MAKALAH INSTRUMENTASI NUKLIR

PESAWAT SINAR­X 

Disusun Oleh Kelompok IV:

a. Fetty Dwi Irnawati  (020700184)

b. Ika Satriasa  (020700192)

c. Nur Rahmah Izzah D.  (020700200)

d. Praba Andika Darsana  (020700201)

e. Zaenab Fitria P.  (020700213)

SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI NUKLIR

BADAN TENAGA NUKLIR NASIONAL

YOGYAKARTA

2009

Pesawat Sinar­X 1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang 

Sinar­X ditemukan pertama kali oleh fisikawan berkebangsaan Jerman  Wilhelm C.  

Roentgen  pada tanggal 8 November 1895. Saat itu Roentgen bekerja menggunakan tabung 

Crookes   di   laboratoriumnya   di  Universitas   Wurzburg.   Dia   mengamati   nyala   hijau   pada 

tabung   yang   sebelumnya   menarik   perhatian   Crookes.   Roentgen   selanjutnya   mencoba 

menutup tabung itu dengan kertas hitam dengan harapan agar tidak ada cahaya tampak yang 

dapat lewat. Namun setelah ditutup ternyata masih ada sesuatu yang dapat lewat. Roentgen 

menyimpulkan bahwa ada sinar­sinar  tidak tampak yang mampu menerobos kertas hitam 

tersebut.

Pada saat Roentgen menyalakan sumber listrik tabung untuk penelitian sinar katoda, 

beliau mendapatkan bahwa ada sejenis cahaya berpendar pada layar yang terbuat dari barium 

platino cyanida  yang kebetulan berada di dekatnya. Jika sumber listrik dipadamkan, maka 

cahaya   pendar   pun   hilang.   Roentgen   segera   menyadari   bahwa   sejenis   sinar   yang   tidak 

kelihatan telah muncul dari  dalam  tabung sinar katoda.  Karena sebelumnya tidak pernah 

dikenal, maka sinar ini diberi  nama sinar­X. Namun untuk menghargai  jasa beliau dalam 

penemuan ini maka seringkali sinar­X itu dinamai juga sinar Roentgen.

Nyala hijau yang terlihat oleh Crookes dan Roentgen akhirnya diketahui bahwa sinar 

tersebut tak lain adalah gelombang cahaya yang dipancarkan oleh dinding kaca pada tabung 

sewaktu elektron menabrak dinding itu, sebagai akibat terjadinya pelucutan listrik melalui 

gas yang masih tersisa di dalam tabung. Pada saat yang bersamaan elektron itu merangsang 

atom   pada   kaca   untuk   mengeluarkan   gelombang   elektromagnetik   yang   panjang 

gelombangnya  sangat  pendek dalam bentuk  sinar­X.  Sejak  saat   itu  para  ahli   fisika   telah 

mengetahui   bahwa   sinar­X dapat  dihasilkan  bila   elektron  dengan  kecepatan  yang   sangat 

tinggi menabrak atom.

Pesawat Sinar­X 2

Tergiur   oleh   penemuannya   yang   tidak   sengaja   itu,   Roentgen   memusatkan 

perhatiannya pada penyelidikan sinar­X. Dari penyelidikan itu beliau mendapatkan bahwa 

sinar­X  dapat  memendarkan  berbagai   jenis   bahan   kimia.   Sinar­X   juga   dapat   menembus 

berbagai materi yang tidak dapat ditembus oleh sinar tampak biasa yang sudah dikenal pada 

saat itu. Di samping itu, Roentgen juga bisa melihat bayangan tulang tangannya pada layar 

yang berpendar dengan cara menempatkan tangannya di antara tabung sinar katoda dan layar. 

Dari   hasil   penyelidikan   berikutnya   diketahui   bahwa   sinar­X   ini   merambat   menempuh 

perjalanan lurus dan tidak dibelokkan baik oleh medan listrik maupun medan magnet. Atas 

jasa­jasa Roentgen dalam menemukan dan mempelajari sinar­X ini, maka pada tahun 1901 

beliau dianugerahi Hadiah Nobel Bidang Fisika yang untuk pertama kalinya diberikan dalam 

bidang ini. Penemuan Sinar­X ternyata mampu mengantarkan ke arah terjadinya perubahan 

mendasar  dalam bidang  kedokteran.  Dalam kegiatan  medik,  Sinar­X dapat  dimanfaatkan 

untuk diagnosa maupun  terapi.  Dengan penemuan sinar­X ini,   informasi mengenai   tubuh 

manusia menjadi mudah diperoleh tanpa perlu melakukan operasi bedah.

Di dalam makalah ini, akan dibahas mengenai beberapa hal tentang Pesawat sinar­X, 

diantaranya proses terbentuknya Sinar­X, perangkat pesawat sinar­X dan aplikasi penerapan 

Sinar­X dalam berbagai bidang, baik dalam bidang medis dan non­medis. 

A. Tujuan 

Adapun tujuan dari penyusunan makalah ini adalah : 

1. Untuk mengetahui proses terbentuknya Sinar­X.

2. Mengetahui perangkat pesawat sinar­X.

3. Mengetahui kegunaan Sinar­X dalam berbagai bidang.

Pesawat Sinar­X 3

BAB II

LANDASAN TEORI

Sinar­X ditemukan pertama kali oleh fisikawan berkebangsaan Jerman  Wilhelm C.  

Roentgen  pada tanggal 8 November 1895. Saat itu Roentgen bekerja menggunakan tabung 

Crookes   di   laboratoriumnya   di  Universitas   Wurzburg.   Dia   mengamati   nyala   hijau   pada 

tabung   yang   sebelumnya   menarik   perhatian   Crookes.   Roentgen   selanjutnya   mencoba 

menutup tabung itu dengan kertas hitam dengan harapan agar tidak ada cahaya tampak yang 

dapat lewat. Namun setelah ditutup ternyata masih ada sesuatu yang dapat lewat. Roentgen 

menyimpulkan bahwa ada sinar­sinar  tidak tampak yang mampu menerobos kertas hitam 

tersebut.

