1
PADA PERANGKAT RENOGRAF
SKRIPSI
MARISA MARPAUNG
100801072
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2014
RANCANG BANGUN
SINGLE CHANNEL ANALYZER
(SCA)
DAN
COUNTER
DENGAN ANTARMUKA
DEVASYS USB
PADA PERANGKAT RENOGRAF
SKRIPSI
Diajukan untuk Melengkapi Tugas dan Memenuhi Syarat Mencapai Gelar
Sarjana Sains
MARISA MARPAUNG
100801072
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
PERSETUJUAN
Judul : Rancang Bangun Single Channel Analyzer (SCA) Dan Counter Dengan Antamuka Devasys USB Pada Perangkat Renograf Kategori : Skripsi
Nama : Marisa Marpaung Nim : 100801072
Program studi : Sarjana (S1) Fisika Departemen : Fisika
Fakultas : Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA) Universitas Sumatera Utara
Disetujui di Medan, 26 Agustus 2014
Disetujui Oleh
Departemen Fisika FMIPA USU
Ketua Pembimbing
Dr.Marhaposan Situmorang Dr.Bisman Perangin-angin,M.Eng.Sc NIP. 195310301980031003 NIP.195609181985031002
LEMBAR PENGESAHAN
RANCANG BANGUN SINGLE CHANNEL ANALYZER (SCA) DAN COUNTER DENGAN ANTARMUKA DEVASYS USB PADA PERANGKAT
RENOGRAF
Oleh
Marisa Marpaung NIM. 100801072
Telah disetujui dan disahkan oleh: Pusat Rekayasa Fasilitas Nuklir
(PRFN-BATAN)
Ka. Bid. Instrumentasi
Ir. Atang Susila, M.Eng.
NIP. 19640902 198703 1 002
Pembimbing
Joko Sumanto, S.T.
NIP. 19620909 198303 1 009
Serpong, Mei 2014
Mengetahui, Kepala PRFN
Ir. Ferly Hermana, M.M.
PERNYATAAN
RANCANG BANGUN SCA DAN COUNTER DENGAN ANTARMUKA DEVASYS USB PADA PERANGKAT RENOGRAF
SKRIPSI
Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam skripsi ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan disuatu perguruan tinggi dan sepengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Medan, 26 Agustus 2014
MARISA MARPAUNG 100801072
PENGHARGAAN
Segala Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yesus Kristus atas berkat , kasih karunia dan penyertaanNya yang selalu menyertai penulis dalam
melaksanakan studi hingga menyelesaikan penulisa Skripsi ini, yang berjudul “
Rancang Bangun Single Channel Analyzer (SCA) dan Counter dengan
Antarmuka Devasys USB pada Perangkat Renograf”. Sebagai salah satu syarat
untuk memperoleh gelar Sarjana Sains pada jurusan Fisika S-1.
Penulis menyadari bahwasannya penyelesaian skripsi ini tidak lepas dari berbagai pihak yang telah memberikan bantuan, dukungan, bimbingan, dan arahannya sehingga laporan ini dapat diselesaikan sebagaimana mestinya dan tepat waktu. Oleh karena itu, penulis mengucapkan banyak terimakasih kepada :
1. Bapak Dr.Bisman Perangin – Angin, M.Eng,Sc selaku dosen pembimbing yang telah meluangkan waktunya untuk membimbing , mengarahkan dan memberikan kepercayaan kepada penulis dalam penyelesaian Skripsi ini 2. Bapak Dr. Marhaposan Situmorang selaku Ketua departemen Fisika, dan
Drs.Syahrul Humaidi, M.Sc selaku Sekretaris Departemen Fisika FMIPA USU, Kak tini, Ka Yuspa dan Bg Jo selaku staf Departemen Fisika yang telah membantu penulis dalam urusan administrasi.
3. Bapak Ir. Ferly Hermana, M.M selaku Kepala Pusat Rekayasa Fasilitas Nuklir yang telah memberikan izin kepada penulis untuk melakukan penelitian di PRFN BATAN
4. Bapak Ir. Atang Susila, M.Eng selaku Kepala Bidang Instrumentasi . 5. Bapak Joko Sumanto, ST selaku pembimbing penulis yang telah
meluangkan waktu untuk membimbing , mengarahkan, mengajari, memotivasi dan memberi kepercayaan kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini .
