RADIOGRAFI SINAR GAMMA
3.5. Teknik Penyinaran
3.5.1. Teknik Penyinaran menurut geometri benda uji
PT. RADIANT UTAMA INTERINSCO Tbk 34
30 menit pada suhu air pencucian 60oF sampai 80oF dengan laju aliran air 4 tangki setiap jam.
3.5. Teknik Penyinaran
3.5.1. Teknik Penyinaran menurut geometri benda uji
Geometri merupakan susunan antara sumber radiasi, benda uji, dan film. Dalam tehnik penyinaran susunan ketiganya menjadi salah satu faktor yang menentukan kualitas film hasil radiografi. Pembahasan difokuskan untuk benda uji bentuk las longitudinal dan circumferential (melingkar).
A. Las Longitudinal
Las longitudinal merupakan bentuk las yang mendatar. Bentuk las tersebut bisa berada pada benda bentuk plat atau turbular. Pengujian sambungan las longitudinal pada benda uji turbular, misal pada bejana tekan atau pipa, penyinaran dapat dilakukan dengan beberapa posisi antara lain :
a. Film di luar pipa dan sumber radiasi di dalam pipa b. Film di dalam pipa dan sumber radiasi di luar pipa c. Film dan sumber radiasi diletakkan di luar pipa.
Ketiga jenis posisi tersebut ditunjukkan pada gambar 3.5.a, b, dan c. Dalam setiap kali penyinaran dapat digunakan satu atau beberapa film, tergantung pada panjang daerah pemeriksaan (diagnostik) yang diijinkan.
STTN – BATAN
F Fahmy Faishal (020700183)
PT. RADIANT UTAMA INTERINSCO Tbk 35
Gambar 3.5.a : Film di luar pipa dan sumber radiasi di dalam pipa
Gambar 3.5.b : Film di dalam pipa dan sumber radiasi di luar pipa
Gambar 3.5.c : Film dan sumber radiasi diletakkan di luar pipa.
B. Las Circumferential
Las circum ferential biasanya terdapat pada benda uji bentuk turbular atau spherical (bola). Tehnik penyinaran pada las circumferential ini dibagi atas :
a. Teknik Dinding Tunggal Gambar Tunggal atau Single Wall Single Image (SWSI)
STTN – BATAN
F Fahmy Faishal (020700183)
PT. RADIANT UTAMA INTERINSCO Tbk 36
b. Teknik Dinding Ganda Gambar Tunggal atau Double Wall Single Image (DWSI)
c. Teknik Dinding Ganda Gambar Ganda atau Double Wall Double Image (DWDI)
a. Teknik Dinding Tunggal Gambar Tunggal atau Single Wall Single Image (SWSI)
Teknik penyinaran dengan melewatkan radiasi pada suatu dinding las benda uji dan pada film tergambar satu bagian dinding las untuk diinterpretasi. Teknik SWSI meliputi :
1. Teknik Sumber di Dalam (internal source tehnique)
Teknik ini dapat dilakukan dengan meletakkan sumber radiasi di dalam benda uji dan film di luar benda uji, seperti ditunjukkan pada gambar 3.6.
Gambar 3.6 : Internal Source Tehnique 2. Teknik Film di Dalam (internal film tehnique)
Film di dalam benda uji dan sumber radiasi di luar benda uji (gambar 3.7.) Biasanya teknik ini dilakukan ketika benda uji cukup besar dimana diameter dalam benda uji minimal sama dengan SFD minimal dan ada akses masuk ke dalam pipa.
STTN – BATAN
F Fahmy Faishal (020700183)
PT. RADIANT UTAMA INTERINSCO Tbk 37
Gambar 3.7 : Internal Film Tehnique 3. Teknik Panoramik
Teknik ini dilakukan dengan menempatkan sumber di sumbu benda uji untuk mendapatkan film hasil radiografi sekeliling benda uji dengan sekali penyinaran (gambar 3.8.)
Gambar 3.8 : Teknik Panoramik
b. Teknik Dinding Ganda Gambar Tunggal atau Double Wall Single Image (DWSI)
Benda uji yang tidak dapat diradiografi dengan teknik penyinaran SWSI, maka dapat digunakan teknik DWSI. Posisi sumber sedemikian rupa sehingga radiasi melalui dua dinding las sedangkan pada film hanya tergambar satu dinding las yang dekat dengan film untuk diinterpretasi. Teknik DWSI meliputi :
1. Teknik Contact
STTN – BATAN
F Fahmy Faishal (020700183)
PT. RADIANT UTAMA INTERINSCO Tbk 38
Teknik ini dilakukan dengan melekatkan sumber ke permukaan lasan benda uji (gambar 3.9). Diameter luar benda uji besarnya minimal sama atau lebih besar dari SFD minimal untuk bisa dilakukan tehnik ini.
