Optimasi Parameter IDPS Dan ADPS Untuk Sumber Elektron Katoda Plasma - e-Repository BATAN

OPTIMASI PARAMETER IDPS DAN ADPS UNTUK SUMBER

ELEKTRON KATODA PLASMA

Aminus Salam. Budi Santoso, Saefurrachman

PSTA - BATAN, Jl Babarsari Yogyakarta aminussalam@yahoo.com

ABSTRAK

OPTIMASI PARAMETER IDPS DAN ADPS UNTUK SUMBER ELEKTRON KATODA PLASMA. Telah

dilakukan pengujian IDPS (Ignitor Discharge Power Supply) dan ADPS (Arch Dischage Power Suplly) untuk optimasi parameter IDPS dan ADPS pada sumber elektron katoda Plasma. Sistem IDPS dan ADPS merupakan bagian modul yang berpasangan pada sumber elektron berbasis lucutan busur pada sistem DUET, masing-masing terdapat pada sisi kiri dan kanan. Sistem IDPS merupakan sistem elektroda pemicu yang menginisiasi pembentukan lucutan plasma, sistem IDPS terdiri dari sistem UJT, SCR dan Trafo flyback inti ferit. Sistem UJT (unit transistor junction) berfungsi sebagai pembentuk pulsa gelombang kotak dengan frekuensi 1 Hz, system SCR berfungsi untuk meningkatkan tegangan pulsa dari UJT dan kemudian tegangan ditingkatkan menggunakan transformator dengan flayback inti ferit menjadi tegangan tinggi pulsa. Unjuk kerja IDPS untuk inisiasi spot plasma yaitu diperoleh, gelombang pulsa teredam kritis (ζ=1) dengan frekuensi 50 Hz, tegangan keluaran 10 kV, arus spot plasma 11,02 A, lebar pulsa spot plasma 33 µ dt dan tegangan terukur 2,2 volt. Sistem ADPS merupakan penyedia sumber tegangan pulsa yang berasal dari sistem trafo (tegangan masukkan 220 V dan keluaran 1000 V) untuk teganan sumber tegangan masukkan 1000 V, rangkaian L-C dan komponen pendukung sistem trafo dan arus tinggi) untuk tegangan masukan rangkaian L–C dihasilkan tegangan keluaran adalah1000 volt,arus 100 A dan lebar pulsa 100 µ dt. Dari keluaran system IDPS dan ADPS jika (satu pasang IDPS dan ADPS) dioperasikan akan menghasilkan lucutan spot plasma bagian kiri dan kanan diperoleh hasil keluaran yang sama. Untuk Sumber elektron katoda plasma sistem “DUET” diperlukan 2 pasang IDPS – ADPS. Hasil optimasi parameter IDPS dan ADPS yang maksimal akan menghasilkan berkas elektron yang optimal, diharapkan akan bermanfaat untuk langkah selanjutnya dalam mewujudkan sumber elektron katoda plasma di PSTA Batan Yogyakarta. Kata kunci :ignitor, MBE pulsa, katoda plasma

ABSTRACT

THE OPTIMATION IDPS AND ADPS PARAMETERS FOR ELECTRON SOURCE PLASMA CHATODE. The optimization IDPS and ADPS parameters for electron source plasma cathode. Has been carried on an experiment to optimize parameter of the system IDPS and ADP for electron source plasma cathode. The system of IDPS and ADPS is a pair in the part of electron source which spot plasma and the system is on the left and right on the DUET. The functions of the IDPS system are UJT, SCR, and flyback transformator with feritte core (make high voltage pulses). The performance of IDPS system for ionization plasma spot is pulse wave critical with frequency 50 Hz, the standart of output plasma spot. The ADPS system is a generator power supply with the output voltage 1 kV and the current is 1 A. the performance of ADPS system with the output V = 1 kV, I = 100 A. The realization on the optimization IDPS are V = 10.000 Volt, I = 11,02 A and the voltage measurement is 2,20 volt, and on the optimization ADPS are V = 1 kV, I = 100 A. The optimization IDPS and ADPS parameter for electron source plasma cathode electron source to result on the image plasma cathode electron source on PSTA Batan Yogyakarta.

