SEMINAR NASIONAL

SDM TEKNOLOGI NUKLIR VII

YOGYAKARTA, 16 NOVEMBER 2011ISSN 1978-0176

HUBUNGAN TEGANGAN DAN CITRA RADIOGRAFI REAL TIMEPADA PESAWAT SINAR-X RIGAKU RADIOFLEX-250EGS3

Zaenal Abidin, Muhamad Isa, Tri Wulan Tjiptono*zaenala6@gmail.com

STTN-BATAN, *) PTAPB BATAN YogyakartaJI. Babarsari Kotak Pos 6101NKBB Yogyakarta 55281 Telp: (0274) 484085, 489716, Fax: (0274) 489715

INTISARI

HUBUNGAN TEGANGAN DAN CITRA RADIOGRAFI REAL TIME PADA PESAWAT SINAR-X

RIGAKU RADIOFLEX-250EGS3. Telah dilakukan penelitian hubungan antara tegangan dan citraradiografi real time pesawat sinar-X rigaku radiojlex-250EGS3. Penelitian dilakukan dengan menyinarilempeng sintillator BC 704 dengan pesawat sinar-X pada tegangan 110 kV s.d 250 kV dengan interval 10 kVdanjarak antara pesawat sinar-X dengan sintilator adalah 50 cm, 55 cm, 60 cm, 65 cm dan 70 cm. Kelipansintilator ditangkap dengan kamera ICCD yang dihubungkan dengan komputer. Citra yang diperolehditentukan nilai luminositasnya, kemudian dicari hubungan antara tegangan dengan luminisitas citra. Hasilpenelitian menunjukkan bahwa tegangan operasi pesawat sinal' X menghasilkan citra dengan nilai luminitastertentu, semakin tinggi tegangan, nilai luminitas dari citra yang dihasilkan semakin besar. Jarak semakin

jauh, nilai luminositasnya semakin berkurang. Hubungan antara nilai luminisitas (y) dan tegangan (x) yangpaling linear adalah y = 1,506x-155,8 dengan nilai R2 = 0,993 terletak padajarak 70 cm.

Kata kunci : kamera ICCD, nilai luminositas, variasi tegangan dan jarak

ABSTRACT

RELATIONSHIP BETWEEN VOLTAGE AND REAL-TIME RADIOGRAPHIC IMAGE FROM

RIGAKU RADIOFLEX -250EGS3 X-RAY MACHINE. The relationship between voltage and real-timeradiographic image from the X-ray machine Rigaku radiojlex-250EGS3 has been studied. The study wasconducted by exposing X-rays to sintillator plate BC704 at 110 kV up to 250 kV at 10 kV interval andthe distance between the X-ray machine with the scintillator is 50 cm, 55 cm, 60 cm, 65 cm and 70 cm.Light from the scintillator was captured by 1CCD camera connected to a computer. The image obtained isdetermined value of luminositas, then lookfor the relationship between the voltage to the image. The resultsshowed that the operating voltage, the resulting image has a greater value luminosity. The distance thefarther it will decrease the value of luminosity. The relationship between the luminosity (y) and voltage (x) isthe most linear (y = 1.506 x-155,8) with the value of R2 = 0.993 located at a distance of 70 cm.

Keywords: ICCD camera, the value of luminosity, voltage variation and distance

1. PENDAHULUAN

Pengawasan penggunaan pesawat sinar-X harusdilakukan secara teratur dan berkelanjutan agarterjamin keselamatan pekerja, pasien danmasyarakat. Salah satu aspek yang diawasi adalahkebocoran pesawat sinar-X dan kemampuanpenyinaran. Uji kebocoran biasa dilakukan denganmengoperasikan pesawat pada kV dan mAmaksimal, window tertutup, dan diukur paparanradiasinya pada jarak 1 m dari focal spopJ.Kemampuan penyinaran sinar-X biasa dilihat dankemampuan menghitamkan film, hal inimemerlukan waktu, untuk menghemat waktu maka