6. Seluruh Staf dan Karyawan Bidang Instrumentasi Pusat Rekayasa Fasilitas Nuklir-BATAN.
7. Terimakasih juga kepada kedua orang tuaku tercinta, kepada Bapakku D. Marpaung dan Ibuku A.Panjaitan yang selalu memberikan doa restu, dukungan dan semangat bagi penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. 8. Kepada kakak dan abangku Demak Marpaung, Mawar Marpaung,
Marnatal Marpaung , Benny Marpaung, Ronal Marpaung, Ramlan Marpaung , Friady Marpaung dan semua keluarga yang selalu memberikan dukungan baik dari segi waktu maupun materi serta buat doa yang tulus kepada penulis untuk menyelesaikan skripsi ini.
9. Kepada Erik Bermanto Simbolon yang selalu memberikan penulis semangat disaat penulis mengeluh, selalu memberika doa kepada penulis. 10.Kepada Namboruku yang telah memberikan tempat berteduh dan bantuan
selama pelaksanaan penelitian.
12.Teman – teman seperjuangan Riady A.P Sitanggang, Samuel Hutauruk, Kartika dan Gideon yang melakukan penelitian di PRFN – BATAN yang selalu memberikan waktu ,dukungan dan doa selama pelaksanaan penelitian.
13.Semua pihak yang telah membantu penulis dalam pelaksanaan dan kelancaran penelitian ini yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu. Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, untuk itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun demi kesempurnaan skripsi ini. Akhir kata, semoga tulisan ini bermanfaat.Terimakasih.
Medan, 26 Agustus 2014
Marisa Marpaung 100801072
RANCANG BANGUN SINGLE CHANNEL ANALYZER (SCA) DAN COUNTER DENGAN ANTARMUKA DEVASYS USB PADA PERANGKAT
RENOGRAF
ABSTRAK
Telah dilakukan rancang bangun SCA dan Counterdengan antarmuka devasys USB pada perangkat renograf. Modul ini digunakan untuk mensuport perangkat renograf
.
Pada alat renograf memerlukan modul pencacah 2 x 24 bit dan pengatur jendela energi isotop. Pencacah tersebut digunakan untuk memantau banyaknya pulsa ginjal kiri dan ginjal kanan secara urodinamik.Untuk pengatur jendela energi isotop digunakan modul DAC 8 bit tipe DT-I/O I2C ADDA Ver 2.0. Dalam penggunaannya modul tersebut dilengkapi dengan antar muka USB tipe Devasys USB_I2C I/O. Fasilitas yang dapat digunakan adalah port-A 8 bit sebagai jalur baca data, port-C 4 bit untuk dekoder alamat dan kontrol. Jalur port tersebut digunakan sebagai jalur masukan dan keluaran I/O modul pencacah 2 x 24 bit. Sedangkan jalur komunikasi I2C digunakan untuk konversi digital to analog – DAC dari modul DAC tipe DT-I/O I2C ADDA Ver 2.0. Pengujian dilakukan dengan membandingkan pencacah standar scaler 721 Mech Tronics. Hasil pengujian menunjukkan bahwa modul pencacah yang dibuat dapat digunakan pada renograf. Dan dari hasil pengujian rancang SCA yang telah dibuat menunjukkan bahwa modul yang dibuat dapat digunakan untuk memilih isotop yang dikehendaki melalui SCA.DESIGN TO BUILD THE SINGLE CHANNEL ANALYZER (SCA) AND COUNTER WITH A DEVASYS USB INTERFACE ON THE RENOGRAF
ABSTRACT
It has been designed SCA and counter with a devasys USB interface on the renograf. This module is used to support the renograf . In renograf tool module requires 2 x 24 -bit counter and window regulator of energy isotopes . The counters is used to monitor the number of pulses of the left kidney and the right kidney in urodynamic . For energy window regulator isotopes used 8 -bit DAC module of type DT - I / O I2C ADDA Ver 2.0 . In use the module is equipped with a USB interface type Devasys USB_I2C I / O. Facilities that can be used is the 8-bit port - A as the data read path , port - C 4 bits for the address decoder and control . Strip the port is used as input and output lines I / O module 2 x 24 -bit counter . While the I2C communication lines used for digital to analog conversion - DAC DAC module type DT - I / O I2C ADDA Ver 2.0 . Results obtained in the form of USB -based modules counters 2x24bit . Testing is done by comparing the standard counter scaler 721 Mech Tronics . And the design of the SCA test results have been made show that the modules created can be used to select the desired isotope through the SCA.
