Rendra Maha Putra. Jf

03081005009

TUGASMETALOGRAFI DAN DIFRAKSI

5/6/2012

DIFRAKSI SINAR - X

(X – RAY DIFRACTION)

PendahuluanPengendalian kualitas dari suatu produk untuk

memenuhi keinginan pasar, memerlukan suatu alat atau metoda yang dapat membantu dan memudahkan suatu perusahaan untuk menemukan dan menganalisa serta mengevaluasi ketidaksesuaian yang terjadi dalam produk tersebut.

Metoda - metoda yang dapat digunakan untuk mengendalikan faktor - faktor yang berhubungan dengan tingkat kualitas suatu produk salah satunya adalah melalui metoda NDT (NON DESTRUCTIVE TEST) atau yang lebih dikenal dengan uji tanpa merusak, yaitu suatu metode fisis untuk menentukan kondisi bahan tanpa merusak bahan uji tersebut.

Uji tanpa merusak memenuhi syarat untuk dapat mendeteksi diskontinuitas dan cacat pada produk dengan tanpa merusaknya, serta tidak merubah sifat fisik maupun kimianya.

Ada banyak jenis atau metode NDT, antara lain ialah :Liquid Penetrant Test (Tes menggunakan cairan

penetrant)Ultasonic test ( Tes NDT Ultrasonik)Eddy Current Test (Tes NDT menggunakan Arus

Eddy)Radiography test (Tes menggunakan sinar radioaktif)dll.

Methods of NDT

Visual

Liquid Penetrant

Magnetic Particle

Eddy Current

Ultrasonic

X-ray

Microwave

Acoustic Emission

Thermography

Laser Interferometry

Replication

Flux Leakage

Acoustic Microscopy

Magnetic Measurements

Tap Testing

Tujuan NDT

– Membantu dalam pengembangan suatu produk,– Menyaring dan menyeleksi jenis material yang masuk,– Memonitor, meningkatkan atau mengontrol proses

pabrikasi,– Memverifikasikan proses pengelolaan/perlakuan pada

material seperti pelakuan panas yang diberikan pada saat proses manufacturing.

– Memverifikasikan proses perakitan– Memeriksa kerusakan pada saat perbaikan/service

NDT diaplikasikan hampir pada setiap jenis produksi untuk mendeteksi dan memprediksi (life cycle) suatu komponen

NDT sendiri bertujuan untuk :

Six Most Common NDT Methods• Visual• Liquid Penetrant • Magnetic • Ultrasonic• Eddy Current• X-ray

Metode yang dasar dan paling sering dilakukan untuk pemeriksaan awal.

Peralatan yang digunakan meliputi fiberscopes, borescopes, magnifying, Kaca pembesar dan cermin

Robotic Crawlers digunakan untuk observasi pada daerah yang berbahaya, beresiko tinggi dan sulit seperti pada saluran ventilasi gedung, reaktor dan pipa.

Portable video inspection unit with zoom allows. Inspeksi ini

digunakan pada kapal dan tangki/tank besar, jalan kereta

api, gerbong dan ketel,

Visual Inspection

Non-Destructive Testof

X – RAY DIFRACTION

Kondisi logam secara mikro, termasuk phasenya, cacat, dan struktur mikronya, sangat menentukan sifat fisik dan mekanik logam secara keseluruhan. Oleh karena itu dikembangkan ilmu pengetahuan untuk mengetahui kondisi strukturmikro, jenis phase, dan cacat logam. Sehingga dapat untuk mengetahui penyebab perubahan sifat mekanik dan penyimpangan-penyimpangan dari sifat yang diinginkan. Cabang ilmu pengetahuan ini adalah metallografi dan difraksi sinar X.

Pola Difraksi Pola gelap

terang, dengan intensitas terang

yang akan semakin berkurang

Gambar di samping

menunjukkan suatu pola difraksi

dari berkas sinar yang melewati

celah sempit berbentuk

lingkaran 11

Pola Difraksi

JENIS-JENIS DIFRAKSI

a. Difraksi Fresnel

b. Difraksi Fraunhofer

c. Difraksi Sinar-X

d. Frekuensi

- Temporal

- Spasial

Berikut adalah susunan eksperimen untuk memperoleh difraksi Fraunhofer dari suatu celah tunggal :

Difraksi Fraunhofer

• Jarak layar cukup jauh dari sumber

• Sinar dapat dianggap parallel

Pola Difraksi Fraunhofer

Jenis difraksi yang berasal dari sumber cahaya dan/atau layar terletak pada jarak tertentu (dekat) dari celah.

Tinjauan teoritis dari difraksi Fresnel sangat kompleks.

Difraksi Fresnel

Terjadi di saat cahaya melewati peralatan-peralatan yang mempunyai bentuk silinder seperti, teleskop dan mikroskop

Pola gelap pertama terjadi pada: Lingkaran Sin = 1.22l/d, dengan d adalah diameter

dari lingkaran

16

Difraksi oleh celah berbentuk lingkaran

Difraksi oleh celah berbentuk lingkaran

Terjadi di saat cahaya melewati peralatan-peralatan yang mempunyai bentuk silinder seperti, teleskop dan mikroskop

Pola gelap pertama terjadi pada: Lingkaran Sin = 1.22l/d, dengan d adalah diameter

dari lingkaran

17

Pola Difraksi dari suatu sumber yang melewati celah berbentuk lingkaran

18

Intensitas dari pola difraksi celah tunggal dengan lebar a

Intensitas dari pola interferensi dua celah yang terpisah oleh jarak d

Intensitas dari pola difraksi dua celah dengan lebar celah a, yang terpisah oleh jarak d

Difraksi dari dua celah

Difraksi Celah Ganda Gambar:

a) a<l, Celah gandab) a>l, Celah tunggalc) a>l, Celah ganda

20

Sinar X ditemukan tahun 1895 oleh seorang ahli fisika dari German

yang bernama : Rontgen. Sinar ini tidak kelihatan dan bergerak pada

arah garis lurus serta berpengaruh terhadap film, sama seperti sinar

tampak. Selain itu sinar ini lebih penetrasi dari pada sinar putih dan

dapat dengan mudah menembus badan manusia, kayu, logam, dan

benda-benda lainnya.

Ketika muka gelombang bidang mengenai celah sempit (lebar celah

lebih kecil dari panjang gelombang), maka gelombang tersebut akan

mengalami lenturan sehingga terjadi gelombang-gelombang setengah

lingkaran yang melebar di belakang celah. Peristiwa ini dikenal dengan

difraksi.

Difraksi Sinar - X

Radiasi yang digunakan dalam pengujian

radiografi adalah energi yang lebih tinggi

(panjang gelombang lebih pendek) versi dari

gelombang elektromagnetik yang kita lihat

sebagai cahaya tampak. Radiasi dapat berasal

dari generator X-ray atau sumber radioaktif.

High Electrical Potential

Electrons

-+

X-ray Generator or Radioactive

Source Creates Radiation

Exposure Recording Device

Radiation Penetrate the Sample

Radiographic Images

Pembelokan sinar sekitar penghalang

Panjang gelombang~ dimensi penghalang

Bagan Difraksi sinar x: