi dengan arah rambat yang membelok dan mengalami penurunan energi, dinamakan radiasi hamburan.

5.7.1 Jenis-jenis radiasi hamburan

Radiasi hamburan paling banyak berasal dari materialnya sendiri dan disebut radiasi hamburan internal, seperti ditunjukkan Gambar 5-25. Radiasi hamburan juga datang dari benda-benda di sekitar benda uji, yang secara langsung terkena radiasi primer misalnya kaset yang lebih luas dari material yang diperiksa, dinding dan sebagainya, yang disebut hamburan sisi, seperti pada Gambar 5-26. Jenis radiasi hamburan lain adalah berasal dari material yang ada di balik film, dinamakan radiasi hamburan balik, seperti ditunjukkan pada Gambar 5-27.

Gambar 5-25 Hamburan internal

Gambar 5-26 Hamburan dari benda di sekitar benda uji

Gambar 5-27 Hamburan balik dari lantai atau dinding

5.7.2 Pengaruh radiasi hamburan

Bagian radiasi yang berguna dalam radiografi adalah radiasi primer, sedangkan radiasi hamburan tidak dikehendaki karena memiliki pengaruh pada turunnya kontras subyek. Penurunan kontras subyek secara keseluruhan disebabkan karena menurunya nilai perbandingan antara perbedaan intensitas yang menembus dua bagian material yang berbeda ketebalan terhadap intensitas yang menembus material lebih tebal. Penurunan kontras subyek juga disebabkan karena adanya efek edge undercuting, yaitu radiasi hamburan dari bagian material lebih tipis menyeberang ke bawah bagian material lebih tebal menghasilkan tepi gambar bagian material tebal lebih hitam dari yang seharusnya dan tampak terpotong, seperti ditunjukkan pada Gambar 2-28.

Gambar 5-28 Penurunan kontras karena efek edge undercuting

5.7.3 Pengendalian radiasi hamburan

Radiasi hamburan tidak dapat dihilangkan, namun ada beberapa cara untuk mengurangi pengaruhnya antara lain dengan filter, mask, diaphragma, dan screen.

a. Filter

Umumnya, filter digunakan dalam radiografi yang menggunakan sinar X. Filter terbuat dari lempengan logam dengan daya serap radiasi tinggi misalnya besi, timbal, tembaga yang ditempatkan diantara focal spot dengan benda uji atau antara benda uji dengan film. Filter yang ditempatkan diantara focal spot dan benda uji, yaitu di dekat jendela tabung sinar X, membantu mengurangi efek edge undercuting. Sedangkan, filter yang ditempatkan diantara benda uji dengan film cenderung memberikan tambahan radiasi hamburan dari filter itu sendiri.

Berkas radiasi yang dipancarkan oleh tabung sinar X mempunyai energi yang bervariasi. Ketika radiasi menembus filter diantara focal spot dengan benda uji ada dua efek yang terjadi; pertama berkurangnya intensitas radiasi primer yang lolos dari filter karena sebagian radiasi yang energinya rendah diserap, kedua berkurangnya radiasi hamburan terutama yang berasal dari radiasi sinar X energi rendah. Efek yang kedua mempunyai pengaruh pada berkurangnya efek edge undercuting.

Gambar 5-29 Radiografi tiga ketebalan benda uji menggunakan filter.

Pengaruh berkurangnya intensitas radiasi karena adanya filter berbeda-beda untuk setiap ketebalan benda uji. Hal ini dapat dilihat pada hasil percobaan dalam Tabel 5-3, yang merupakan hasil radiografi menggunakan filter dengan sinar-X 180 kV pada tiga ketebalan benda uji. Pengurangan intensitas radiasi paling besar terjadi di bawah benda uji yang tipis dan di daerah film di sekeliling benda uji. Karena itu, pada tempat-tempat tersebut efek edge undercuting paling kecil.