Pada saat Roentgen menyalakan sumber listrik tabung untuk penelitian sinar katoda, 

beliau mendapatkan bahwa ada sejenis cahaya berpendar pada layar yang terbuat dari barium 

platino cyanida  yang kebetulan berada di dekatnya. Jika sumber listrik dipadamkan, maka 

cahaya   pendar   pun   hilang.   Roentgen   segera   menyadari   bahwa   sejenis   sinar   yang   tidak 

kelihatan telah muncul dari  dalam  tabung sinar katoda.  Karena sebelumnya tidak pernah 

dikenal, maka sinar ini diberi nama sinar­X.

Dalam   perkembangan   berikutnya,   sinar­X   dibangkitkan   dengan   jalan   menembaki 

target logam dengan  lektron cepat dalam suatu tabung vakum sinar katoda. Elektron sebagai 

proyektil dihasilkan dari pemanasan  filamen  yang juga berfungsi sebagai katoda. Elektron 

dari filamen dipercepat gerakannya menggunakan tegangan listrik berorde 102 ­ 106 Volt. 

Elektron yang bergerak sangat cepat itu akhirnya ditumbukkan ke target logam bernomor 

atom tinggi dan suhu lelehnya juga tinggi. Target logam ini sekaligus juga berfungsi sebagai 

anoda.   Ketika   elektron   berenergi   tinggi   itu   menabrak   target   logam,   maka   sinar­X   akan 

terpancar dari permukaan logam tersebut.

Pesawat Sinar­X 4

Pada dasarnya pesawat sinar­X terdiri dari tiga bagian utama, yaitu tabung sinar­X, 

sumber tegangan tinggi yang mencatu tegangan listrik pada kedua elektrode dalam tabung 

sinar­X, dan unit pengatur.

Pesawat Sinar­X 5

BAB III

PEMBAHASAN MASALAH

A. Proses  Terbentuknya Sinar­X

Salah satu jenis radiasi yang banyak dimanfaatkan yaitu radiasi sinar­X. Sinar­X yaitu 

sinar yang memiliki spektrum diantara Sinar UV dan Sinar Gamma. 

Gb 1. Spektrum Cahaya

Sinar­X dapat terbentuk apabila partikel bermuatan misalnya elektron oleh pengaruh 

gaya inti  atom bahan mengalami perlambatan. Sinar­X yang tidak lain adalah gelombang 

elektromagnetik yang terbentuk melalui proses ini disebut sinar­X bremsstrahlung. Sinar­X 

yang terbentuk dengan cara demikian mempunyai energi paling tinggi sama dengan energi 

kinetik partikel bermuatan pada waktu terjadinya perlambatan.

 Andaikata mula­mula ada seberkas elektron bergerak masuk kedalam bahan dengan 

energi kinetik sama, elektron mungkin saja berinteraksi dengan atom bahan itu pada saat dan 

tempat   yang   berbeda­beda.   Karena   itu   berkas   elektron   selanjutnya   biasanya   terdiri   dari 

elektron   yang   memiliki   energi   kinetik   berbeda­beda.   Ketika   pada   suatu   saat   terjadi 

perlambatan dan menimbulkan sinar­X, sinar­X yang terjadi umumnya memiliki energi yang 

berbeda­beda sesuai dengan energi kinetik elektron pada saat terbentuknya sinar­X dan juga 

bergantung pada arah pancarannya.

Berkas sinar­X yang terbentuk ada yang berenergi rendah sekali sesuai dengan energi 

elektron pada saat menimbulkan sinar­X itu, tetapi ada yang berenergi hampir sama dengan 

Pesawat Sinar­X 6

energi kinetik elektron pada saat elektron masuk kedalam bahan. Dikatakan berkas sinar­X 

yang terbentuk melalui proses ini mempunyai spektrum energi nirfarik. Sinar­X dapat juga 

terbentuk dalam proses perpindahan elektron­elektron atom dari tingkat energi yang lebih 

tinggi  menuju ke   tingkat  energi  yang  lebih  rendah,  misalnya dalam proses   lanjutan efek 

fotolistrik.  Sinar­X yang  terbentuk dengan cara seperti   ini  mempunyai  energi  yang sama 

dengan selisih  energi  antara kedua tingkat  energi  yang berkaitan.  Karena energi   ini  khas 

untuk setiap jenis atom, sinar yang terbentuk dalam proses ini disebut sinar­X karakteristik, 

kelompok sinar­X demikian mempunyai energi farik. Sinar­X karakteristik yang timbul oleh 

berpindahnya elektron dari suatu tingkat energi menuju ke lintasan k, disebut sinar­X garis K, 

sedangkan   yang   menuju   ke   lintasan   l,   dan   seterusnya.   Sinar­X   bremsstrahlung   dapat 

dihasilkan melalui pesawat sinar­X atau pemercepat partikel. 

Pada dasarnya pesawat sinar­X terdiri dari tiga bagian utama, yaitu tabung sinar­X, 

sumber tegangan tinggi yang mencatu tegangan listrik pada kedua elektrode dalam tabung 

sinar­X,  dan  unit  pengatur.  Bagian pesawat   sinar­X yang menjadi   sumber   radiasi  adalah 

tabung sinar­X.  Didalam tabung pesawat  sinar­X yang biasanya  terbuat  dari  bahan gelas 

terdapat filamen yang bertindak sebagai katode dan target yang bertindak sebagai  anode. 

