SIMULASI LINTASAN BERKAS ELEKTRON PADA IRADIATOR simulasi lintasan berkas elektron pada iradiator...

download SIMULASI LINTASAN BERKAS ELEKTRON PADA IRADIATOR simulasi lintasan berkas elektron pada iradiator elektron

of 18

  • date post

    18-Oct-2020
  • Category

    Documents

  • view

    2
  • download

    0

Embed Size (px)

Transcript of SIMULASI LINTASAN BERKAS ELEKTRON PADA IRADIATOR simulasi lintasan berkas elektron pada iradiator...

  • SIMULASI LINTASAN BERKAS ELEKTRON PADA IRADIATOR

    ELEKTRON PULSA (IEP) DENGAN TEGANGAN PEMERCEPAT 200 KV

    MENGGUNAKAN SOFTWARE SIMION 8.1

    ARUM SEKAR KINASIH

    M0213013

    SKRIPSI

    PROGRAM STUDI FISIKA

    FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

    UNIVERSITAS SEBELAS MARET

    SURAKARTA

    September 2017

  • SIMULASI LINTASAN BERKAS ELEKTRON PADA IRADIATOR

    ELEKTRON PULSA (IEP) DENGAN TEGANGAN PEMERCEPAT 200 KV

    MENGGUNAKAN SOFTWARE SIMION 8.1

    ARUM SEKAR KINASIH

    M0213013

    SKRIPSI

    Diajukan untuk memenuhi sebagian

    persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Sains

    PROGRAM STUDI FISIKA

    FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

    UNIVERSITAS SEBELAS MARET

    SURAKARTA

    September 2017

  • iv

    PERNYATAAN

    Dengan ini saya menyatakan bahwa isi intelektual Skripsi saya yang

    berjudul “Simulasi Lintasan Berkas Elektron pada Iradiator Elektron Pulsa (IEP)

    200 kV/ 30 A menggunakan Software SIMION 8.1” adalah hasil kerja saya dan

    sepengetahuan saya hingga saat ini, Skripsi tidak berisi materi yang telah diajukan

    untuk mendapatkan gelar kesarjanaan di Universitas Sebelas Maret atau di

    Perguruan Tinggi lainnya kecuali telah disebutkan di bagian terima kasih. Isi

    skripsi ini boleh dirujuk atau difotokopi secara bebas tanpa memberi tahu penulis.

    Surakarta, 29 Agustus 2017

    ARUM SEKAR KINASIH

  • v

    MOTTO

    “Kebanggaan kita yang terbesar adalah bukan tidak pernah gagal, tetapi bangkit

    kembali setiap kita jatuh.”

    Confucius

    “Tujuan pendidikan itu untuk mempertajam kecerdasan, memperkukuh kemauan

    serta memperhalus perasaan.”

    Tan Malaka

    “Jika kamu gagal di percobaan ke x, mungkin kamu akan sukes di percobaan ke

    x+1. Oleh karena itu, jangan pernah berhenti mencoba.”

    Anonymus

    “Karena selama hidup kita belajar.”

    Faldo Maldini

    “Jangan pernah hidup untuk dirimu sendiri. Selagi jiwa dan ragamu masih ada,

    teruslah berjuang untuk kebaikan dan kebermanfaatan. Negarawan Muda, belajar

    merawat Indonesia.”

    Arum Sekar Kinasih

    The pain you feel today is the strength you feel tomorrow

  • vi

    PERSEMBAHAN

    Dengan penuh rasa syukur kepada Allah swt, karya ini saya persembahkan

    kepada:

    1. Kedua orang tua, adik, beserta segenap keluarga besar saya yang

    mendoakan dan sangat mendukung saya untuk mengerjakan skripsi ini

    dengan penuh semangat.

    2. Bapak Fuad Anwar selaku Dosen Pembimbing 1 yang telah bersedia

    membimbing saya dengan baik selama pengerjaan skripsi saya.

    3. Bapak Suprapto dari PSTA-BATAN selaku Dosen Pembimbing 2 yang

    telah bersedia membimbing saya dengan baik selama pengerjaan skripsi

    saya.

    4. Bapak Suharyana, Ibu Riyatun, teman-teman Grup Riset Nuklir dan Radiasi

    serta teman-teman Grup Riset Teori dan Komputasi yang telah bersedia

    berbagi ilmu.

    5. Pembimbing akademik, Bapak Iwan Yahya yang telah memberikan arahan.

    6. Sahabat saya Desinta, Qisma, Dian, Saiva, Silvi, Lela, Annashr, Sella Tiana,

    Tara, Desi, Afra, dan Latifah.

    7. Teman-teman Entitas Mahasiswa Fisika 2013.

    8. Mba Triana Rahmawati, Mas Siswandi, Nimas, Suta, Desi, Sofi, Isna, Imaf,

    Rina, Imam dan seluruh teman-teman komunitas Griya Schizofren dan

    YouthProject.

    9. Yusrina, Mas Yogi, Doni, Mba Astha, Priyani, Dias, Mas Arif, Mas Bara,

    dan rekan-rekan Forum Negarawan Muda.