Tabel 5-3. Pengaruh filter terhadap intensitas sinar X

Daerah penyinaranTebal material (in)Persentase Intensitas Sinar X Yang Tersisa Setelah Difilter

Diluar benda uji

Bagian benda uji yang tipis

Bagian benda uji yang sedang

Bagian benda uji yang tebal0

0,75Kurang dari 5%

Kira-kira 30 %

Kira-kira 40 %

Kira-kira 55 %

Dalam radiografi suatu benda uji yang menghasilkan efek edge undercuting sangat parah, penggunaan filter dapat menaikkan kontras. Tetapi, pada bagian benda uji dimana efek edge undercuting tidak ada atau tidak terlalu parah, penggunaan filter dapat menurunkan kontras subyek. Berkurangnya kontras subyek disebabkan oleh efek penguatan (hardening) berkas sinar-X, di mana energi efektif berkas sinar-X meningkat karena radiasi energi rendah diserap oleh filter. Ilustrasi tentang kejadian ini ditunjukkan pada Gambar 5-30.

Gambar 5-30 Pengaruh penguatan berkas sinar X oleh filter

a. Masking dan Diafragma

Radiasi hamburan yang berasal dari material di luar benda uji mempunyai pengaruh sangat serius, terutama pada benda uji yang daya serapnya tinggi, karena intensitas radiasi yang mencapai film didominasi oleh radiasi hamburan. Untuk mengurangi pengaruh radiasi hamburan dari luar benda uji (hamburan sisi) dapat digunakan diafragma atau berbagai bentuk mask (penutup) yang berasal dari bahan logam (Pb atau logam lain) yang diletakkan mengelilingi benda uji yang diradiografi.

Bentuk mask ada beberapa macam seperti lembaran yang dipotong mengikuti bentuk bendanya atau berupa plug (sumbat) atau berupa shot (butiran), seperti ditunjukkan pada Gambar II-32. Semua jenis mask tersebut dapat mengurangi pengaruh hamburan berupa berkurangnya efek edge undercuting, karena :

1) Menyerap radiasi primer di sekitar benda uji sehingga tidak terjadi hamburan eksternal (hamburan dari luar benda uji)

2) Menahan hamburan internal yang keluar sisi benda uji

3) Mengurangi hamburan sisi

Gambar 5-31 : Beberapa jenis mask

Pengaruh hamburan sisi dapat juga dikurangi dengan cara membatasi area yang dicakup berkas sinar X dengan menggunakan diafragma dari bahan logam yang ditempatkan pada jendela tabung sinar X, seperti ditunjukkan pada gambar 5-32. Dengan adanya diafragma, berkas sinar X menjadi lebih sempit dan resiko hamburan yang terjadi juga lebih kecil.

Gambar 5-32 Penggunaan diafragma mempersempit berkas sinar X sehingga mengurangi hamburan radiasi

Dalam radiografi sinar gamma biasa digunakan sebuah kolimator yang berguna untuk membatasi radiasi hanya memancar pada daerah yang diperiksa. Kolimator merupakan bentuk lain dari diafragma yang memiliki fungsi tidak hanya untuk membatasi berkas radiasi tetapi juga untuk keperluan proteksi radiasi.

b. Screen dan shielding

Screen lembaran tipis timbal yang ditempatkan mengapit film memiliki fungsi mengintensifkan penyinaran juga menahan radiasi terutama radiasi hamburan sehingga dapat mereduksi efek edge undercutting. Gambar 5-33 menunjukkan pengaruh screen lembaran tipis timbal terhadap berkurangnya efek edge undercutting. Screen fluorescent mempunyai faktor intensifikasi yang tinggi namun tidak memiliki fungsi menahan hamburan. Keunggulan kedua screen tersebut dipadukan dalam satu screen yang disebut screen fluorometallic .

Dalam penerapannya, exposure holder atau kaset sering ditopang dengan lembaran timbal dibaliknya. Lembaran timbal tersebut tidak memiliki fungsi intensifikasi tetapi hanya sebagai penahan radiasi hamburan balik dan disebut shielding.

