METODE PENELITIAN
4.3 Pengolahan Data Breakdown Menggunakan GUI Matlab
Pemrogaman untuk menganalisis kerlipan dilakukan dengan menggunakan bahasa pemrograman MATLAB. Bahasa pemrograman ini dipilih karena bahasa pemrograman ini cukup baik untuk mengolah data berupa gambar atau foto dengan pengolahan data digital yang cepat. Selain itu bahasa ini memiliki fasilitas pembuatan system antar muka (interface) GUI yang akan memudahkan penggunaan analisis bila dilakukan oleh pemakai lainnya.
Pemrograman dilakukan dengan memasukkan nama file foto, jumlah foto, kecepatan perekaman video dan posisi pixel. Input nama file foto kemudian ditambahkan dengan penomoran dan ekstensi file yang benar sehingga program dapat membaca file foto secara keseluruhan dan berurutan dengan baik dan benar. Masukan jumlah foto dibutuhkan untuk mengakhiri proses pembacaan foto dan input file foto. Posisi fixel diperlukan untuk mendeteksi breakdown yang paling sering terjadi.
33
Dari hasil proses pembacaan jumlah breakdown untuk posisi area baru dengan masukan lebar x, lebar y, strat x dan start y di dapatkan kurva antara BD Probability terhadap perubahan energy (mJ) untuk posisi breakdown yang telah ditentukan. Data ini sementara disimpan dalam data file teks agar mudah dibaca bila diperlukan. Dari kurva BD Probability dengan energi diperlukan validasi manual oleh user untuk menetukan apakah kurva intensitas tersebut adalah data valid, baik, dan bukan noise semata. Bila user telah memastikan bahwa kurva tersebut dapat dipercaya, maka user diharuskan memasukkan nilai ambang intensitas atau threshold.
Penentuan nilai threshold ini masih harus dilakukuan oleh user karena nilai threshold sangat bergantung pada kondisi eksperimen dan nilai noise disekitar posisi. Walaupun eksperimen perekaman video kelipatan breakdown dilakukan dalam ruang gelab, namun terkadang noise dapat tercipta jika jumlah breakdown dalam area perekaman cukup banyak sehingga kejadian breakdown saling mengganggu. Berdasarkan nilai threshold, maka BD Probability terhadap energy dapat dihitung dengan mudah.
Dari setiap sampel, dilakukan pengulangan sebanyak 3 kali pada energi yang sama dan dilanjutkan dengan variasi energi yang lain mulai dari 0.07 mJ sampai dengan energy 5 mJ didapat jumlah kejadian breakdown.
Pada gambar grafik diatas terlihat bahwa dengan energi yang kecil peluang terjadinya BD Probability sudah ada dan juga peningkatan kejadiannya sangat drastis, hal ini disebabkan oleh karena ukuran koloid yang besar dalam larutan dan juga konsentrasi larutan yang tinggi pada larutan 15 ppm Polysteryne.
Gambar 4.5 GrafikBD Probability larutan 7,5 ppm Polystyrene.
Grafik Energi terhadap BD Probility pada larutan 7,5 ppm memiliki peluang kejadian brekdown yang cukup tinggi akan tetapi lebih rendah daripada larutan yang 15 ppm Polystyrene. Peluang kejadian breakdown telah terjadi dengan menggunakan energi kurang dari 0,25 mJ.
35
Pada gambar grafik diatas terlihat bahwa dengan energi yang kecil peluang terjadinya BD Probability mengalami peningkatan, hal ini disebabkan oleh karena ukuran koloid yang besar dalam larutan air keran dan juga konsentrasi larutan yang tinggi .
Gambar 4.7 GrafikBD Probability larutan 2 ml Air Keran + 1 ml Air Murni Pada energi laser dibawah 1 mJ peluang kejadian breakdown intensitasnya kecil, namun lebih besar peluannya dari pada larutan 1 ml air keran + 2 ml air murni yang menyebabkan jumlah partikel yang lebih besar ukurannya bertambah banyak.
Pada energi laser yang relative rendah maka jumlah kejadian BD Probability sangatlah sedikit, hal ini disebabkan energi laser yang rendah memiliki sensitifitas deteksi pada koloid atau nono partikel yang ada pada larutan. Begitu juga dengan sebaliknya pada energi (mJ) laser yang tinggi maka jumlah kejadian BD Probability juga banyak, itu dipengaruhi oleh energi laser yang besar memiliki sifat deteksi yang kuat pada koloid atau nano partikel yang ada pada larutan tersebut.
Gambar 4.9 GrafikBD Probability pada larutan Air Murni
Pada gambar grafik energi terhadap BD Probability larutan air keran, 2 ml air keran + 1 ml air murni, 1ml air keran + 2 ml air murni, dan yang terakhir yaitu larutan air murni, terlihat bahwa peluang kejadian breakdown pada ke empat larutan tersebut relatif kecil bila dibandingkan dengan ke dua larutan yaitu 15 ppm dan 7,5 ppm Polystyrene. Peluang kejadian BD Probability yang kecil dipengaruhi oleh ukuran koloid dan konsentrasi yang rendah pada keempat larutan. Ukuran koloid yang kecil sehingga memerlukan energi yang lebih besar baru bisa terjadi breakdown.