2. Teknik bukan Contact
Jika diameter benda uji besarnya lebih kecil dari SFD minimal maka penempatan sumber dapat diletakkan agak jauh dari permukaan tetapi diatur sedemikian rupa hingga dinding atas las tidak tergambar pada film (gambar 3.10)
Gambar 3.9 : Teknik DWSI – Contact
Gambar 3.10 : Taknik DWSI – Bukan Contact
c. Tehnik Dinding Ganda Gambar Ganda atau Double Wall Double Image (DWDI)
STTN – BATAN
F Fahmy Faishal (020700183)
PT. RADIANT UTAMA INTERINSCO Tbk 39
Benda uji dengan diameter luar yang kecil tidak mungkin diterapkan teknik SWSI maupun DWSI. Beberapa standar merekomendasikan teknik DWDI diterapkan pada benda uji yang berdiameter 3,5 inci atau kurang. Teknik DWDI merupakan teknik penyinaran dengan posisi sumber radiasi sedemikian rupa sehingga radiasi menembus kedua dinding benda uji dan pada film tergambar kedua dinding las tersebut untuk diinterpretasi. Teknik DWDI meliputi :
1. Teknik Elips
Teknik ini dilakukan dengan posisi sumber radiasi membentuk sudut tertentu terhadap bidang normal las sehingga gambar kedua bagian dinding benda uji berbentuk elips (gambar 3.11)
Gambar 3.11 : Teknik DWDI - Elips 2. Teknik Superimposed
Sebagai alternatif bila teknik elips tidak dapat diterapkan maka teknik DWDI dilakukan dengan meletakkan sumber tegak lurus terhadap benda uji sehingga gambar kedua dinding benda uji bertumpuk (gambar 3.12)
STTN – BATAN
F Fahmy Faishal (020700183)
PT. RADIANT UTAMA INTERINSCO Tbk 40
Gambar 3.12 : Teknik DWDI – Superimposed 3.5.2. Variabel tehnik Penyinaran
Penggunaan uji radiografi pada prakteknya harus mempertimbangkan variabel yang berpengaruh pada pemilihan tehnik penyinaran. Variabel tersebut meliputi ketidaktajaman geometri (Unsharpness Geometri – Ug), jarak minimal sumber ke film (Minimal Source to Film Distance – SFD min), dan waktu penyinaran.
A. Ketidaktajaman Geometri (Unsharpness geometric – Ug)
Ketidaktajaman geometri disebut juga penumbra merupakan penurunan definisi, berupa bayangan berwarna abu-abu pada tepi gambar hasil radiografi. Ada tiga faktor yang mempengaruhi besarnya Ug, yaitu ukuran sumber radiasi, jarak objek ke sumber radiasi dan jarak obyek ke film. Terjadinya Ug terlihat seperti gambar 3.13. di bawah ini :
STTN – BATAN
F Fahmy Faishal (020700183)
PT. RADIANT UTAMA INTERINSCO Tbk 41
Gambar 3.13 : Geometri penyinaran yang menyebabkan Ug
Besarnya Ug secara matematis dapat dituliskan :
Ug =
(3.1)f : dimensi sumber radiasi
d : jarak film ke permukaan obyek yang menghadap sumber radiasi D : jarak sumber radiasi ke permukaan obyek yang menghadap sumber Pada set up penyinaran, biasanya film diletakkan melekat pada benda uji, sehingga jarak film ke permukaan obyek yang menghadap sumber radiasi (d) besarnya sama dengan tebal benda uji, persamaan dapat ditulis sebagai berikut :
Ug =
(3.2)SFD : jarak film ke sumber radiasi
STTN – BATAN
F Fahmy Faishal (020700183)
PT. RADIANT UTAMA INTERINSCO Tbk 42
Biasanya Ug maksimal yang diperbolehkan menurut ASME V Article 2 T-274.2
Geometric Unsharpness Limitations adalah 0,51 mm
B. Jarak minimal Sumber ke Film (Minimum Source to Film Distance - SFDmin)
Kualitas film hasil radiografi dapat dicapai antara lain dengan memperkecil Ug guna memperbaiki definisi. Untuk itulah besarnya Ug dibetasi dengan membatasi jarak sumber radiasi ke film (SFD min)
(3.3) f : dimensi sumber atau focal spot
Ug maks : Ug maksimal yang diijinkan (dari standar yang diacu)
d : jarak film ke permukaan obyek yang menghadap sumber radiasi
Pada teknik penyinaran DWDI elips, posisi sumber radiasi membentuk sudut tertentu terhadap bidang normal las sehingga dikenal adanya pergeseran (P) oleh sumber radiasi dari bidang normal yang ditentukan dengan rumus sebagai berikut:
P = (1/5. SFD) + 2L
(3.4) P : pergeseranL : lebar lasan SFD : SFD normal
SFD elips ditentukan dengan menggunakan persamaan phytagoras sebagai berikut:
SFD
elips=
(3.5)STTN – BATAN
F Fahmy Faishal (020700183)
PT. RADIANT UTAMA INTERINSCO Tbk 43
C. Waktu Penyinaran
Lama waktu penyinaran sangat mempengaruhi tingkat kehitaman film hasil radiografi. Adapun penentuan waktu penyinaran ditentukan dengan rumus berikut :
t =
(3.6)SFD : jarak sumber radiasi ke obyek dalam penyinaran (=OD untuk teknik DWSI contact, =SFD elips untuk teknik DWDI elips)
SFD kurva : jarak sumber radiasi ke obyek dalam kurva penyinaran E : penyinaran / paparan (eksposure)
A : aktivitas sumber radiasi
Untuk bisa menentukan parameter-parameter waktu penyinaran terlebih dahulu kita harus mengenal apa yang dimaksud dengan Kurva penyinaran sinar gamma. Kurva penyinaran sinar gamma berisi satu garis atau beberapa garis lurus yang mana setiap garis berhubungan dengan jenis film tertentu, densitas film tertentu, jarak sumber ke film tertentu. Tebal material dinyatakan sebagai sumbu X, dan paparan dalam satuan curie jam atau curie menit dinyatakan sebagai sumbu Y. Gambar 3.14 menunjukkan sebuah kurva penyinaran untuk sumber radiasi Ir-192
Cara penggunaan :
Masukkan nilai tebal material pada sumbu X, tarik garis ke arah vertikal memotong garis kurva. Dari titik potong tarik garis ke kiri menuju sumbu Y. Titik
STTN – BATAN
F Fahmy Faishal (020700183)
PT. RADIANT UTAMA INTERINSCO Tbk 44
potong pada sumbu vertikal menyatakan besarnya paparan (curie menit). Besarnya paparan juga dapat diperoleh dengan memasukkan nilai tebal material ke dalam persamaan garis yang tersedia. Dari kurva tersebut kita dapatkan beberapa parameter antara lain paparan (E) dan SFD grafik yang tertulis pada keterangan kurva. Sedangkan aktivitas diperoleh dari perhitungan peluruhan aktivitas sumber pada saat sumber digunakan.
A = A
o (3.7)A : Aktivitas sumber saat digunakan Ao : Aktivitas awal sumber
T1/2 : waktu paroh sumber T : waktu peluruhan
STTN – BATAN
F Fahmy Faishal (020700183)
PT. RADIANT UTAMA INTERINSCO Tbk 45
Gambar 3.14 : kurva penyinaran untuk sumber radiasi Ir-192
STTN – BATAN
F Fahmy Faishal (020700183)
PT. RADIANT UTAMA INTERINSCO Tbk 46
Tebal material dalam penentuan waktu penyinaran dengan teknik DWDI didasarkan pada tebal dua dinding benda uji ditambah dengan tinggi reinforcement dan backing strip jika ada. Pemilihan tebal dalam penentuan waktu penyinaran untuk beberapa teknik lain serta untuk penentuan parameter radiografi lainnya disajikan dalam tabel 3.6
Tabel 3.6 : Tebal material untuk menentukan perameter radiografi pada beberapa teknik penyinaran
Teknik
Penyinaran SFD minimalDan Ug PenyinaranWaktu Penetrameter(IQI)
SWSI t + reinforcement treinforcement + + backing strip t + reinforcement DWSI t + reinforcement 2 (t+reinforceme nt + backing strip) t + reinforcement DWDI OD 2 (t+reinforceme nt + backing strip) t + reinforcement
t : tebal 1 dinding material