dibutuhkan suatu alat yang dapat langsungmenunjukkan kemampuan penyinaran pesawatsinar-X, alat ukur daya penyinaran merupakan alatyang dapat mengukur daya keluaran sinar-X, tetapialat ini belum dimiliki. Pengukuran kemampuanpenyinaran pesawat sinar-X dapat diketahui darikemampuan menghasilkan citra real time yangdihasilkan dengan melihat nilai luminisitasnya. Datatentang nilai luminisitas suatu citra yang dihasilkandan pengoperasian pesawat sinar-X belum banyakdipublikasikan, data ini penting karena dapatdigunakan untuk mengukur kemampuan penyinaranpesawat sinar-X. Penelitian ini akan menentukannilai luminisitas dari citra real time yang hasilkan

Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir-BATAN 400 Zainal Abidin dkk

SEMINAR NASIONAL

SDM TEKNOLOGI NUKLIR VII

YOGY AKARTA, 16 NOVEMBER 2011ISSN 1978-0176

dari penyinaran pesawat sinar-X pada tegangan 110kV sampai dengan 250 kV dengan rentang 10 kV,nilai luminisitas ini dibandingkan dengan teganganoperasinya, kemudian dicari persamaanhubungannya. Hasil penelitian dapat dikembangkanuntuk menentukan kemampuan daya penyinaranpesawat sinar-X, kalibrasi penunjuk tegangan padapesawat sinar-X.

2. TEORI

Sinar-XProses terjadinya sinar-X dapat dibedakan

berdasarkan kejadiannya, yaitu:1. Radiasi sinar-X yang dihasilkan akibat

perlambatan berkas elektron cepat mengenaianoda yang disebut pengereman laju elektronatau efek bremsstrahlung

2. Radiasi sinar-X yang dihasilkan akibatperpindahan elektron dari kulit fuar ke kulitlebih dalam yang disebut dengan sinar-Xkarakteristik.

Pada dasamya pesawat sinar-X terdiri darisumber elektron, tabung sinar-X, sumber tegangantinggi yang mencatu tegangan listrik pada keduaelektroda dalam tabung sinar-X, dan unit pengatur.Pesawat sinar-X akan menjadi sumber radiasiapabila dioperasikan[2][3].

Layar Pendar (Detektor Sintilator BC 704).Detektor sintilator BC-704 adalah layar fosfor yangterbuat dari ZnS(Ag) dan 6Li. Detektor BC-704biasanya berbentuk persegi dan datar. Layar BC-704tebal standamya kira-kira 1 mm tebal pelataluminum, tetapi dapat disesuaikan dengan pesananataupun permintaan[4]. Detektor ini berfungsimengubah foton menjadi kelipan cahaya.

Prosedur Penelitian1. Pemasangan alat2. Setting pencahayaan3. Aging pesawat sinar X4. Pengambilan data pada kV dan jarak

tertentu

5.. Menyimpan citra video yang dihasilkan6. Mengolah citra yang dihasilkan penuh,

mampu menangkap banyangan sekecilpunyang terdiri generator penunda, unitgerbang tegangan tinggi dan unit kamera.

Kamera ICCD (1lltellsifCharge Couplet! Device)Kamera ICCD adalah kamera yang

dilengkapi dengan sensor CCD yang terintegrasiCCD (charge-coupled device) berfungsi mengubahcahaya menjadi elektron, cara kerja sensor ini sepertiprinsip kerja sel surya. Sensor seperti memilikiribuan bahkan jutaan sel surya yang kecil dalambentuk matrik dua dimensi. Masing-masing sel akanmengubah cahaya dari sebagian kecil gambar yangditangkap menjadi elektron. Langkah berikut adalahmembaca nilai dari setiap sel di dalam gambar.Dalam kamera CCD, nilai tersebut dikirimkan kedalam sebuah chip dan sebuah konverter analog kedigital mengubah setiap nilai piksel menjadi nilaidigital [5J.