Keyword : engineering , SCA, counter, interface devasys USB
DAFTAR ISI
1.4 Tujuan Penelitian 3
1.5 Manfaat Penelitian 3 1.6 Metodologi Penelitian 3 1.7SistematikaPenulisan 4
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.2.5 Perkembangan Renograf 14 2.3 Spektrometri Gamma 16
3.2Rancangan dual counter 24 bit berbasis USB pada alat renograf 23
3.3 Pengujian 26
3.3.1 Pengujian Digital To Analog DAC 8 Bit ADDA
3.3.1.1 Pengujian Jendela Energi (E)
Digital ToAnalog DAC 8 \Bit ADDA Melalui
Antarmuka Devasys USB_I2C I/O 27
3.3.1.2 Pengujian Tinggi Pulsa (∆E) Digital To
Analog DAC 8 Bit ADDA Melalui
Antarmuka Devasys USB_I2C I/O 28 3.3.2 Pengujian SCA 29 3.3.3 PengujianCountermelaluiAntarmukaSerial USB 29
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1Pengujian Alat 34
4.1.1 Hasil Pengujian DAC 34 4.1.1.1 Pengujian Tegangan Digital To Analog
DAC 8 Bit ADDA Melalui Antar Muka
Devasys USB I2C I/O 34
4.1.1.2 Pengujian Jendela Energi ∆E Digital To
Analog DAC 8 Bit ADDA Melalui
DAFTAR TABEL
Nomor Judul Halaman Tabel
Tabel 2.1 Hasil inovasi dan Perkembangan Renograf 14 Tabel 4.1 Pengujian Energi (E)digital to analog DAC 8 bit 35
ADDA melalui antarmuka I2C I/O USB
Tabel 4.2 Pengujian Jendela Energi (∆E) digital to analog DAC 8
DAFTAR GAMBAR
Nomor Judul Halaman
Gambar
Gambar 2.1 Bagian – bagian Ginjal 6
Gambar 2.2 Blok diagram Pemeriksaan Fungsi Ginjal Renograf USB 10
Gambar 2.3 Teknik Pemerikasaan Ginjal Dengan
Menggunakan Renograf 11 Gambar 2.4 Kurva Renograf 12 Gambar 2.5 Tipikal pola – pola Renograf 13 Gambar 2.6 Blok Diagram Spektrometri Gamma Perangkat Renograf 17 Gambar 2.7 Visual Basic 6.0 22 Gambar 3.1 Blok Diagram Rancangan Sistem 24 Gambar 3.2 Blok Diagram SCA 25 Gambar 3.3 Blok Diagram Pencacah 24 bit dan Antar mukanya 28 Gambar 3.4 Blok Diagram Modul SCA dan modul Counter serta
Antar Mukanya Berbasis devasys USB_I2C I/O
yang akan Diuji pada Perangkat Renograf 30 Gambar 3.5 Set Uji Konversi Digital To Analog DenganKomunikasi
Data USB 31
Gambar 3.6 Uji Rancangan Modul Counter Renograf 32 Gambar 4.1 Grafik Pengujian Energi (E) Digital To Analog DAC 8
Bit ADDA Melalui Antarmuka Devasys USB I2C I/O 36 Gambar 4.2 Grafik Pengujian Jendela Energi ∆E Digital To Analog
DAC 8 Bit ADDA Melalui Antarmuka
Devasys USB I2C I/O 38
Gambar 4.3 Blok Rangkaian Diskriminator 39 Gambar 4.4 Timing Diskriminator 39 Gambar 4.5 Blok Rangkaian one shot untuk waktu tunda 40 Gambar 4.6 Timing Diagram SCA 42
Gambar 4.7 Pengujian Counter Kiri 44 Gambar 4.8 Grafik Lineraitas Pencacah Terhadap Perubahan Frekuensi 45
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor Judul Halaman Lampiran
Lampiran 1 Program Visual Basic ke PC 48 Lampiran 2 Dokumentasi Alat dan Pengujian 67 Lampiran 3 Data Hasil Pengujian 72
Lampiran 4 Data Sheet 87