Tabung pesawat sinar­X dibuat hampa udara agar elektron yang berasal dari filamen tidak 

terhalang oleh molekul udara dalam perjalanannya menuju ke anode. Filamen yang di panasi 

oleh arus listrik bertegangan rendah (If) menjadi sumber elektron. Makin besar arus filamen 

If,   akan   makin   tinggi   suhu   filamen   dan   berakibat   makin   banyak   elektron   dibebaskan 

persatuan waktu. 

Elektron yang dibebaskan oleh filamen tertarik ke anode oleh adanya beda potensial 

yang  besar   atau   tegangan   tinggi   antara  katode  dan  anode  yang  dicatu  oleh  unit   sumber 

tegangan tinggi (potensial katode beberapa puluh hingga beberapa ratus kV atau MV lebih 

rendah dibandingkan potensial anode), elektron ini menabrak bahan target yang umumnya 

bernomor   atom   dan   bertitik   cair   tinggi   (misalnya   tungsten)   dan   terjadilah   proses 

bremsstrahlung.   Khusus   pada   pemercepat   partikel   energi   tinggi   beberapa   elektron   atau 

partikel   yang   dipercepat   dapat   agak   menyimpang   dan   menabrak   dinding   sehingga 

Pesawat Sinar­X 7

menimbulkan   bremsstrahlung   pada   dinding.   Beda   potensial   atau   tegangan   antara   kedua 

elektrode menentukan energi maksimum sinar­X yang terbentuk, sedangkan fluks sinar­X 

bergantung   pada   jumlah   elektron   persatuan   waktu   yang   sampai   ke   bidang   anode   yang 

terakhir ini disebut arus tabung It yang sudah barang tentu bergantung pada arus filamen It. 

Namun   demikian   dalam   batas   tertentu,   tegangan   tabung   juga   dapat   mempengaruhi   arus 

tabung.   Arus   tabung   dalam   sistem   pesawat   sinar­X   biasanya   hanya   mempunyai   tingkat 

besaran dalam milliampere (mA), berbeda dengan arus filamen yang besarnya dalam tingkat 

ampere.

Spektrum energi sinar­X pada pesawat sinar­X jenis ortho menunjukkan adanya sinar­

X karakteristik. Pesawat sinar­X yang tidak dinyalakan atau tidak diberikan tegangan tinggi 

tidak  memancarkan   sinar­X.   Dari   uraian   diatas   kita   ketahui   bahwa   bidang   target   dalam 

tabung sinar­X itulah sumber radiasi yang sebenarnya. Bidang ini disebut bidang fokus. 

Pada proses bremsstrahlung sinar­X mempunyai kemungkinan dipancarkan kesegala 

arah.   Namun   demikian   bagian   dalam   tabung   atau   di   sekitar   tabung,   misalnya   logam 

penghantar  anode gelas  tabung dan juga rumah tabung yang biasanya terbuat dari   logam 

berat menyerap sebagian besar sinar­X yang dipancarkan sehingga sinar­X yang keluar dari 

rumah tabung, kecuali yang mengarah ke jendela tabung sudah sangat sedikit. Sinar­X yang 

dimanfaatkan adalah berkas yang mengarah ke jendela bagian yang tipis dari tabung. Pesawat 

sinar­X  energi   tinggi   (s/d   tingkat  MV)  biasanya   lebih  dikenal  dengan  nama  pemercepat 

partikel.  Dalam pesawat   ini  percepatan  elektron  dilaksanakan bertingkat­tingkat   sehingga 

pada waktu mencapai   target  mempunyai  energi   sangat   tinggi,  misalnya ada yang sampai 

setinggi 20 MV atau lebih. Energi sinar­X yang dipancarkan sudah tentu juga sangat tinggi.

Sinar­X yang dipancarkan dari  pesawat  pemercepat  partikel  memiliki  energi  yang 

lebih   seragam   dibandingkan   dengan   yang   dipancarkan   melalui   pesawat   sinar­X   energi 

rendah.   Sasaran   pada   pesawat   pemercepat   partikel   biasanya   sangat   tipis,   karena   ketika 

mencapai  target elektron mempunyai energi yang sama, energi sinar­X yang dipancarkan 

juga hampir sama. Selain itu arah berkas sinar­X hampir seluruhnya kedepan.

Pesawat Sinar­X 8

Sinar­X bisa dihasilkan oleh seperangkat alat yang desebut pesawat sinar X. Pesawat 

sinar X banyak digunakan di bidang kesehatan untuk keperluan diagnostik dan terapi dan di 

bidang industri, antara lain untuk radiografi. Sinar­X ditemukan pertama kali oleh fisikawan 

berkebangsaan Jerman Wilhelm Conrad Roentgen  pada tanggal 8 November 1895. Saat itu 

Roentgen   bekerja   menggunakan   tabung   Crookes   di   laboratoriumnya   di  Universitas  

Wurzburg.  Dia  mengamati   nyala   hijau  pada   tabung  yang   sebelumnya  menarik  perhatian 

Crookes.  Roentgen selanjutnya mencoba menutup tabung itu dengan kertas hitam dengan 

harapan agar   tidak ada cahaya  tampak yang dapat  lewat.  Namun setelah ditutup  ternyata 

masih ada sesuatu yang dapat lewat. Roentgen menyimpulkan bahwa ada sinar­sinar tidak 

tampak yang mampu menerobos kertas hitam tersebut.