Gambar 5-33

Bagaian atas, hasil radiografi tanpa screen menghasilkan efek edge undercutting

Bagian bawah, hasil radiografi memiliki kontras dan definisi lebih baik setelah digunakan screen

5.7.4 Difraction Mottle

Terdapat jenis hamburan khusus yakni yang disebabkan oleh difraksi sinar x, namun jarang terjadi. Jenis hamburan ini menghasilkan pola gambar pada film yang disebut difraction motlle. Difraction mottle dapat dijumpai pada radiografi benda uji logam yang sangat tipis yangmana memiliki ukuran butir cukup besar dibandingkan tebal benda uji. Penampakan radiografi dari difraction mottle kadangkala keliru dengan pola gambar yang dihasilkan oleh pososity atau segregation.

Diffraction mottle dapat direduksi, dan kadangkala dapat dihilangkan dengan meningkatkan tegangan sinar x dan dengan menggunakan screen lembaran timbal.

Gambar 5-34 Difraction mottle

5.8 Indikator Kualitas Gambar

Dalam radiografi, terdapat alat uji standard yang gambarnya pada film hasil radiografi digunakan untuk menentukan kualitas teknik radiografi. Alat uji standard tersebut dinamakan indikator kualitas gambar (Image Quality Indicator, IQI), di Amerika disebut penetrameter.

5.8.1 Jenis-jenis IQI

Terdapat 4 jenis IQI yang saat ini telah digunakan secara luas, yaitu tipe kawat, tipe plaque hole, tipe step hole, dan tipe kawat Duplex.

5.8.1.1 IQI tipe kawat

IQI tipe kawat merupakan jenis yang paling sering digunakan dalam radiografi film. IQI tipe kawat pertama kali distandarisasi oleh Jerman (Deutsche Industrie Norm, DIN 54109), yang kemudian diadopsi sebagai IQI standar ISO. IQI tipe kawat juga diatur dalam standar Inggris (British Standard, BS:3971:1980). Sejak tahun 1994 ditetapkan IQI kawat standar Eropa (Europen Norm, EN), menggantikan standar nasional DIN dan BS. IQI tipe kawat juga diatur dalam standar Amerika (American Standard of Testing Material, ASTM) dan standar Jepang (Japanese Industrial Standard , JIS).

IQI standar ISO

IQI kawat ISO terdiri atas 16 kawat yang disusun menjadi 3 set, masing-masing set terdiri atas 7 kawat dengan panjang 50 atau 25 mm yang disusun sejajar pada jarak 5 mm dan dibungkus dengan sampul plastik. IQI ISO diidentifikasi dengan nomor/ huruf timbal pada bagian atas dengan tanda DIN, 62 (tahun standarisasi), lambang bahan; dan bagian bawah ditandai nomor kawat terbesar, ISO, nomor kawat terkecil. Gambar 5-37 menunjukkan IQI besi (FE) set ketiga, yang memiliki kawat terbesar nomor 10 dan kawat terkecil nomor 16. Daftar diameter kawat untuk setiap set IQI ditunjukkan pada Tabel 5-6.

Gambar 5-37: Sketsa IQI kawat standar DIN

IQI kawat ISO dibuat dari tiga bahan yaitu baja, aluminium, dan tembaga. IQI baja digunakan untuk memeriksa besi dan produk baja, IQI aluminium untuk memeriksa aluminium dan paduannya, sedangkan IQI tembaga untuk memeriksa tembaga, seng, dan paduannya.

Tabel 5-6 : Diameter kawat IQI DIN

1 ISO 76 ISO 1210 ISO 16

Nomor kawatDiameter

(mm)Nomor

kawatDiameter

(mm)Nomor kawatDiameter

0,2510

IQI kawat standar EN

IQI kawat EN terdiri atas 19 kawat yang disusun dalam 4 model (set), dan dibuat dalam 4 jenis bahan yaitu baja, tembaga, aluminium, dan titanium. Pada bagian atas IQI diidentifikasi dengan tanda nomor kawat terbesar, bahan IQI, EN. Gambar 5-38 menunjukkan IQI dengan bahan besi (FE) dengan kawat terbesar nomor 10. Daftar model dan diameter kawat IQI EN ditunjukkan pada Tabel 5-7.