Key words : ignitor, pulses IMB, plasma chatode

PENDAHULUAN

ada tahun 2000 di Pusat Sains Teknologi Aksele-rator, BATAN Yogyakarta telah dirintis pembuat-an Mesin Berkas Elektron (MBE) 350 kV/10mA untuk iradiasi bahan dan dikembangkan MBE lateks. MBE digunakan untuk mendukung pengolahan hasil perta-nian, obat-obatan, pelapisan, sterilisasi dll. Sedangkan MBE lateks untuk pengolahan karet alam. Perangkat

MBE merupakan perangkat yang besar (dengan arus kecil) untuk industri skala besar dan memerlukan sistem pendukung komponen serta ruangan yang cukup besar. Saat ini dilakukan rintisan perakitan MBE pulsa (Sumber Elektron Katoda Plasma/ SEKP), keuntungan MBE pulsa komponennya lebih kom-patibel, ruangan yang diperlukan tidak luas dan banyak manfaatnya dan harga awal dan perawatan lebih murah dibanding MBE.

70 Untuk mew asi sistem SEK tudaya/ADPS, aterial elektrod

n sistem kera rameter IDPS aka ditingkatka tem peningkat elakukan optim gangan keluara lsa >4μ detik, 1 kV, I = 100 bahas optimas tuk sumber ele Optimasi p kan peningkat back inti ferit gunakan trafo a dipasaran d sar kawat yang Untuk opti peroleh teganga bar pulsa 100

fo untuk ma enjaga kestabi ngan menggun ri discharge se akukan penyea dengan menggu

Dengan mel DPS pada SEK hasilkan berka ntuk menghasil perhatikan siste

n anoda harus cutan di luar tab

ISKRIPSI S

Sistem IDP tem sumber ele ektron katoda p tem DUET sep Sistem Cat tem catu daya tu kesatuan (sa ektron katoda UET. Sistem

itu bejana pla empunyai dua ot atau lucutan ngan grid yan ng juga berper asma, sistem v toda plasma, si

gPertemuan dan wujudkan MBE KP, yaitu sistem

sistem grid, si da, sistem eks angka. Dalam S untuk meng an kemampuan an tegangan (t masi IDPS diha an IDPS adala arus spot plasm 0A lebar pulsa

si parameter s ektron katoda p parameter IDP tan kemampua t. Untuk trafo

yang diameter dan ditingkatka g digunakan.

imasi paramet an keluaran 10 μ dt telah dila asukan pada ilan keluaran nakan capasito

ebelum rangka arah arus kelua

unakan diode H lakukan optim KP sistem ”DU

s elektron pad lkan berkas ele em pengkabela s saling diisola

bung.

SISTEM ID

PS dan ADPS ektron katoda p plasma yang d perti tampak pa tu Daya lucu

a tegangan pu atu pasang) pa

plasma dengan DUET terdiri asma sistem sistem elektr n permukaan g dipasang di an sebagai ano akum, materil istem ekstraksi

n Presentasi Ilmi Pusat Teknolog E Pulsa dilaku m pemicu/IDP stem vakum, p straksi berkas m melakukan ghasilkan spo n sistem UJT, trafo inti ferit). arapkan dapat ah > 9kV den ma 10 A, pada a > 100 μ dt U

istem IDPS da plasma. PS yaitu deng

an UJT, SCR flyback inti f rnya paling be an jumlah lili

ter ADPS ag 000 volt, arus 1 akukan optima rangkaian L sistem ADP or bank untuk m aian L–C, demi

aran dari rangk HDB2,5. masi parameter I

UET” diharapk da SEKP yang

ektron juga san an, karena kab asi supaya tida

DPS DAN AD

merupakan ba plasma. Prinsi dirancang deng ada Gambar 1. utan ignitor ID

ulsa ADPS m da sistem mes n menggunaka i dari beberap anode berong rode ignitor pe di sisi kiri da bawah dindin ode untuk men

bahan sumber i berkas elektro

ISSN 0216

ah–Penelitian Da i Akseleratordan Yogyakarta, 26J ukan opti-PS, sistem

penentuan elektron optimasi t plasma

SCR dan . Dengan diperoleh gan lebar ADPS V Untuk itu an ADPS

gan mela-dan trafo ferit akan esar yang itan serta

gar dapat 100 A dan asi sistem LC untuk

PS yaitu menghin-ikian juga kaian L –

IDPS dan kan dapat g optimal. ngat perlu bel katoda ak terjadi

DPS

agian dari ip sumber gan acuan

DPS dan merupakan

sin berkas an sistem pa bagian gga yang embentuk an kanan, ng bejana ghasilkan r elektron on.