Gb 2. Wilhem Conrad Roentgen

Pada saat Roentgen menyalakan sumber listrik tabung untuk penelitian sinar katoda, 

beliau mendapatkan bahwa ada sejenis cahaya berpendar pada layar yang terbuat dari barium 

platino cyanida  yang kebetulan berada di dekatnya. Jika sumber listrik dipadamkan, maka 

cahaya   pendar   pun   hilang.   Roentgen   segera   menyadari   bahwa   sejenis   sinar   yang   tidak 

kelihatan telah muncul dari  dalam  tabung sinar katoda.  Karena sebelumnya tidak pernah 

dikenal, maka sinar ini diberi nama sinar­X.

Namun untuk menghargai jasa beliau dalam penemuan ini maka seringkali sinar­X itu 

dinamai juga sinar Roentgen. Nyala hijau yang terlihat oleh Crookes dan Roentgen akhirnya 

diketahui  bahwa sinar   tersebut   tak  lain  adalah gelombang cahaya yang dipancarkan oleh 

dinding kaca pada tabung sewaktu elektron menabrak dinding itu, sebagai akibat terjadinya 

pelucutan listrik melalui gas yang masih tersisa di dalam tabung. Pada saat yang bersamaan 

Pesawat Sinar­X 9

elektron itu merangsang atom pada kaca untuk mengeluarkan gelombang elektromagnetik 

yang panjang gelombangnya sangat pendek dalam bentuk sinar­X. Sejak saat itu para ahli 

fisika telah mengetahui bahwa sinar­X dapat dihasilkan bila elektron dengan kecepatan yang 

sangat tinggi menabrak atom.

Gb 3. Tabung Sinar X

Tergiur   oleh   penemuannya   yang   tidak   sengaja   itu,   Roentgen   memusatkan 

perhatiannya pada penyelidikan sinar­X. Dari penyelidikan itu beliau mendapatkan bahwa 

sinar­X  dapat  memendarkan  berbagai   jenis   bahan   kimia.   Sinar­X   juga   dapat   menembus 

berbagai materi yang tidak dapat ditembus oleh sinar tampak biasa yang sudah dikenal pada 

saat itu. Di samping itu, Roentgen juga bisa melihat bayangan tulang tangannya pada layar 

yang berpendar dengan cara menempatkan tangannya di antara tabung sinar katoda dan layar. 

Dari hasil penyelidikan berikutnya diketahui bahwa sinar­X ini merambat menempuh 

perjalanan lurus dan tidak dibelokkan baik oleh medan listrik maupun medan magnet. Atas 

jasa­jasa Roentgen dalam menemukan dan mempelajari sinar­X ini, maka pada tahun 1901 

beliau dianugerahi Hadiah Nobel Bidang Fisika yang untuk pertama kalinya diberikan dalam 

bidang ini. Penemuan Sinar­X ternyata mampu mengantarkan ke arah terjadinya perubahan 

mendasar  dalam bidang  kedokteran.  Dalam kegiatan  medik,  Sinar­X dapat  dimanfaatkan 

untuk diagnosa maupun terapi. Untuk tujuan medik, tubuh manusia yang pada prinsipnya 

dapat dibedakan baik secara anatomi maupun fisiologi, pada mulanya merupakan obyek yang 

Pesawat Sinar­X 10

tidak dapat dilihat secara langsung oleh mata. Namun dengan ditemukannya sinar­X, tubuh 

manusia ternyata dapat diubah menjadi obyek yang transparan. Sinar­X mampu membedakan 

kerapatan dari berbagai jaringan dalam tubuh manusia yang dilewatinya. Dengan penemuan 

sinar­X   ini,   informasi   mengenai   tubuh   manusia   menjadi   mudah   diperoleh   tanpa   perlu 

melakukan   operasi   bedah.   Masyarakat   mulai   percaya   pada   kemampuan   sinar­X   ketika 

Roentgen mempertontonkan gambar foto telapak tangan dan jari­jari istrinya yang memakai 

cincin yang dibuat menggunakan sinar­X.

Proses pembuatan gambar anatomi tubuh manusia dengan sinar­X dapat dilakukan 

pada permukaan film fotografi. Gambar terbentuk karena adanya perbedaan intensitas sinar­

X   yang   mengenai   permukaan   film   setelah   terjadinya   penyerapan   sebagian   sinar­X   oleh 

bagain tubuh manusia. Daya serap tubuh terhadap sinar­X sangat bergantung pada kandungan 

unsur­unsur   yang   ada   di   dalam  organ.   Tulang   manusia   yang   didominasi   oleh   unsur   Ca 

mempunyai   kemampuan  menyerap  yang   tinggi   terhadap   sinar­X.  Karena  penyerapan   itu 

maka sinar­X yang melewati   tulang akan memberikan bayangan gambar  pada   film yang 

berbeda dibandingkan bayangan gambar dari organ tubuh yang hanya berisi udara seperti 

paru­paru, atau air seperti jaringan lunak pada umumnya. 

B. Perangkat Pesawat Sinar­X

Tegangan Line

Tegangan line adalah tegangan atau catu daya yang mensupply suatu alat/pesawat agar alat 

tsb dapat berfungsi. Tegangan Line dapat berupa tegangan AC maupun DC. Tegangan Line 

AC pada umunya diperoleh dari tegangan PLN. 

Line Voltage Compensator

Pesawat Sinar­X 11

Line Voltage Compensator (LVC) sering disebut juga Line Selector. LVC ini berada pada 

rangkaian awal dari power supply sebuah pesawat rontgen. Tujuan LVC ini adalah mengatur 

agar tegangan yang masuk ke pesawat Rontgen sesuai dengan tegangan yang dibutuhkan oleh 

pesawat itu sendiri.

Kadang tegangan supply yang dari PLN nilainya dapat kurang atau lebih dari standar, maka 

LVC ini mengaturnya agar sesuai yang akan dikomsumsi pesawat tsb. Line Selector pada 

umumnya diatur secara manual oleh operatornya.