3. METODE PENELITIAN

Alat dan BahanAlat dan bahan yang adalah pesawat sinar-x

rigaku radioflek 250EG S3, kamera ICCD, kontrolkamera iccd, detektor sintilator bc 704, laptop,kotak hitam, lensa kamera, cermin yang dilapisikaca Pb dan tv tuner illtemal[6]

Kont'rol

Gambar 1. Skema alat penelitian

4. HASIL PEMBAHASAN

Citra Sintilasi Dengan Variasi TeganganDalam penelitian Inl dilakukan denganmemvariasikan tegangan pesawat sinar-X dari 110kV s.d 250 kV. Untuk citra real time radiografi yangdihasilkan dengan memvariasikan tegangan, datayang terjadi berupa data visual berbentuk video .Data visual berupa video diolah menjadi data digitaldengan cara merubahnya menjadi gambar. Denganbantuan program computer data digitalnya dapatdiketahui. Data digitalnya adalah berupa nilailuminositas (nilai yang menunjukkan tingkatkeputihan gambar). Tabel 1 adalah data digital yangdiolah

Zainal Abidin dkk 401 Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir-BATAN

Contoh eitra radiografi real time ini dapatdilihat pad a Gambar 2. Nilai luminositas Gambar 2dapat dilihat pada kolom Citra I tegangan 130 kV.

Gambar 2. Citra pada tegangan 130 kV denganjarak 50 em

Citra Sintilasi Dengan Variasi JarakVariasi tegangan diberikan dengan interval

5 em, mulai dari jarak 50 em sampai dengan 70 em.Untuk data pada jarak 50 em dan selanjutnya sampaijarak 70 em gain menjadi tetap, yaitu 300. Tabel 2merupakan data eitra luminositas pada jarak 50 emsampai dengan jarak 70 em dengan gain 300 yangsudah diolah menjadi data digital.

Tabel 2 Histogram luminositas jarak 50 em s.d 70 em, gain 300Tegangan

Nilai luminositas

(kV)jarak 50 emjarak 55 emjarak 60 emjarak 65 emjarak 70 em

110165,320111,81868,96441,33222,638

120174,436132,43689,39256,65630,580

130214,350 144,112104,03467,62839,984

140237,944157,266116,36877,23450,408

150242,716186,446142,36895,44263,748

160246,208224,814162,876116,23878,966

170248,664239,470188,256131,86098,004

180248,964242,988210,574148,020112,226

190249,874245,858230,096168,738127,996

200250,688248,292239,212191,818141,204

210250,762249,346240,124203,178157,308

220251,082250,082244,778228,936174,086

230253,546250,512246,282229,528195,016

240253,660250,626247,472239,658211,252

250253,890250,666249,172240,438226,740

Dari Tabel 2 dibuat sebuah kurva hubungantegangan pesawat sinar-X dengan eitra luminositaspada jarak 50 sampai dengan jarak 70 em dengannilai luminositas di sumbu Y dan tegangan di sumbu

X, tiap garisnya dibuat persamaan liniemya. PadaGambar 3 terlihat bahwa garis yang paling linierberasal dari garis jarak 70 em dengan persamaan y =I ,506x-155,8 dan nilai R~ = 0,993

Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir-BA TAN 402 Zainal Abidin dkk

SEMINAR NASIONAL

SDM TEKNOLOGI NUKLIR VII

YOGY AKART A, 16 NOVEMBER 2011ISSN 1978-0176

300.00

250.00

:;-200.00~

>-.t!VI150.000 c'E 100.00:3 ....•

50.000.00

o 50 100 150

Tegangan (kV)

200 250 300

--jarak 50 em --jarak 55 em --jarak 60 em --jarak 55 em --jarak 70 em

Gambar 3. Hubungan luminositas terhadap tegangan sinar-X

Dari data di atas dapat ditentukan bahwasemakin jauh jarak layar pendar maka puneak nilailuminositas akan menurun. Hal ini memangdikaitkan dengan nilai intensitas sinar-X yangditerima oleh layar pendar untuk berubah menjadieahaya tampak, semakin jauh jarak layar pendarmaka nilai intensitas sinar-X akan menurun. Denganmenurunnya nilai intensitas sinar-X maka eahayatampak yang dihasilkan oleh layar pendar menjadisedikit.