6 - 3128

asar Ilmu Penge n Proses Bahan -Juni 2013

Gambar 1. “D

Dengan kerja menghasilkan dalam anoda optimal akan elektron dapa syarakat Indo

PERANCA

Sistem I merupakan s plasma, siste dan trafo teg sebagai beriku

Sistem UJT

UJT a menghasilkan bang kotak) dikehendaki potensiomete yang diperluk gelombang k akan digunak

Gambar

tahuan danTekn - BATAN

Sumber elek DUET”

a IDPS dan A n berkas elek

berongga sehi n terekstraksi m

at dimanfaatka onesia.

ANGAN SIS

IDPS (Ignitor sistem pemic m IDPS terdi gangan tinggi

ut :

T (Unit Jun

dalah sistem n pulsa tegang

, untuk mem dari 1 Hz s/d r (R1 dan R kan terdiri dari kotak sebagai kan sebagai ma

r 2. Gambar ra

Aminus S

nologi Nuklir 2013 ktron sistem

ADPS yang o ktron pada ru ingga berkas e melalui grid, an untuk kesej

STEM IDPS

Dicsharge Po cu untuk terj iri dari Sistem flayback inti

nction Trans

rangkaian gan rendah (be

mperoleh frek d 50 Hz deng R2), kompone i R, C dan tran

keluaran dari sukan pada sis

angkaian sistem Salam, dkk

3

dua sumber

optimal akan uang plasma elektron yang

maka berkas ahteraan

ma-S

ower Supply) jadinya spot m UJT, SCR,

ferit adalah

sistor)

yang dapat entuk gelom-kuensi yang gan mengatur en elektronik nsistor. Pulsa

sistem UJT tem SCR.

Sistem teganga setelah pengisia

tpengi

Jadi set baru de pengula

Untuk m R poten sebagai

dengan

Untuk diperole berdasa adalah

(R1 + R

Dan day

Sistem

untuk m ferit de kV, aru Hz, m sekunde

Energi k

Eout = V

Berdasa

p

=

kerja rangkai an yaitu setel

melalui tahana an kapasitor di

isian kapasitor C1 = 5

telah beda wak emikian seteru angan adalah

F = 1/tpe

mengetahui be nsiometer yan i berikut Trafo O

C1 = 0,3 µF d eh parameter arkan persamaa

:

Rpotensiometer) =

yanya adalah

m SCR (Silic

CR adalah me gsi sebagai bang kotak dar iperlukan trans

or dan R.

Inti Ferit

rafo inti ferit d gsi memperbes menentukan jum engan Vbias 300 us 10 A, lebar maka dapat d

er (N1) dengan

arkan kekekala

V

lah kapasitor an R1 dan R po irelasikan

5(R1 + Rpotensiom

ktu tpengisian kapas usnya. Maka b

engisian kapasitor C1

erapa daya P d ng dibutuhkan

2 1 1

V

C

ah tegangan ka

3= 100 Ω OT240 dengan

dan frekuensi R1, Rpotensiom

con Control

erupakan siste penguat teg ri UJT, sebaga sistor 2N2646

digunakan seb sar tegangan k mlah kawat lil 0 V, tegangan pulsa 4 µdt da diperoleh per n primer (N2) p

adalah

9000 × 10 × 4

an energi, maka

W

0012

,

0

=

memberikan p C1 terisi mu otensiometer, w

meter)C1

itor C1 terjadi p besarnya freku

ari tahanan R1 , diperlukan r

apasitor

perbandingan

50 Hz maka d

lled Retifier

em rangkaian angan/daya p ai pendukung

dan BC141, d

bagai penguat keluaran dari S litan pada trafo yang diperluk an frekuensiny rbandingan li ada trafo T2 ad relasi