    10. Mbak Nurul, Cory, Tika, Mbak Ori dan teman-teman Kos Soewondo.

    11. Keluarga besar Fisika FMIPA UNS.

  • vii

    Simulasi Lintasan Berkas Elektron pada Iradiator Elektron Pulsa (IEP)

    dengan Tegangan Pemercepat 200 kV menggunakan Software SIMION 8.1

    Arum Sekar Kinasih

    Program Studi Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,

    Universitas Sebelas Maret

    ABSTRAK

    Telah dilakukan simulasi lintasan berkas elektron pada Iradiator Elektron Pulsa

    (IEP) 200 kV menggunakan software SIMION 8.1. Pada penelitian ini, simulasi

    dilakukan pada grid dan window IEP. Grid berfungsi sebagai katoda, sedangkan

    window berfungsi sebagai anoda. Simulasi ini dilakukan untuk memperoleh hasil

    berkas elektron yang optimum, yaitu berkas elektron yang memiliki luasan

    terbesar tetapi tidak menumbuk window. Variasi yang dilakukan yaitu pada

    geometri grid, tegangan pemercepat antara grid dan window, serta arus berkas

    elektron.Variasi geometri ini dilakukan dengan memberikan elektroda tambahan

    dengan variasi sudut. Variasi geometri grid ini yaitu geometri non elektroda

    pemfokus (sesuai rancang bangun IEP), geometri elektroda pemfokus sudut

    Pierce (67,5 o ), sudut 60

    o , sudut 45

    o , dan sudut 30

    o . Variasi tegangan pemercepat

    yang diberikan yaitu 100 kV, 150 kV, 200 kV, 250 kV, dan 300 kV. Variasi arus

    yang diberikan yaitu 10 A, 20 A, dan 30 A. Dari simulasi yang telah dilakukan,

    diperoleh variasi geometri yang menghasilkan berkas elektron optimum yaitu

    geometri elektroda pemfokus sudut 45 o , sedangkan pada variasi tegangan

    pemercepat dan arus, variasi yang menghasilkan berkas elektron paling optimum

    yaitu pada tegangan pemercepat 300 kV dengan arus berkas 10 A dan 20 A.

    Variasi tersebut menghasilkan luasan spot berkas elektron yang sama, yaitu

    712,7±0,2 cm 2 .

    Kata kunci: Iradiator Elektron Pulsa, berkas elektron, SIMION

  • viii

    Simulation of Electron Beam Trajectory from Pulse Electron Irradiator (IEP)

    use Accelerate Voltage 200 kV use Software SIMION 8.1

    Arum Sekar Kinasih

    Program Studi Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,

    Universitas Sebelas Maret

    ABSTRACT

    Simulation of electron beam trajectory from Pulse Electron Irradiator (IEP) use

    SIMION 8.1 have been done. Simulation The electron beam simulated on this

    research is the elecron beam that came out from the grid and moved to the

    window of IEP, grid as the cathode and window as the anode. The purpose of the

    simulation is to know the optimum electron beam. The optimum simulation is the

    electron beam that didn’t hit the window and has the maximum area. The grid

    geometry, acceleration voltage, and electron beam current are varriated. Grid

    geometry varied by means giving electrode with some different angle. The grid

    geometry varations are non electrode geometry (according to IEP design),

    electrode geometry with angle 67,5 o (Pierce electrode), 60

    o , 45

    o , 30

    o .

    Acceleration voltage variated on 100 kV, 150 kV, 200 kV, 250 kV, and 300 kV.

    Electron beam current variated on 10 A, 20 A, and 30 A. The result of the

    simulation of variated the grid geometry shows that the optimum grid geometry is

    the grid geometry with angle 45 o . The simulation of acceleration voltage and

    electron beam current variations shows on 300 kV with electron beam current 10

    A and 20 A, the electron beam are the optimum. The electron beam area from

    these variations are 712,7±0,2 cm 2 .

    Keyword: Electron Pulse Irradiator, electron beam, SIMION

  • ix

    KATA PENGANTAR

    Puji syukur kepada Allah SWT atas segala limpahan nikmat dan karunia-

    Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan Skripsi. Sholawat dan

    salam senantiasa penulis haturkan kepada Rosulullah SAW sebagai pembimbing

    seluruh umat manusia.

    Skripsi yang penulis susun sebagai bagian dari syarat untuk mendapatkan

    gelar Sarjana Sains ini penulis beri judul “Simulasi Lintasan Berkas Elektron pada

    Iradiator Elektron Pulsa (IEP) dengan Tegangan Pemercepat 200 kV

    menggunakan Software SIMION 8.1”. Terselesaikannya Skripsi ini adalah suatu

    kebahagiaan bagi saya. Setelah sekitar 8 bulan penulis harus berjuang untuk bisa

    menyelesaikan Skripsi ini tepat waktu. Dengan segala suka dan dukanya, pada

    akhirnya Skripsi ini terselesaikan. Kepada berbagai pihak yang telah membantu

    penulis menyelesaikan Skripsi ini, penulis ucapkan terima kasih. Atas bantuannya

    yang sangat besar selama proses pengerjaan Skripsi ini, ucapan terima kasih

    secara khusus penulis sampaikan kepada:

    1. Bapak Susilo selaku Kepala PSTA-BATAN Yogyakarta.

    2. Bapak Fuad Anwar selaku Pembimbing 1.

    3. Bapak Suprapto dari PSTA-BATAN selaku Pembimbing 2.

    4. Institusi PSTA-BATAN Yogyakarta yang telah memberikan akses

    menggunakan software SIMION 8.1

    5. Bapak Suharyana dan Ibu Riyatun yang telah memberikan bimbingan.

    6. Rekan-rekan grup riset, Desinta, Dian, Qisma, Aulia, Andi, Elma, Saiva.

    Semoga Allah SWT membalas jerih payah dan pengorbanan yang telah

    diberikan dengan balasan yang lebih baik. Aamiin.

    Penulis menyadari akan banyaknya kekurangan dalam penulisan Skripsi ini.

    Namun demikian, penulis berharap semoga karya kecil ini bermanfaat.

    Surakarta, 31 Agustus 2017

    Arum Sekar Kinasih

  • x

    PUBLIKASI

    Makalah skripsi saya yang berjudul “Sim