37
Tabel 4.1 BD Probability pada larutan 15 ppm Polystyrene, 7,5 Polystyrene, Air Keran, 2 ml Air Keran + 1 ml Air Murni, 1 ml Air Keran + 2 ml Air Murni dan Air Murni.
Bila dibuat grafik antaraBD Probabilitypada larutan 15 ppm Polystyrene, 7,5 Polystyrene, Air Keran, 2 ml Air Keran + 1 ml Air Murni, 1 ml Air Keran + 2 ml Air Murni dan Air Murni terhadap perbedaaan Energi (mJ) didapat sebagai berikut : ENERGI (mJ) 15 ppm Polystyrene 7,5 ppm Polystyrene Air Keran 2 ml Air Keran +1 ml Air Murni 1 ml Air Keran + 2 ml Air Murni Air Murni 0.07 0.127 0.024 0 0 0 0 0.15 0.203 0.035 0.001 0 0 0 0.22 0.234 0.111 0.012 0.012 0.003 0 0.3 0.263 0.18 0.032 0.003 0.02 0.001 0.37 0.386 0.247 0.136 0.125 0.087 0.006 0.39 0.384 0.265 0.236 0.203 0.201 0.07 0.82 0.431 0.272 0.247 0.234 0.221 0.103 0.89 0.446 0.292 0.267 0.263 0.213 0.15 1.28 0.451 0.319 0.319 0.281 0.29 0.195 1.42 0.477 0.342 0.342 0.331 0.279 0.207 1.7 0.524 0.342 0.342 0.329 0.322 0.246 1.98 0.735 0.346 0.346 0.335 0.324 0.277 2 0.883 0.384 0.384 0.365 0.345 0.298 2.35 0.891 0.396 0.396 0.386 0.352 0.306 2.42 0.95 0.412 0.412 0.411 0.386 0.347 2.5 0.978 0.524 0.501 0.493 0.448 0.375
Gambar 4.10 Grafik BD Probability 15 ppm Polystyrene, 7,5 Polystyrene, Air Keran, 2 ml Air Keran + 1 ml Air Murni, dan 1 ml Air Keran + 2 ml Air Murni terhadap perbedaaan Energi (mJ)
Sesuai dengan gambar grafik 4.10 diatas merupakan hasil pengolahan data jumlah BD Probability pada larutan 15 ppm Polystyrene, 7,5 Polystyrene, Air Keran, 2 ml Air Keran + 1 ml Air Murni, 1 ml Air Keran + 2 ml Air Murni dan Air Murni terhadap perbedaaan Energi (mJ) dengan menggunakan sistem GUI Matlab. Dari gambar grafik diatas terlihat bahwa warna biru dan merah peluang terjadinya breakdown lebih besar apabila dibandingkan dengan ke empat warna lainnya. Dan juga terlihat bahwa pada gambar grafik Breakdown Probability terhadap perubahan energi (mJ) saling berbanding lurus.
Pada energi laser yang relative rendah maka jumlah kejadian BD Probability sangatlah sedikit, hal ini disebabkan energi laser yang rendah memiliki sensitifitas deteksi pada koloid atau nono partikel yang ada pada larutan. Begitu juga dengan sebaliknya pada energi (mJ) laser yang tinggi maka jumlah kejadian
39
BD Probability juga banyak, itu dipengaruhi oleh energi laser yang besar memiliki sifat deteksi yang kuat pada koloid atau nano partikel yang ada pada larutan tersebut.
Banyaknya jumlah kejadian breakdown pada larutan konsentrasi 15 ppm Polistyrene bisa dikatakan jumlah BD Probabilitynya lebih banyak apabila dibandingkan dengan kejadian breakdown pada larutan seperti 7,5 Polystyrene, Air Keran, 2 ml Air Keran + 1 ml Air Murni, 1 ml Air Keran + 2 ml Air Murni, dan Air Murni dengan variasi energi (mJ) laser yang sama. Hal tersebut disebabkan oleh jumlah koloid dan ukuran koloid yang ada pada larutan konsentrasi 15 ppm Polistyrene lebih besar daripada jumlah dan ukuran koloid yang ada pada larutan yang lain.
5.1 Kesimpulan
Dari hasil penelitian yang dilakukan diperoleh kesimpulan yaitu sensitivitas yang lebih tinggi diperlukan untuk mendeteksi partikel yang lebih kecil dalam larutan, diperoleh dengan menggunakan laser dengan energi pulsa yang lebih tinggi, dan berdasarkan pengolahan data optik hasil pengukuran LIBD pada larutan 15 ppm Polystyrene, 7,5 Polystyrene, Air Keran, 2 ml Air Keran + 1 ml Air Murni, dan 1 ml Air Keran + 2 ml Air Murni menggunakan bahasa pemrograman Matlab, semakin besar ukuran partikel dan konsentrasi larutannya semakin besar peluang terjadinya breakdown.
5.2 Saran
1. Pada peneliti selanjutnya perlu diteliti menentukan jenis koloid yang ada dalam larutan.
2. Pada saat melakukan penelitian dalam pengambilan data vidio sebaiknya dilakukan di ruangan gelap.
3. Pada peneliti selanjutnya perlu diteliti menentukan besar ukuran koloid yang ada dalam larutan.
4. Sebaiknya untuk penelitian lebih lanjut diharapkan membuat pengolah data LIBD untuk menentukan jarak/ posisi antar breakdown.
41