(3) ilitan dalah

tuk frekuensi 5

daya dari taha

P = f × 0,3

da keluaran da g besarnya ada

N

hingga dengan mbar rangkaian

ambar 3 : Gamb terny

ri Gambar 3, p bentuk pulsa uaran IDPS 9 k etik) dengan ar tuk memperol nan supaya ngujian sistem

PS dengan 2 tra

= ½ C2V2 bias =

x

bias

300

,

anan atau diode

36 = 18 W n sistem IDPS a

bar rangkaian I ya

pada sistem ID teredam kri kV, lebar pulsa rus yang yang leh waktu op optimum/serem

IDPS dengan afo flyback pad

Eout = 0,36 J

ikenakan kapa

nF

9

yang diperoleh adalah sebagai

IDPS dengan p

DPS diharapka itis dengan t a yang sempit ( semakin besar perasi IDPS k mpak akan d n menggunakan da Gambar 4. berikut

parame-an pulsa tegangan sekitar 4 r.

72

alam mengatas itis maka akan

back, di mana

butuhkan agar p

×

afik terjadinya ngsi ζ, disajikan

ambar 6. Grafi varia

DPS (Arc Disch ADPS/Catu lah satu bagian toda plasma d stem ADPS ter 00 V, sistem r ggi, arus ting

SCR C1

gPertemuan dan bar 4 : Gambar

si agar diperol n dipasang b R sebagai fun 1, dengan pa /√LC.

pulsa keluaran

= =2 82 18

6

a teredam kritis n pada Gamba

ik arus sebaga asi ζ

harge Power S u Daya Genera n pada sistem su dengan mengg rdiri dari sistem rangkaian LC ggi dan freku

TF2 (Φ TF1 (Φ

n Presentasi Ilmi Pusat Teknolog sistem IDPS

leh gelombang eban R sebel ngsi ζ, dan agar

arameter ζ = α

C L

µH maka nila

n IDPS teredam

Ω

ai fungsi wakt

Supply) ator plasma m

umber elektron gunakan sistem m Trafo 220 V dengan dioda uensi tinggi.

Φ inti ferit 1,5

Φ inti ferit 1,5 Elektr

Elektr

ISSN 0216

ah–Penelitian Da i Akseleratordan Yogyakarta, 26J g teredam

merupakan n berbasis m DUET. V menjadi

tegangan Keluaran roda

roda

6 - 3128

asar Ilmu Penge n Proses Bahan -Juni 2013

ADPS1 dan satu tegangan dengan keluar detik bersam berkas elektro

PERANCAN Perancangan trafo dan siste

1. Sistem T

Sistem Trafo rangkaian LC plasma sumb trafo dengan dilakukan pe dari trafo t keluaran 90 v masukan 220 volt/1000 wa besi, tebal menentukan kawat sekun watt/1000 vo sbb :

Arus sekunde

Daya Primer

Arus Primer _I

Arus Sekunde

Sehingga dap dan tebal kern

- Inti be

Tebal inti ker

6561

Dengan telah dan tebal ker sbb :

tahuan danTekn - BATAN

ADPS2 denga n keluaran tra

ra 1 kV, arus 1 ma keluaran da

on.

NGAN SISTEM Sistem ADPS em rangkaian L

Trafo

o digunakan s C pada rangk ber elektron k keluaran 1000 embuatan trafo egangan masu volt, 10 Ampe 0 volt dengan att, yaitu denga kern dan lu diameter kaw nder. Pada tr olt, dapat diten

er :

pat dicari pan n sbb : esi ditentukan p

9 , 9

Primer aya

0

rn h :

h diperoleh pan rn dapat diper

Aminus S

nologi Nuklir 2013 an tegangan m afo 1000 V. S 100 A dan leba ari IDPS akan

M ADPS/CAT S/catu daya me

LC,

sebagai tegang kaian catu da katoda plasma 0 watt/1000Vo o/merangkai k ukan 220 vo ere menjadi tra n tegangan ke an menghitung

uasan kern wat primer d rafo daya sek ntukan paramet

A

njang penampa

panjang penam

njang penampa roleh luas pen

Salam, dkk

3

masukan dari Sistem ADPS ar pulsa 100 μ n membentuk

TU DAYA eliputi sistem

gan masukan aya generator a diperlukan olt. Untuk ini kembali trafo

olt tegangan afo tegangan eluaran 1000 g panjang inti

maka dapat dan diameter kunder 1000 ter-parameter

n

W

ang inti besi

mpang inti b :