Tabel 5-7 : Model dan diameter kawat IQI EN

Model W1Model W6Model W10Model W13

Nomor KawatDiameter (mm)Nomor KawatDiameter

(mm)Nomor KawatDiameter

0,2510

Gambar 5-38 Sketsa IQI kawat EN

IQI Standar ASTM

IQI ASTM terdiri atas 21 kawat yang disusun menjadi 4 set, setiap set terdiri atas 6 kawat sejajar yang dibungkus dengan sampul plastik vinyl transparan. IQI di identifikasi dengan tanda ASTM, kelompok bahan IQI, kode set, dan nomor kawat terbesar. Gambar 5-39 menunjukkan IQI ASTM set B yang terbuat dari bahan kelompok 1, dengan kawat terbesar nomor 11. Daftar diameter kawat untuk setiap set IQI ditunjukkan pada Tabel 5-8.

Gambar 5-39 Sketsa IQI tipe kawat ASTM/ASME

Tabel 5-8 Diameter kawat IQI ASTM/ASME

(inchi)Set B

(inchi)Set C

(inchi)Set D

(inchi)

0,0032

0,0063

0,0100,010

0,0320,032

0,10,1

IQI Japanese Industrial Standard (JIS)

IQI kawat JIS tersedia atas 5 set, masing-masing terdiri atas 7 kawat. Kawat disusun sedemikian rupa meningkat ke sebelah kanan. Tabel 5-9 menunjukkan jenis dan diameter kawat IQI DIN.

Tabel 5-9 Jenis dan diameter kawat IQI JIS

JenisDiameter kawat (mm)Jarak antara pusat kawat (mm)Panjang kawat (mm)

F 020,10

0,250,125

0,320,16

0,400,20340

F 040,20

0,500,25

0,640,32

0,800,40440

F 080,40

1,000,50

1,250,64

1,600,80660

F 160,80

2,001,00

2,501,25

3,201,601060

F 321,60

4,002,00

5,002,50

6,403,201560

Gambar 5-40 : Sketsa IQI kawat JIS

5.8.1.2 . IQI Tipe Plaque

IQI tipe plaque hole atau pelat berlubang pertama kali diperkenalkan oleh standar ASTM (American Standard of Testing Material). IQI tersebut juga digunakan oleh standar ASME (American Society of Mechanical Engineer). Terdapat dua rancangan IQI tipe plaque, yaitu IQI plaque persegi dan IQI plaque cakram, seperti ditunjukkan gambar 5-35.

IQI plaque persegi dirancang untuk ketebalan 0,13 mm (0,005 in.) sampai dengan 4,06 mm (0,160 in.) dan mimiliki 3 lubang dengan diameter T, 2T, dan 4T, dimana T adalah tebal IQI. Karena kesulitan dalam membuat lubang yang kecil dalam material yang tipis, diameter minimum dari ketiga lubang masing-masing adalah 0.01, 0.020, 0.040 in. IQI plaque bulat dibuat untuk ketebalan 4,6 mm (0,180 in.) sampai 7,11 mm (0,280 in.) dengan diameter plaque 4T. IQI jenis ini mempunyai 2 lubang yaitu lubang T dan 2T.

Setiap IQI diidentifikasi dengan nomor dari bahan Pb yang menunjukkan tebal IQI dalam permil yangmana 1 inchi sama dengan 1000 permil. Misal, IQI dengan ketebalan 0,01 inchi diberi nomor 10.

Gambar 5-35 IQI tipe plaque ASTM/ ASME

IQI tipe plaque ASTM/ ASME juga diidentifikasi dengan takikan ditepi plaque seperti ditunjukkan gambar 5-36. Jumlah dan posisi takikan menunjukkan jenis bahan untuk pembuatan IQI. Berdasarkan karakteristik penyerapan radiasi, bahan IQI dikelompokkan dalam 8 kelompok, yaitu kelompok 03, 02, 01 untuk logam ringan dan kelompok 1,2,3,4,5 untuk kelompok logam berat. Tabel 5-5 menunjukkan kelompok bahan IQI ASTM/ASME dan bahan yang dapat diuji dengan IQI tersebut.

Gambar 5-36 Identifikasi takikan IQI Plaque ASTM/ASME

Tabel 5-5 Kelompok bahan IQI ASTM/ASME

KelompokBahan IQIBahan Uji

03Magnesium; Alloy dengan magne-sium sebagai material yang dominan.Semua alloy dengan magnesium sebagai material yang dominan

02Aluminium; Alloy dengan aluminium sebagai material yang dominan.Semua alloy dengan aluminium sebagai material yang dominan

01Titanium; Alloy dengan titanium sebagai material yang dominan.Semua alloy dengan titanium sebagai material yang dominan

1Carbon steel; Type 300 series stainless steelSemua carbon steel; semua low-alloy steel; semua stainless steel; manganese-nickel-aluminium bronze (superston)

2Aluminium bronze (perunggu aluminium); Nickle-aluminium bronzeSemua aluminium bronze;

Semua nickle-aluminium bronze

3Inconel (nickelchromium-iron alloy)Nickle-chromium-iron alloy;

18% nickle-maraging steel

4Monel

(nickle-copper alloy )Nickel; copper, semua seri copper-nickle alloy, semua brasses (copper-zinc alloy), leaded brasses

5Tin bronze

(perunggu timah)Tin bronze, leaded-tin bronze

5.8.1.3 IQI Tipe Step

IQI tipe step pertama kali diperkenalkan oleh standar Perancis (AFNOR, Association Franaise de Normalisation) pada tahun 1958, kemudian direkomendasikan oleh standar Inggris (BS:3971:1980), IIW dan ISO. Saat ini IQI AFNOR (NF A04-304-1958) dan BS digantikan oleh standar Eropa EN 462-2 (Gambar 5-41).

Gambar 5-41 : IQI step standard EN

Tabel 5-10: Ketebalan dan diameter IQI tipe step British Standard

No. StepDiameter dan Tebal

StepDiameter dan Tebal

mmNo. StepDiameter dan Tebal

60,125

0,4007

120,500

1,6013

182,00

5.8.2 Pemilihan Penetrameter

Idealnya, IQI harus dipilih dari bahan yang sama dengan benda uji. Tetapi, hal ini akan mengalami kesulitan dalam pelaksanaannya. Karena itu penggunaan IQI dari bahan lain yang secara radiografi memiliki daya serap (absorbsi) sama atau memiliki absorbsi yang lebih rendah dari bahan yang diuji diperbolehkan.

Pemilihan IQI didasarkan pada level kualitas yang ditetapkan oleh masing-masing standar. Namun, ada kalanya pemilihan IQI didasarkan pada persyaratan untuk memperoleh nilai sensitivitas tertentu.

a. Pemilihan IQI berdasarkan Level Kualitas

Level kualitas secara umum diartikan sebagai diameter kawat atau lubang IQI yang dipersyaratkan untuk tampak pada film hasil radiografi. Berikut adalah level kualitas beberapa standar yang banyak digunakan di Indonesia.

IQI ASTM

Level kualitas dalam standar ASTM dinyatakan dengan lambang M-NT. Bagian pertama dari pernyataan tersebut adalah M menunjukkan tebal IQI yang dinyatakan dalam persentase tebal material yang diuji. Bagian kedua adalah NT menyatakan lubang IQI yang dikehendaki. Misal, level kualitas 2-2T artinya bahwa tebal IQI (T) adalah 2% dari tebal material yang diuji dan diameter lubang IQI yang dikehendaki adalah lubang 2T. Tabel 5-11 menunjukkan beberapa level kualitas standar ASTM.