Auto Trafo (Automatic Transformer)

Auto   trafo  bentuknya  hampir   sama  dengan  biasa,  namun  pada   trafo   ini   jarang  dijumpai 

adanya  lilitan primer  maupun sekundernya yang  terpisah,   lilitannya hanya  lilitan  tunggal 

yang terlilit pada inti besi, namun terdapat beberapa terminal pengaturan tegangan output.

Transformator

Transformtor   biasanya   orang   menyingkatnya   dengan   kata   trafo,   gunannya   adalah   untuk 

menaikkan  atau  menurunkan   tegangan  AC.  Pada  hakekatnya   trafo   terdiri  dari   teras   atau 

lempengan besi lunak yang disusun rapat, lilitan primer dan lilitan sekunder. Lilitan primer 

adalah gulungan  /lilitan kawat   tembaga yang dialiri   arus   /   tegangan yang masuk (input), 

sedangkan   lilitan   sekunder   adalah   gulungan   kawat   tembaga   yang   mempunyai   tegangan 

output setelah inputnya diberi   tegangan.  Kenaikkan/penurunan tegangan output  sebanding 

dengan perbandingan jumlah lilitan pada primer maupn sekunder.

Tabung sinar x

Jenis tabung sinar x dibedakan 2 jenis yaitu : Tabung rontgen dengan anoda putar (Rotating 

anode) dan tabung rontgen dengan anoda diam (Stationary anode). Beberapa bagian yang 

terdapat pada tabung rontgen antara lain : Katoda, Anoda, Rotor (berada diluar insert tube), 

Stator,  Target   (piring  anoda  terbuat  dari  wolfram),  Tangkai  Molybdenum,   rumah  tabung 

(tube   housing),   expansion  diaphragma,   tombol   pengaman   (safety   switch),   tube  windows 

Pesawat Sinar­X 12

(jendela   tanung),   Minyak   pendingin   (olie   trafo).   Berikut   merupakan   penjelasan   untuk 

masing­masing bagian pada tabung rontgen:

a. Katoda

Merupakan tempat   filamen yang  terbuat dari  kawat   tungsten yang mempunyai   titik  lebur 

tinggi. Pada filamen terjadi emisi elektron akibat pemanasan filamen. Emisi elektron artinya 

terlepasnya elektron dari  atom­atom bahan  filamen  tersebut   (atom Wolfram) oleh karena 

panas yang terjadi pada filamen. Banyaknya elektron bebas dapat terjadi pada permukaan 

filamen   tergantung   pada   pengaturan   tegangan   yang   masuk   ke   filamen   diatur   melalui 

pengaturan   tahanan   (Rheostat).   Disamping   mempunyai   kutub   negatif,   filamen   juga 

dilengkapi alat pemusat elektron (focusing cup) pada ujung filamen.

b.Anoda

Merupakan sasaran (target)  yang akan ditembaki  oleh elektron,  dilengkapi  dengan bidang 

focus   (focal   spot).   Permukaan   anoda   membentuk   sudut   dengan   kemiringan   45   derajat. 

Kemiringan ini untuk mendapatkan focus efektif agar sinar x yang keluar dari tabung dapat 

terarah.

Bahan anoda terbuat dari wolfram/tungsten, dg nomor atom 74 dan mempunyai titik lebur 

3360 derajat Celcius, mempunyai keuntungan sebagai penghantar panas yang baik. Anoda ini 

juga berfungsi/merangkap sebagi kutub positif.

c.Tube Housing

Dinding bagian luar tabungdisebut rumah tabung ,terbuat dari metal, bagian dalamnya terbuat 

dari   lapisan   timbal   (Pb),   Fungsi   dinding   ini   agar   dapat   menekan   radiasi   yang   tidak 

dibutuhkan. Rumah tabung juga dilengkapi sambungan kabel tegangan tinggi yaitu kabel dari 

Pesawat Sinar­X 13

HTT.

d.Tombol (safety switch dan Expansion diaphragma)

Pada beberapa tabung dilengkapi juga dengan alat pengaman terhadap panas yang berlebihan 

yang  mungkin   terjadi  didalam  tabung  akibat  proses  pembangkitan   sinar  x   tersebut.  Alat 

pangaman ini disebut safety switch dengan memanfaatkan alat membran yang terdapat pada 

expansion chamber).

e.Windows (jendela tabung)

Pada bagian dimana sinar dapat keluar disebut poet (window) ditutup dengan bahan yang 

terbuat   dari   kaca   atau   mika/plastik/acrylic   yang   fungsinya   disamping   dapat   melewatkan 

sinar­X, juga dapat menahan minyak trafo yang ada didalam tabung agar tidak dapat keluar.

f.Dinding tabung

Dinding   tabung   insert   ini   terbuat   dari   gelas   pyrex   yang   berfungsi   untuk   menempatkan 

filamen dan target berada didalam ruangan hampa udara. Keadaan hampa udara ini berfungsi 

agar elektron didalam tabung dapat dikendalikan, Tabung kaca yang tinggi kevakumannya ini 

terendam dalam minyak trfao. Minyak ini berfungsi sebagai bahan isolasi tegangan tinggi dan 

juga sebagai pendingin tabung rontgen.

g.Rotor

Berfungsi agar anoda dapat berputar sampai 8000­9000 rpm. Keuntungan dengan anoda putar 

antara lain pendinginan dapat lebih sempurna, target elektron dapat berganti­ganti sehingga 

bisa awet.

Pesawat Sinar­X 14

h.Filter tabung sinar­X

Pada  jendela  tabung Rontgen ditempatkan  /  dipasang filter  sinar­X.  Ada 2 macam filter, 

yaitu:

• Inherent filter

Merupakan   bahan­bahan   yang   dilalui   sinar­X   setelah   keluar   dari   target.