Luas penampang A : A = b × h

= 5,7 × 9,7 = 55,29 cm2

Diameter kumparan primer trafo dp

mm I

d_p =0,7× _p =1,6

Diameter kumparan sekunder

s

s I

d =0,7× = 0,7 mm

Jumlah lilitan primer

⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ × =

A v Np p

50

Jumlah lilitan sekunder

% 10 50 ₊

⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ × =

A V Ns s

2. Sistem Rangkaian LC

Untuk sumber daya lucutan busur DUET digunakan rangkaian LC, sebelum rangkaian LC dipasang capasitor C dan resistor R, dan setelah rangkaian L– C dipasang diode sebagai penyearah (serta sebagai pengaman keluaran tegangan pulsa). Tegangan 220 V sebagai masukan pada trafo dengan tegangan keluaran 1000 V yang digunakan sebagai tegangan masukan pada dua buah rangkaian L-C sehingga tegangan pulsa keluaran ADPS1 dan ADPS 2 adalah 1000V. sedangkan pada keluaran anoda dan katoda dipasang komponen diode dimana pada tegangan masukan diperlukan trafo 220 volt dengan keluaran 1000 volt.

Andaikan tegangan masukan VL = 1000 V, I lucutan = 100 A dengan t = 10-4detik

maka

ρL

tan lucu

L

I

V

=

= 10 Ω Jika n = 5, maka T = 2,2 ρL n C1

Atau

n

2

,

2

L

1

_ρ

t

C

=

5

10

2

,

2

10

4

×

×

=

−

= 0,9µF

C1 = C2 = ….. = C5 L1 = L2 = …..= L5

Untuk C1 = 0,1 µF maka L1 =ρ2L C1 = 90 µH

Dari hasil penentuan jenis trafo dan hasil jumlah lilitan primer, sekunder serta penentuan komponenelektronik yang diperlukan maka dapat dilakukan rancangan

rangkaian sistem catu daya generator plasma berbasis katoda plasma yang terdiri dari sistem trafo dengan ditentukan lilitan primer 416 dan lilitan sekunder 1136, rangkaian LC (dilengkapi dengan tahanan R, capasitor dan dioda d) dimana C = 0,1 µ F/ 1,2 kV dan L = 90 µ H dimana kapasitor dan induktor masing masing berjumlah lima buah seperti Gambar 7

Gambar 7. Gambar sistem rangkaian ADPS

TATA KERJA

Dalam melakukan uji IDPS dan ADPS pada sistem katoda plasma untuk memperoleh optimasi parameter IDPS dan ADPS, pada sistem IDPS satu rangkaian IDPS dipasang dua trafo flyback inti ferit untuk keluaran IDPS1 dan IDPS2 dengan tujuan dapat diperoleh dua pemicu yang karakteristiknya sama. Dalam melakukan uji IDPS flayback inti ferit IDPS1 dengan diameter Φ 1,5 cm dan flayback inti ferit IDPS2 dengan diameter Φ 1,3 cm (dikarenakan untuk memperoleh flayback inti ferit diameter Φ 1,5 cm sangat sulit) dan dapat dihasilkan gelombang teredam kritis (terpenuhi ζ=1). Untuk sistem ADPS optimasi parameter ADPS dilakukan dengan menggunakan gambar dimana satu keluaran dari trafo sebesar 1000 volt digunakan untuk masukan dua buah sistem rangkaian L-C sehingga tersusun keluaran rangkaian ADPS1dan ADPS2.

Uji sistem IDPS

Dalam melakukan uji sistem IDPS dengan beban dan tanpa beban dilakukan terlebih dahulu menyusun rangkaian IDPS yaitu dari melakukan perakitan dari piranti rangkaian IDPS dan pemasangan alat ukur yang diperlukan yaitu CRO.

Sistem rangkaian IDPS adalah sebagai berikut

74 Pada Gamb mbangkit gelo ngan menggun

dan C dengan pat menghasilk tem UJT dipe gunakan sebag gangannya sebe CR teganganny CR supaya me

perlukan flybac

ji sistem AD

Sistem ADP ggi dengan hingga diharap ntuk gelomban pat diamati d ngkaian ADPS

Gambar 9.

Untuk mem ntuk pulsa/AD ng diperoleh asukan 220 vo asukan 220 vol enentukan juml da trafo dengan 1,6 mm dan di eluaran dari tr ngan C (capa enstabilkan m hubungkan den

n L = 82 µH) pat pada kelua ode HDB 2,5 gangan tinggi,

perti halnya p PS2 maka p bentuk keluara

PS1 berpasan ngan ADPS2 sangan dapat m da sisi kiri dan

ASIL DAN

Untuk mela hulu disusun

gPertemuan dan bar 8 rangkaia ombang pulsa nakan 2N2646,

n diatur tahan kan gelomban erkuat oleh tr gai masukan esar 300 Volt ya menjadi b enjadi lebih tin ck inti ferit diam

DPS

PS merupakan komponen u pkan tegangan ng pulsa (kot dengan mengg adalah sebaga

Gambar sistem

mperoleh sum DPS diperluka

dari sebuah t olt. Untuk m lt dan keluaran

lah lilitan kaw n pemilihan di iameter kawat rafo sebesar 1 asitor bank) muatan listr ngan 2 buah ra

, sebagai pena aran rangkaian yang mempu , arus tinggi

pada sistem pada keluaran an ADPS1 d ngan dengan 2 sehingga menghasilkan n kanan pada SE

PEMBAHA

akukan uji IDP rangkaian sist

n Presentasi Ilmi Pusat Teknolog an sistem IDPS

a adalah sist , BC141 dan k nan r variabel

g pulsa, kelua rafo OT240 ( pada SCR sehingga pada erlipat. Kelua nggi hingga meter Φ 1,5 cm

n sumber daya utama rangka keluaran ADP tak). Hasil pe gunakan CRO ai berikut :

m rangkaian AD

mber teganga an tegangan 1 trafo dengan mengubah trafo n 1000 volt yait wat primer dan ameter kawat p

sekunder ds = 1000 V disam

yang berfung rik yang k

angkaian LC ( ahan pulsa yan n LC maka d unyai spesifika dan frekuens keluaran ID n sistem AD dan ADPS2, ADPS1 dan kerja masin spot plasma y EKP sistem DU

ASAN

PS dan ADPS tem IDPS dan

ISSN 0216

ah–Penelitian Da i Akseleratordan Yogyakarta, 26J S sebagai tem UJT komponen

sehingga aran dari (1:1) dan diperkuat a keluaran aran pada

orde kV m

tegangan aian L-C

PS dalam engukuran

, gambar

DPS

an tinggi 1000 volt

tegangan fo dengan

tu dengan sekunder primer dp = 0,7 mm. mbungkan

gsi untuk kemudian (C = 1µF ng sangat digunakan

asi untuk si tinggi. DPS1 dan DPS juga

sehingga n IDPS2 ng-masing

ang sama UET

S, terlebih n ADPS,

6 - 3128

asar Ilmu Penge n Proses Bahan -Juni 2013

IDPS1 denga kemudian di seperti CRO, coil dll. Dari (dengan diod HDB2.5) dip dan 2 dan gr Gambar 18.

Uji IDP

Tabel l : Ta

Grafik hasil u

Gambar 10 : s (

tahuan danTekn - BATAN an ADPS1 da

set yang dilen power supply uji IDPS dan de BY399) se eroleh data ya rafik yang disa

S dan ADPS ta

abel data hasil uj plasma (tanpa dio

Plasma Elektroda Kiri I(A) τ (µs 10,36 32 11,02 33 11,45 36

l data hasil uji AD a diode) diameter F

ADPS Kanan I(A) τ (µ 156,79 88 123,78 85 119,65 84

uji APDS tanpa

Gambar tamp istem DUET p V = 2 V) sistem

Aminus S

nologi Nuklir 2013 an IDPS2 den ngkapi peralata y, sistem vakum

ADPS tanpa erta dengan d ang disajikan p ajikan pada Ga

anpa menggun

ji IDPS arus lucu ode) diameter Φ

DPS arus lucutan b

Flyback inti ferit Φ

pilan tegangan pada permukaa m IDPS

Salam, dkk

3

ngan ADPS2 an pendukung

m, Rogowski diode HDB2 diode (diode pada Tabel 1 ambar 10 s/d

akan diode

Gambar

Gambar

Gambar

r 11: Gambar sistem DU kanan (V =

r 12. Tegang pada permu sistem ADP

r 13. Tegang pada permu pada ADPS

Uji IDPS dan

tampilan tega UET pada p 2 V) sistem ID

gan busur plas ukaan katoda PS.

gan busur plas ukaan katoda S.

n ADPS mengg

angan spot pla permukaan ka DPS

sma sistem D kiri (V = 6,4

sma sistem D kanan (V = 6,

gunakan diode asma atoda

DUET 0 V)

DUET ,0 V)

e

Dila kato Flyb PFN kelu plas diod kom diha

Tabe

N

1 2 3

Tabe

N

1 2 3

Dar Gam seda terp rang terti men kap Unt den diod A. jeni

akukan penguji oda plasma back inti ferit N (pulse perfo uaran ADPS l sma dari hasil de, untuk itu u mponen diode

asilkan data ya

el 3 Tabel data has (dengan diode

No ADPS

V(V) I

6,0 12

5,2 10 5,0 10

el 4 : Tabel data (dengan dio

No Spot Plasm Ka V(V) I( 1 2,0 3 2 3,76 4 3 2,21 11

ri hasil simul mbar 14 scop

angkan scope pasang sehingg gkaian PFN m inggi seperti ndapatkan aru

asitor sinyal tuk mengatasi

gan arus >60 de jenis HDB 2 Grafik hasil uj is HDB 2.5 dita

ian IDPS dan A sistem DUE t Φ 1,5 cm da

rming network ebar pulsa dan l di atas yang uji ADPS dil e sehingga da ang disajian pad

siluji ADPS arus lu e) diameter Flyba

S Kanan I(A) τ (µs)

3,78 85 7,28 95 3,15 96

hasil uji IDPS ode) diameter Flyb

ma Elektroda anan

(A) τ (µs) V 33 11,02 40 20,72 1,68 33

asi PFN sepe pe 1 teramati

2 teramati a ga dengan pem menghasilkan si

yang diing us balik 60 A keluaran ber pemasangan d A, untuk itu d 2.5 dengan kap ji ADPS denga ampilkan pada

ADPS sumber ET dengan d

an dilakukan k) untuk mem n tinggi pulsa g tidak meng akukan dengan ari uji ADPS da table 3 dan t

ucutan busur plasm

ck inti ferit Φ 1,5 ADPS Kir V(V) I(A)

1,80 119,65 5,8 107,28 5,8 119,65

arus lucutan bus

back inti ferit Φ 1,5

Spot Plasma Ele Kiri V(v) I(A) 2,08 36 3,56 41 2,12 11,68

erti ditunjukk arus keluara arus balik pad masangan dio inyal terpotong inkan), tetap A. Pada pem rubah menjad diode diperluka

dilakukan pem pasitas arus hin an menggunak a Gambar 15 s/d

elektron diameter

simulasi mpredeksi a lucutan ggunakan

n dirakit S dapat table 4.

ma cm

ri τ (µs) 84

98 96

sur plasma 5 cm

ektroda

τ (µs) 11,46 19,61 35

an pada an PFN, da diode ode pada g (kurva i diode mbebanan

76

G

G

6

Prosidin Gambar 15. Gr pa

Gambar 16.Graf perm

gPertemuan dan Gam

afik tegangan b ada permukaan k

fik tegangan busu mukaan katoda kan

n Presentasi Ilmi Pusat Teknolog mbar 14 : Gam

busur plasma sis katoda kiri (V=6,

ur plasma sistem nan (V=5,8 V).

ISSN 0216

ah–Penelitian Da i Akseleratordan Yogyakarta, 26J mbar Rangkaian

stem DUET 0 V)

DUET pada

6 - 3128

asar Ilmu Penge n Proses Bahan -Juni 2013 n LC dan grafik

Uji IDPS dend

Gambar 17.

Gambar 18. pa

tahuan danTekn - BATAN k simulasi PFN

dan Diode

Grafiktegangan pada permukaan

Grafik tegangan ada permukaan k

Aminus S

nologi Nuklir 2013 N.

n spot plasma n katoda kiri (V

n spot plasma katoda kanan (V

Salam, dkk

3

sistem DUET = 2,08 V

).

Prosiding Pertemuan dan Presentasi Ilmiah – Penelitian Dasar Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir 2014 

KESIMPULAN

Telah lakukan uji sistem IDPS dan ADPS pada sumber elektron katoda plasma sistem DUET, untuk menghasilkan optimasi parameter IDPS dan ADPS pada SEKP dilakukan :

1. Keluaran dari sistem IDPS adalah satu unit UJT dan SCR digunakan sebagai masukan dua trafo flyback ferit (Φ 1,5 cm (jumlah lilitan N2 = N4 = 240 lilitan dan N1 = N3 = 8 lilitan) sehingga menjadi IDPS1 dan IDPS2, diperoleh hasil uji IDPS V = 10 kV, lebar pulsa τ = 40 µdetik dan I = 20,72A (sebagai acuan adalah V ≥ 9 kV, τ≥ 4µ detik dan I = 10 A)

2. Pada sistem ADPS keluaran trafo 1000 Volt , 1 A sebagai masukan dua buah rangkaian L-C (C=1 µF, L = 82 µH, diode HDB2.5) sehingga pada ADPS menjadi ADPS1 dan ADPS2. Hasil uji ADPS V = 1000 V, I = 107,28A dan τ = 98 µ dt (sebagai acuan tegangan V = 1000 V, arus I = 100 A serta lebar pulsa τ = 100 µ dt).

3. Untuk optimasi parameter IDPS dan ADPS menghasilkan berkas elektron yang sama pada sisi kiri(1) dan sisi kanan(2) maka dilakukan penyusunan IDPS dan ADPS secara berpasangan yaitu IDPS1 dengan ADPS1 dan IDPS2 dengan ADPS2.

UCAPAN TERIMAKASIH

Kami mengucapkan banyak terima kasih kepada Bapak Prof. Drs. H. Sudjatmoko, S.U. dan Bapak Drs. Widdi Usada yang telah memberikan arahan dan bimbingan dalam penulisan makalah ini, serta kami ucapkan banyak terima kasih kepada Bapak Hery Sudarmanto, Bapak Untung Margono dan Bapak–Ibu team SEKP yang telah bersama-sama dalam melakukan uji sistem IDPS dan ADPS.

DAFTAR PUSTAKA

1. EFIM OKS, Generation of large-cross-section beams in plasma-cathode systems, Lecture note part 8, presented in BAS 2011, Yogyakarta, Indonesia, December 5th-9th, 2011

2. EFIM OKS, Low pressuredischarge for plasma electron source, Lecture note part 2, presented

in BAS 2011,Yogyakarta, Indonesia, December 5th-9th, 2011

3. EFIM OKS, Plasma Cathode Electron Sources, Physics, Technology, Applications, WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Wienheim, 2006, ISBN; 3-527-40634-4

4. S.LEE, Control Electronics, in Laser and Plasma Technology, Procces. Of the First Tropical College on Applied Physics, World Scientific Publishing Co Pte Ltd. Singapore,1985

5. “ ---“. MATH-LAB, The Language of Technical Computing, Versi 7.0.0 1.9920(R14), Copy Right 1984-2004, The Math Work, Inc, May 06.2004

6. WASITO, Vademekum Elektronika, Percetakan PT Gramedia, Jakarta, 1984

7. MILLMAN, HALKIAS, M. BARMAWI dan M.O. TJIA, Elektr

Tri Mardji Atmono

− Apakah di dalam plasma juga terbentuk daerah – daerah seperti cathoda dark space, kolom positif, Faraday dan seterusnya, dan apakah ada relevansi dengan penelitian yang dilakukan?

− Bagaimana pengaruh tekanan gas isian terhadap besaran terukur, seperti arus berkas elektron dan lebar pulsa

Aminus Salam

− Pada ruang plasma dalam anoda berongga dengan adanya berkas elektron, dari sisi kiri dan kanan pada prinsipnya akan terjadi cathode dark space, kolom positif, Farrady cup dan lain-lainnya dan relevansi dengan penelitian disini itu ada, hanya saja yang kami lakukan dibatasi pada sistem IDPS dan APPS.