Citra yang diperoleh dalam pengujian ini tidakberhubungan dengan kuadrat jarak. Hal ini dapatkita lihat dengan pendekatan nilai luminositas padajarak 50 em sebagai nilai intensitas yang pertama,nilai luminositas pada jarak 55 em sebagai nilaiintensitas yang kedua, nilai \uminositas pada jarak60 em sebagai nilai intensitas yang ketiga, nilailuminositas pad a jarak 65 em sebagai nilai intensitasyang keempat, dan nilai luminositas pad a jarak 70em sebagai nilai intensitas yang kelima. Diketahuibahwa interval jarak 5 em, setelah dihitung denganrumusan Ie/I = r/I/ dan kita perbandingkan dengandata pad a Tabel 2, temyata hubungan kenaikan nilailuminositas dengan kuadrat jarak tidak adahubungannya. Data untuk nilai luminositas yangseharusnya muneul dengan perhitungan Ie/I = r/I r2

dengan asumsi nilai awal pada jarak 50 em dapatterlihat pada Tabel 3.

Zainal Abidin dkk 403 Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir-BATAN

SEMINAR NASIONAL

SDM TEKNOLOGI NUKLIR VII

YOGY AKARTA, 16 NOVEMBER 2011ISSN 1978-0176

Tabel 3. Nilai luminositas yang memakai perbandingan kuadrat jarak

Tegangan Nilai luminositas

(kV)

jarak 50 emjarak 55 emjarak 60 emjarak 65 emjarak 70 em110

165,32137,22115,2697,9784,26120

174,36144,72121,56103,3388,86130

214,35177,91149,44127,03109,24140

237,94197,49165,89141,01121,27150

242,72201,45169,22143,84123,70160

246,21204,35171,66145,91125,48170

248,66206,39173,37147,36126,73180

248,96206,64173,58147,54126,89190

249,87207,40174,21148,08127,35200

250,69208,07174,78148,56127,76210

250,76208,13174,83148,61127,80220

251,08208,40175,05148,80127,96230

253,55210,44176,77150,26129,22240

253,66210,54176,85150,32129,28250

253,89210,73177,01150,46129,40

Dan Tabel 3 nilai luminositas tidak sesuai dengan kuadrat jarak.

5. KESIMPULAN

Citra dapat diperoleh dari sintilator BC 704yang disinari pesawat sinar X, dan diperolehhubungan antara tegangan (kV) pesawat sinar-Xdengan nilai luminitas citra yang dihasilkan.Semakin tinggi tegangan (kV) pesawat sinar-X,maka nilai luminitas citranya semakin besar. Jarakantara sintilator dengan pesawat sinar-X semakinjauh maka nilai luminitas citranya semakinberkurang. Hubungan antara nilai luminitas (y) dantegangan pesawat sinar-X (x) yang paling optimum(linear) secara empiris dinyatakan denganpersamaan y = 1,506x-155,8 dengan nilai R2 = 0,993terletak pada jarak 70 em.

6. DAFTAR PUSTAKA

1. Abidin, Z., 2010, "Nuklir dan Aplikasinya",STTN BAT AN, Yogyakarta

2. Wardhana, WA., 2006, "Teknologi NuklirProteksi Radiasi dan Aplikasiny",Penerbit ANDI, Yogyakarta

3. Panitia PPR STTN, 2010, Modul Pelatihan

Petugas Proteksi Radiasi, STTN-BATAN,Yogjakarta

4. Anonim (2010).http://id.wikipedia.org/wiki/Citra diakses padatanggal 4 Agustus 2011.

5. James R. Janesick, 2001, Scientific charge­coupled devices, SPIE Press. Copyright.

6. Isa. M., 20 II, "Hubungan Tegangan denganCitra Radiografi Real Time Pesawat Sinar XRigaku Radioflex 250EGS3", STTN-BAT AN,Yogyakarta

Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir-BATAN 404 Zainal Abidin dkk