Inherent filter terdiri dari gelas/kaca (tabung sinar­X, minyak trafo, acrylic jendela tabung, 

seluruhnya setara dengan ketebalan dari 0,5 – 1,0 mm aluminium).

• Additional filter.

Untuk   setiap   pesawat   perlu   mendapat   tambahan   filter   yakni   1,5   mm   –   2,0   mm 

ketebalan aluminium yang gunanya untuk dapat menahan sinar­x yang mempunyai panjang 

gelombang tertentu.

Untuk   itu   ada   ketentuan­ketentuan   (tabel   tertentu)   didalam   penggunaan   filter 

tambahan ini sesuai dengan besarnya KV yang digunakan. Tabung Rontgen bila digunakan 

harus mempergunakan alat  yang dapat  mengarahkan dan membatasi   lapangan penyinaran 

berupa collinmator yang dapat diatur besar/kecilnya luas bidang pemaparan.

Persyaratan tabung sinar­X.

a. Terbuat dari Metalic dan pada bagian dalamnya dilapisi dengan timah hitam/timbal 

sehingga tahan panas terhadap sinar­x (x­ray proof)

b. Dinding tabung tahan akan goncangan (shock proof)

c. Harus mempunyai bahan isolasi (minyak trafo) dan tahan terhadap tegangan tinggi.

d. Pada tabung terdapat socket yang berhubungan dengan ujung kabel tegangan tinggi 

untuk anoda dan katoda.

e. Mampu menerima panas (Anoda heat storage capacity). 

f. Kerusakan pada tabung gelas (glass envelope), dapat terjadi bila:

1). Tabung gelas berubah warna, hal ini disebabkan pemakaian yang lama, permukaan 

anoda   (anoda)   menipis   akibat   pemanasan   filamen   dan   penumpukan   elektron.

Pesawat Sinar­X 15

2).  Tabung  gelas  pecah,  karena   tabung   terbentur  waktu  digunakan   terutama pada 

pesawat yang dapat dipindahkan (mobile).

3).  Tabung gelas   retak  sehingga  tabung  tidak  hampa udara   lagi/kevakuman udara 

berkurang karena kemasukan udara (gassy).

g. Kerusakan pada Filamen dapat terjadi bila:

1).  Kawat   pijar   filamen  putus,   disebabkan   terjadinya  pemanasan  yang  berlebihan 

akibat   terlalu   lama menekan saklar   ready atau pemanasan  pendahuluan arus  pada 

filamen terlalu besar.

2). Kemungkina putus juga dapat diakibatkan karena lamanya waktu expose terlalu 

berlebihan dari waktu yang diperkenankan.

h. Kerusakan pada anoda

1).   Permukaan   anoda   (target/   pada   type   stationary   anode)   sudah   tidak   rata   lagi, 

sehingga sinar­x yang dihasilkan tidak dapat focus lagi.

2). Anoda tidak dapat berputar (pada type otating anode) kerna gulungan stator dan 

atau elektromotornya rusak.

mA Selector ( pemilih mA)

Pada awal pengoperasian pesawat Rontgen hendaknya nilai dari satuan mA, KV diatur pada 

posisi minimum, terutama pada mA selektor sebaiknya pada posisi minimum dulu, hal ini 

dimaksudkan agar filamen tidak mendapat arus secara tiba­tiba dengan nilai tinggi, sehingga 

filamen tidak cepat putus.

KV Selector

Output pada Autotrafo menentukan besarnya tegangan tinggi yang dihasilkan (karena output 

autotrafo diberikan pada input HTT).

Space Charge Convensator

Pesawat Sinar­X 16

Apabila tegangan anoda naik, intensitas dari medan listrik antara anoda dan katoda akan naik 

pula dan banyak elektron­elektron lewat dalam muatan ruang, hal ini mengakibatkan muatan 

ruang akan berkurang.

Agar muatan ruang tadi sesuai dengan besarnya arus filamen atau dengan kata lain sesuai 

dengan   harga   arus   tabung   yang   dikehendaki,   maka   dibuat   rangkaian   space   charge 

compensation. Tujuannya agar walaupun tegangan antara anoda kita naikan atau turunkan, 

arus tabung tidak ikut naik atau turun. Jadi arus tabung sesuai dengan harga mA selector.

Timer

Timer   berfungsi   sebagai   pewaktu   (pengatur   lamanya   waktu)   dalam   melakukan   expose 

(pemaparan)   sinar­x.   Timer   dapat   digunakan   untuk   pemeriksaan   radiografy   maupun 

fluoroscopy.

Timer Mekanik

Lamanya pemaparan dapat dicapai dengan waktu terpendek 0,25 detik. Timer ini  bekerja 

secara mekanik dan biasanya dipakai pada pesawat Rontgen diagnostik yang berkapasitas 

rendah antara 10 mA – 50 mA. 

Timer Elektromotor

Mengunakan motor   shyncron sebagai  penggerak untuk menghubungkan dan memutuskan 

arus. Waktu terpendek biasanya dicapai 0,02 detik. Timer jenis ini digunakan pada pesawat 

dengan kapasitas 100 mA – 500 mA.

Timer Elektronik

Pada perkembangannya timer elektronik sudah memakai kemasan chips dalam integrasi (IC), 

waktu   terpendek   0,003   detik.   Timer   jenis   ini   digunakan   pada   pesawat   rontgen 

radiodiagnostik dan radiotherapy karena pengaturannya fleksibel.

Pesawat Sinar­X 17

Spot Film Device

Spot   film   merupakan   suatu   wadah/tempat   untuk   meletakkan   kaset   film   rontgen   yang 

digunakan pada pemeriksaan fluoroscopy (pada saat dibutuhkan pendokumentasian pada saat 

pemeriksaan tsb).