Pemilihan nomor IQI plaque/ lubang ASTM ditentukan dengan persamaan :

Dengan,

T = nomor IQI

X = tebal benda uji (las) dalam inchi

M = persentase tebal IQI terhadap tebal material

Contoh :

Material ketebalan I in. diradiografi dengan level kualitas 4-2T. Berapa nomor IQI tipe plaque ASTM yang digunakan?

Jawab : T = 4% . 1 . 1000 = 40

Tabel 5-11 Level kualitas ASTM

Level KualitasTebal IQIDiameter lubang terkecil yang dipersyaratkanSensitivitas ekivalen

Tingkat kualitas standar

2-4T2% dari tebal benda uji1T

Tingkat kualitas spesial

1-2T1% dari tebal benda uji1T

4-2T4% dari tebal benda uji2T4,0

Level kualitas M-NT juga diberlakukan untuk IQI tipe kawat ASTM. Diameter IQI kawat ASTM diperoleh dengan menghitung kesetaraannya terhadap IQI tipe plaque, yang dirumuskan dengan persamaan6):

Dengan,

F = 0,79 (konstanta faktor bentuk kawat)

= diameter kawat (inchi atau mm)

l = 0,3 inchi atau 7,6 mm (panjang efektif kawat)

T = tebal IQI tipe lubang (inchi atau mm)

H = diameter lubang IQI tipe plaque

Contoh :

Material tebal 0,6 inchi diradiografi dengan level kualitas 2-2T. Berapa diameter kawat IQI tipe kawat ASTM yang digunakan?

Dengan menggunakan persamaan 5-6, nomor IQI plaque yang sesuai adalah

T = (2/100) . 0,6 . 1000 = 12

Dengan menggunakan persamaan 5-7, diameter kawat IQI yang setara dengan IQI plaque No. 12 (tebal 0,012 in.) adalah

0,793. 3 . 0,3 = 0,0122 . 0,0242 (/4)

= 0,0076 0,008 inchi.

IQI ASME

Standar ASME menetapkan level kualitas seperti yang ditunjukkan dalam Tabel 5-12. Dalam standar ASME level kualitas didasarkan pada penampakan lubang 2T, serta dibedakan untuk penempatan IQI pada sisi sumber dan sisi film. Penentuan IQI didasarkan pada Tabel 5-12, misalnya untuk radiografi material dengan ketebalan 0,5 inchi dengan posisi IQI pada sisi sumber digunakan IQI plaque No. 17 atau IQI kawat No. 7 (diameter 0,013 in.).

Tabel 5-12 Level kualitas ASME

Rentang tebal (in)Penetrameter

Sisi sumberSisi film

No. IQI LubangNo. IQI KawatNo. IQI LubangNo. IQI Kawat

Sampai/termasuk 0,25 in.

Lebih 0.25 hingga 0.375

Tabel 5-13: Kualitas gambar minimal untuk IQI DIN

Tebal MaterialLevel kualitas tinggi (Kategori 1)Level kualitas normal (Kategori 2)

mminchiNo. KawatSensitivitas ekivalenNo. KawatSensitivitas ekivalen

80 200

80 150

150 170

170 180

180 190

190 200>0 0,25

0,25 0,30

0,30 0,40

0,40 0,60

0,60 1,00

1,00 1,25

1,25 1,60

1,60 2,00

2,00 3.15

3,15 8,00

3,15 6,00

6,00 6,70

6,70 7,00

7,00 7,50

7,50 8,0016

1,7 min.

2,0 1,6

2,0 1,3

1,6 1,0

1,3 1,0

1,3 0,8

1,0 0,4

12,7 min.

3,3 2,5

3,1 2,5

3,2 2,0

2,5 1,6

2,0 1,6

2,0 1,3

1,6 0,8

1,1 0,9

1,2 1,1

1,4 1,3

1,7 1,6

IQI DIN

Tabel 5-13 menunjukkan level kualitas IQI kawat minimal yang dipersyaratkan oleh DIN. Level kualitas dibedakan menjadi dua macam yaitu level kualitas tinggi dan level kualitas normal. Nomor IQI DIN ditentukan dengan menggunakan tabel tersebut. Misalnya, untuk melakukan uji radiografi dengan level kualitas normal pada material dengan ketebalan 10 mm, nomor IQI yang digunakan adalah No. 12 (diameter 0,25 mm) atau No. 11 (diameter 0,32 mm).

Berbeda dengan IQI plaque ASTM, level kualitas IQI kawat DIN tidak memiliki sensitivitas yang tetap, tetapi bervariasi dengan ketebalan. Seperti ditunjukkan dalam Tabel II-14, level kualitas tinggi untuk radiografi ketebalan material 8 sampai 10 mm memiliki rentang sensitivitas minimal 2,0 dan tertinggi 1,6.

IQI BS

Level kualitas British Standard dibedakan antara sumber sinar X dan sinar gamma, dan juga antara teknik single wall dan double wall. Tabel 5-14 menunjukkan level kualitas British Standard untuk teknik SWSI dan nilai sensitivitas terkait yang dinyatakan sebagai persentase terhadap ketebalan las. Untuk ketebalan las yang berada diantara nilai dalam tabel, harus digunakan level kualitas dibawahnya.

Tabel 5-14 Level kualitas dan sensitivitas British Standard

untuk teknik single wall

Tebal las

mmLevel kualitas dan sensitivitas

Sinar XSinar gamma

IQI kawatIQI stepSumberIQI kawatIQI step

mm%mm%mm%mm%

60,050

0,1002,5

1,60,125

0,2006,3

3,3Ytterbium-169

Thulium-1700,063

0,1253,1

2,10,160

0,2508,0

750,200

0,6301,6

0,850,400

1,2503,2

1,7Iridium-1920,250

0,8002,1

1,10,500

1,2504,1

1000,8000,81,6001,6Cobalt 601,001,01,6001,6

Contoh : Lasan circum dengan tebal 15 mm diradiografi dengan teknik panoramik menggunakan sumber Ir-192, berapa diameter IQI kawat atau diameter lubang IQI step British Standard yang digunakan?

Jawab : Dari Tabel 5-14 diperoleh diameter IQI kawat = 0,4 mm, diameter lubang IQI step = 0,8 mm.

IQI JIS

Kualitas gambar dalam standar jepang (JIS) diklasifikasikan menjadi 5 jenis yaitu :

Kelas A, teknik radiografi reguler pada sambungan las pelat baja atau las circum dengan teknik SWSI

Kelas B, teknik radiografi sensitivitas tinggi pada sambungan las pelat baja atau las circum dengan teknik SWSI

Kelas P1, radiografi reguler las circum dengan teknik DWSI

Kelas P2, radiografi reguler las circum dengan teknik DWDI

Kelas F, radiografi reguler pada sambungan T.

Tabel 5-15 menunjukkan level kualitas yang dipersyaratkan oleh standar JIS untuk radiografi las circum. Diameter IQI ditentukan dari tabel tersebut. Misal, untuk meradiografi sambungan pipa tebal 10 mm dengan teknik DWDI digunakan IQI kawat dengan diameter 0,4 mm.

Tabel 5-15 Persyaratan diameter kawat minimal untuk uji radiografi

las circum dengan standar JIS (satuan mm)

Tebal base material

(mm)Jenis Kualitas Gambar

Kelas AKelas BKelas P1Kelas P2

4 atau lebih kecil0,1250,100,200,25

Lebih 4,0 5,0 termasuk0,16

Lebih 5,0 6,3 termasuk0,1250,250,32

Lebih 6,3 8,0 termasuk0,200,160,320,40

Lebih 8,0 10,0 termasuk

Lebih 10,0 12,5 termasuk0,250,200,400,50

Lebih 12,5 16,0 termasuk0,320,50

Lebih 16,0 20,0 termasuk0,400,250,630,63

Lebih 20,0 25,0 termasuk0,500,320,800,80

Lebih 25,0 32,0 termasuk0,401,0---

Lebih 32,0 40,0 termasuk0,630,501,25

Lebih 40,0 50,0 termasuk0,800,631,6

b. Pemilihan IQI berdasarkan sensitivitas

Atas persetujuan para pihak yang terlibat dalam kontrak, ada kalanya prosedur radiografi mensyaratkan pemeriksaan dengan nilai sensitivitas tertentu. Dalam kasus demikian diameter IQI tipe kawat atau diameter lubang IQI step dapat ditentukan dengan persamaan

Dengan

= diameter IQI kawat/ diameter lubang IQI step

S = nilai sensitivitas yang ditetapkan

X = tebal material

Contoh :

Benda uji dengan ketebalan 12,5 mm diradiografi dengan tingkat sensitivitas 2%. Berapa diameter kawat IQI DIN yang digunakan untuk memeriksa material tersebut?

Jawab : diameter IQI 0.25 mm (kelompok 10 ISO 16).

Kualitas

Gambar

Radiografi

Kontras

Radiografi

Definisi

Kontras

subyek

Perbedaan

daya-serap

radiasi

tebal,

komposi-

si,densi-tas)

Panjang

gelombang

energi)

radiasi

Radiasi

hamburan

Kontras film

Jenis film

Derajad

pengemba

Densitas

screen

(fluorescen

timbal,

screen)

Faktor

Geometri

Dimensi

sumber

ke film

Kecuraman

perubahan

abruptness

Kontak

screen

dengan

Gerakan

Ketidaktajaman

inhern

Energi

radiasi

Graininess film

screen mottle

Kecepatan

Panjang

gelombang

energi)

radiasi

Derajad

pengemba-

Screen

10 FE EN

Teori Radiografi Industri

_-1408263200.unknown

_-1422074584.doc

_-1422196244.doc

_-1423506320.unknown

_-1425120136.unknown

_-1425121096.doc

KV terlalu rendah

KV terlalu tinggi

_-1425315776.doc

_-1427000828.doc

_-1430870584.doc

_-1429158452.unknown

_-1429158132.unknown

_-1429156852.unknown

_-1425314816.doc

_-1425119816.unknown

_-1425094276.doc

tipe A

tipe B

_-1423504400.unknown

_-1423504080.doc

_-1422075864.doc

_-1422193364.doc

_-1408265440.doc

SENSITIVITAS

Documents

Transcript of SENSITIVITAS

ANALISIS FINANSIAL DAN SENSITIVITAS USAHA PENGGILINGAN …

DUALITAS DAN SENSITIVITAS PPT

Bab IV Analisis Sensitivitas

Analisis Sensitivitas Lingkungan Oscp Delta Mahakam

Lp Sensitivitas Bakteri

Kelompok 2_resistensi Dan Sensitivitas Thd Antimikroba

Uji Sensitivitas Antibiotik

BAB II Sensitivitas

Analisa Plafon Pembiayaan, Cash Flow, & Sensitivitas

ANALISIS PENGARUH ANTARA SENSITIVITAS ALIRAN KAS ...

ANALISIS PENGARUH SENSITIVITAS POLITIK TERHADAP BIAYA ...

ANALISIS SENSITIVITAS / ELASTISITAS KURVA PERMINTAAN

Analisis Sensitivitas pada Pertumbuhan Penduduk Nanggroe ...

UJI SENSITIVITAS DAN SPESIFISITAS SKOR ALVARADO …

p5 Uji Sensitivitas Kirby Baeur

ANALISIS SENSITIVITAS-1

SENSITIVITAS HARGA BAGI PENGUNJUNG DI JUNGLELAND …

Tugas pembiayaan+sensitivitas 4413100031 4413100011

ANALISIS ASPEK PEMBIAYAAN DAN SENSITIVITAS …

Laporan Uji Sensitivitas Dias