Grid

Grid adalah alat untuk mengurangi atau mengeleminasi radiasi hambur agar tidak sampai ke 

film rontgen.  Grid terdiri  atas  lajur­lajur  lapisan tipis  timbal yang disusun tegak diantara 

bahan­bahan yang tembus radiasi (plastik, bakelit).

Collimator

Kolimator  dipasang pada  unit   tabung sinar  x.  Kolimator  digunakan untuk  mengatur   luas 

bidang   penyinaran   yang   dukehendaki.   Sebelum   dilakukan   penyinaran   luas   bidang   yang 

dikenai sinar x dapat diketahui, yaitu dengan melihat luas bidang yang dapat dikenai oleh 

cahaya lampu yang keluar dari kolimator. Kolimator juga dilengkapi dengan lubang tempat 

dipasang dan dibukanya filter tambahan sesuai dengan kebutuhan untuk mengatur kualitas 

sinar x.

Meja Pemeriksaan pasien Rontgen

Meja pemeriksaan dibuat sedemikian rupa, sehingga dapat digunakan dengan mudah, aman 

serta nyaman. Permukaan atas meja (top table) dapat digerakkan dengan elektromotor kearah 

atas atau tegak lurus (vertikal) maupun dalam posis datar (horizontal) dan posisi, miring ke 

belakang.

Perlengkapan meja antara lain :

a. Bucky (moving grid), yaitu alat untuk menyaring sinar X, dalam bucky terdapat juga 

kaset x ray, serta ada grid yang berfungsi untuk mengurangi radiasi sekunder.

b. Bucky dapat pula dengan foto timer untuk pengontrol waktu expose secara otomatis.

Pesawat Sinar­X 18

c. Pada Meja pemeriksaan dilengkapi dengan alat­alat  fiksasi  agar objek yang difoto 

tidak   bergerak,   alatnya   antara   lain   :   bantal   pasir   (sand   bags),   bantal   spons,   ikat 

pinggang penekan dan klem kepala.

Cassette Film X­ray

Kaset film sinar x adalah suatu wadah (container) berbentuk segi empat yang kedap cahaya 

yang berisi  dua  buah  Intensifyng screen yang memungkinkan untuk dimasukkannya  film 

rontgen diantara keduanya dengan mudah.

Bagian­bagian film rontgen terdiri dari :

• Bakelit

• IS (Intensifyng Screen)

• Tempat meletakkan film rontgen

• Lapisan timah hitam.

• Per terbuat dari baja.

Intensifyng Screen

Lembaran penguat atau IS (Intensifyng Screen) digunakan untuk meningkatkan ketajaman 

pada gambar pencitraan pada film rontgen.

IS adalah alat yang terbuat dari kardus (cardboard) khusus yang mengandung lapisan tipis 

emsifosfor dengan bahan pengikat yang sesuai. Yang banyak dipergunakan adalah kalsium 

tungstat.

Bagian­bagian IS antara lain :

Transparent Supercoat.

Fluorescent Layer

Reflecting Layer

Plastic Support

Pesawat Sinar­X 19

Jenis IS ada bermacam­macam antara lain :

f. Fast Screen

g. Medium Screen (Par speed)

h. Slow Screen.

Sekarang ada jenis rare earth screen yang mampu menghasilkan gambaran yang baik dengan 

dosis radiasi yang sangat sedikit.

Cara kerja IS :

Bila kristal Kalsium Tungstat terkena sinar x, maka terbentuklah sinar ultra violet yang dapat 

dilihat  mata.  Efek  ini  dinamakan pendar  fluor   (fluorescent).  Pada  umunya memendarkan 

warna biru violet dan ada juga yang green emitting (hijau). Intensifyng screen menambah 

efek   sinar   x   pada   film   sehingga  memperpendek  masa  penyinaran.  Keburukan   IS   adalah 

partikel­partikel   debu,   bercak­bercak,   goresan­goresan   atau   gangguan   lainnya   dapat 

menimbulkan artefak pada hasil film.

C. Aplikasi Pesawat Sinar­X dalam Berbagai Bidang 

Kedokteran nuklir  merupakan cabang ilmu kedokteran yang menggunakan sumber 

radiasi   terbuka   berasal   dari   disintegrasi   inti   radionuklida   buatan,   untuk   mempelajari 

perubahan   fisiologi,   anatomi   dan   biokimia,   sehingga   dapat   digunakan   untuk   tujuan 

diagnostik, terapi dan penelitian kedokteran. Radioisotop dapat dimasukkan ke tubuh pasien 

(studi   in­vivo)  maupun  hanya  direaksikan   saja  dengan  bahan  biologis   antara   lain   darah, 

cairan lambung, urine, dan sebagainya, yang diambil dari tubuh pasien, yang lebih dikenal 

sebagai studi in­vitro (dalam gelas percobaan).Pada studi in­vivo, setelah radioisotop dapat 

dimasukkan   ke   tubuh   pasien   melalui   mulut,   suntikan,   atau   dihirup   lewat   hidung,   maka 

informasi yang dapat diperoleh dari pasien dapat berupa:

­   Citra   atau   gambar   dari   organ/bagian   tubuh   pasien   yang   diperoleh   dengan   bantuan 

peralatan kamera gamma ataupun kamera positron (teknik imaging).

­ Kurva­kurva kinetika radioisotop dalam organ/bagian tubuh tertentu dan angka­angka 

yang   menggambarkan   akumulasi   radioisotop   dalam   organ/bagian   tubuh   tertentu 

Pesawat Sinar­X 20

disamping citra  atau gambar yang diperoleh dengan kamera  gamma ataupun kamera 

positron

­   Radioaktivitas   yang   terdapat   dalam   contoh   bahan   biologis   )darah,   urine,   dll)   yang 

diambil dari tubuh pasien, dicacah dengan instrumen yang dirangkaikan pada detektor 

radiasi (teknik non­imaging).

Data   yang   diperoleh   baik   dengan   teknik   imaging   maupun   teknik   non­imaging 

memberikan   informasi  mengenai   fungsi  organ  yang diperiksa.  Pencitraan  (imaging)  pada 

kedokteran nuklir dalam beberapa hal berbeda dengan pencitraan dalam radiologi.

Pesawat Sinar­X 21

1. Aplikasi Pesawat Sinar­X dalam Bidang Pengobatan

• Analisis kondisi tulang

Gb 4. Pemotretan tulang tengkorak dengan pesawat sinar X

• Penentuan Kerapatan Tulang Dengan Bone Densitometer

Pengukuran kerapatan tulang dilakukan dengan cara menyinari tulang dengan radiasi 

gamma atau sinar­X. Berdasarkan banyaknya radiasi gamma atau sinar­X yang diserap tulang 

yang diperiksa maka dapat ditentukan konsentrasi mineral kalsium dalam tulang. Perhitungan 

dilakukan oleh komputer yang dipasang pada alat  bone densitometer  tersebut.  Teknik ini 

bermanfaat   sebagai   alat   bantu   diagnosis   kekeroposan   tulang   (osteoporosis)   yang   sering 

menyerang wanita pada usia menupause (mati haid) sehingga menyebabkan tulang mudah 

patah.

• Radioterapi

Pesawat Sinar­X 22

Gb 5. Foto Terapi Rongga Dada

Gb 6. Foto rongga mulut

2. Fungsi Sinar­X sebagai Pengambil Gambar Struktur Molekuler seperti DNA 

Pesawat Sinar­X 23

Gb 7. Struktur DNA melalui belauan sinar­x

3. Pengkajian Bintang dalam Astronomi

Gb 8. Imej matahari diambil oleh teleskop sinar­X

4. Pemeriksaan Material dan Analisis Permukaan

Teknik pemeriksaan material yang digunakan pada studi advance lab work adalah X 

Ray   Fluoresence   (XRF),   X   Ray   Diffraction   (XRD)   dan   Scanning   Electron   Microscopy 

Pesawat Sinar­X 24

(SEM) yang dipadukan dengan Energy Dispersive X Ray Analyzer (EDX) pada sampel yang 

tidak diketahui jenis serta komposisi material tersebut.

BAB IV

PENUTUP

Kesimpulan

1. Sinar­X dapat terbentuk apabila partikel bermuatan misalnya elektron oleh pengaruh 

gaya inti atom bahan mengalami perlambatan, selain itu sinar­X dapat dihasilkan bila 

elektron dengan kecepatan yang sangat tinggi menabrak atom.

Pesawat Sinar­X 25

2. Pada dasarnya pesawat sinar­X terdiri dari tiga bagian utama, yaitu tabung sinar­X, 

sumber tegangan tinggi yang mencatu tegangan listrik pada kedua elektrode dalam 

tabung sinar­X, dan unit pengatur.

3. Perangkat pesawat sinar­X terdiri dari:

­  Tegangan line ­  Space Charge Convensator

­  Line Voltage Compensator ­  Timer

­  Auto Trafo (Automatic Transformer) ­  Timer Mekanik

­  Transformator ­  Timer Elektromotor

­  Tabung sinar­X ­  Timer Elektronik

­  Katoda ­  Spot Film Device

­  Anoda ­  Grid

­  Tube Housing ­  Collinmator

­  Windows (jendela tabung) ­     Meja   Pemeriksaan 

Pasien

­  Dinding tabung ­  Cassette film X­ray

­  Rotor ­  Intensifying Screen

­  Filter tabung sinar­X ­  KV Selector

­  Additional Filter (filter tambahan) ­  mA Selector

­  Tombol (safety switch dan Expansion diaphragma)

4. Pesawat sinar X banyak digunakan di bidang kesehatan untuk keperluan diagnostik 

dan terapi dan di bidang industri, antara lain untuk radiografi.

5. Beberapa contoh penggunaan pesawat sinar­X antara lain:

a.Dibidang   pengobatan,   pesawat   sinar­X   dapat   digunakan   untuk  analisis   kondisi 

tulang, penentuan kerapatan tulang dengan Bone Densitometer, dan radioterapi.

b. Sebagai pengambil gambar struktur molekuler seperti DNA.

c. Pengkajian bintang dalam astronomi.

d. Pemeriksaan material dan analisis permukaan

Pesawat Sinar­X 26

DAFTAR PUSTAKA

http://www.batan.go.id/ptkmr/Alara/Alara/01%20Buletin%20Alara%20P3KRBiN/BulAlara

%20Vol%202_2%20Des%2098/BAlara1998_02212_007.pdf

http://jurnal.sttn­batan.ac.id/wp­content/uploads/2008/06/26­toto­edit­269­279.pdf

http://electromedicalengineering.blogspot.com/2008/12/dasar­dasar­pesawat­rontgen.html

http://labinfo.files.wordpress.com/2008/05/sinar.jpg

http://www.fortunecity.com/tattooine/swampthing/221.html

http://www.sman2mks.com/index2.php?option=com_content&do_pdf=1&id=464

http://soil.faperta.ugm.ac.id/jitl/3.2%202002%2001­06%20sastiono.pdf

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/id/e/eb/Dental_x­ray.jpg

http://radiografer.wordpress.com/2008/06/30/terjadinya­sinar­x/

http://labinfo.wordpress.com/2008/05/14/teknik­pemeriksaan­material­menggunakan­xrf­

xrd­dan­sem­eds/

Pesawat Sinar­X 27