HUBUNGAN TEGANGAN DAN CITRA RADIOGRAFI REAL TIME PADA PESAWAT SINAR-X RIGAKU RADIOFLEX-250EGS3

SEMINAR NASIONAL SDM TEKNOLOGI NUKLIR VII YOGYAKARTA, 16 NOVEMBER 2011 ISSN 1978-0176

HUBUNGAN TEGANGAN

DAN CITRA RADIOGRAFI

REAL TIME

PADA PESAWAT SINAR-X RIGAKU RADIOFLEX-250EGS3

Zaenal Abidin, Muhamad Isa, Tri Wulan Tjiptono* zaenala6@gmail.com

STTN-BATAN, *) PTAPB BATAN Yogyakarta

JI. Babarsari Kotak Pos 6101NKBB Yogyakarta 55281 Telp: (0274) 484085, 489716, Fax: (0274) 489715

INTISARI

HUBUNGAN TEGANGAN DAN CITRA RADIOGRAFI REAL TIME PADA PESAWAT SINAR-X RIGAKU RADIOFLEX-250EGS3. Telah dilakukan penelitian hubungan antara tegangan dan citra radiografi real time pesawat sinar-X rigaku radiojlex-250EGS3. Penelitian dilakukan dengan menyinari lempeng sintillator BC 704 dengan pesawat sinar-X pada tegangan 110 kV s.d 250 kV dengan interval

1

0 kV danjarak antara pesawat sinar-X dengan sintilator adalah 50 cm,

55

cm, 60 cm,

65

cm dan 70 cm. Kelipan sintilator ditangkap dengan kamera ICCD yang dihubungkan dengan komputer. Citra yang diperoleh ditentukan nilai luminositasnya, kemudian dicari hubungan antara tegangan dengan luminisitas citra. Hasil penelitian menunjukkan bahwa tegangan operasi pesawat sinal' X menghasilkan citra dengan nilai luminitas

tertentu, semakin tinggi tegangan, nilai luminitas dari citra yang dihasilkan semakin besar. Jarak semakin jauh, nilai luminositasnya semakin berkurang. Hubungan antara nilai luminisitas (y) dan tegangan (x) yang paling linear adalah y

=

1,506x-155,8 dengan nilai R2

=

0,993 terletak padajarak 70 cm.

Kata kunci : kamera ICCD, nilai luminositas, variasi tegangan dan jarak

ABSTRACT

RELATIONSHIP BETWEEN VOLTAGE AND REAL-TIME RADIOGRAPHIC IMAGE FROM RIGAKU RADIOFLEX -250EGS3 X-RAY MACHINE. The relationship between voltage and real-time radiographic image from the X-ray machine Rigaku radiojlex-250EGS3 has been studied. The study was conducted by exposing X-rays to sintillator plate BC704 at 110 kV up to 250 kV at 10 kV interval and the distance between the X-ray machine with the scintillator is 50 cm,

55

cm, 60 cm,

65

cm and 70 cm. Light from the scintillator was captured by 1CCD camera connected to a computer. The image obtained is determined value of luminositas, then lookfor the relationship between the voltage to the image. The results showed that the operating voltage, the resulting image has a greater value luminosity. The distance the farther it will decrease the value of luminosity. The relationship between the luminosity (y) and voltage (x) is

the most linear (y = 1.506 x-155,8) with the value ofR2 = 0.993 located at a distance of 70 cm. Keywords: ICCD camera, the value of luminosity, voltage variation and distance

1. PENDAHULUAN

Pengawasan penggunaan pesawat sinar-X harus dilakukan secara teratur dan berkelanjutan agar terjamin keselamatan pekerja, pasien dan masyarakat. Salah satu aspek yang diawasi adalah kebocoran pesawat sinar-X dan kemampuan penyinaran. Uji kebocoran biasa dilakukan dengan mengoperasikan pesawat pada kV dan mA maksimal, window tertutup, dan diukur paparan radiasinya pada jarak 1 m dari focal spopJ. Kemampuan penyinaran sinar-X biasa dilihat dan

dibutuhkan suatu alat yang dapat langsung menunjukkan kemampuan penyinaran pesawat sinar-X, alat ukur daya penyinaran merupakan alat yang dapat mengukur daya keluaran sinar-X, tetapi alat ini belum dimiliki. Pengukuran kemampuan penyinaran pesawat sinar-X dapat diketahui dari kemampuan menghasilkan citra real time yang dihasilkan dengan melihat nilai luminisitasnya. Data tentang nilai luminisitas suatu citra yang dihasilkan dan pengoperasian pesawat sinar-X belum banyak dipublikasikan, data ini penting karena dapat digunakan untuk mengukur kemampuan penyinaran pesawat sinar-X. Penelitian ini akan menentukan

SEMINAR NASIONAL

SDM TEKNOLOGI NUKLIR VII YOGY AKARTA, 16 NOVEMBER 2011 ISSN 1978-0176

dari penyinaran pesawat sinar-X pada tegangan 110 kV sampai dengan 250 kV dengan rentang 10 kV, nilai luminisitas ini dibandingkan dengan tegangan operasinya, kemudian dicari persamaan hubungannya. Hasil penelitian dapat dikembangkan untuk menentukan kemampuan daya penyinaran pesawat sinar-X, kalibrasi penunjuk tegangan pada pesawat sinar-X.

2.

TEORI

Sinar-X

Proses terjadinya sinar-X dapat dibedakan berdasarkan kejadiannya, yaitu:

1. Radiasi sinar-X yang dihasilkan akibat perlambatan berkas elektron cepat mengenai anoda yang disebut pengereman laju elektron atau efek bremsstrahlung

2. Radiasi sinar-X yang dihasilkan akibat perpindahan elektron dari kulit fuar ke kulit lebih dalam yang disebut dengan sinar-X karakteristik.

Pada dasamya pesawat sinar-X terdiri dari sumber elektron, tabung sinar-X, sumber tegangan tinggi yang mencatu tegangan listrik pada kedua elektroda dalam tabung sinar-X, dan unit pengatur. Pesawat sinar-X akan menjadi sumber radiasi apabila dioperasikan[2][3].

Layar Pendar (Detektor Sintilator BC 704).

Detektor sintilator BC-704 adalah layar fosfor yang terbuat dari ZnS(Ag) dan 6Li. Detektor BC-704 biasanya berbentuk persegi dan datar. Layar BC-704 tebal standamya kira-kira 1 mm tebal pelat aluminum, tetapi dapat disesuaikan dengan pesanan ataupun permintaan[4]. Detektor ini berfungsi mengubah foton menjadi kelipan cahaya.

Prosedur Penelitian

1. Pemasangan alat 2. Setting pencahayaan 3. Aging pesawat sinar X

4. Pengambilan data pada kV dan jarak tertentu

5.. Menyimpan citra video yang dihasilkan 6. Mengolah citra yang dihasilkan penuh,

mampu menangkap banyangan sekecilpun yang terdiri generator penunda, unit gerbang tegangan tinggi dan unit kamera.

Kamera ICCD

(1lltellsifCharge Couplet! Device) Kamera ICCD adalah kamera yang dilengkapi dengan sensor CCD yang terintegrasi CCD (charge-coupled device) berfungsi mengubah cahaya menjadi elektron, cara kerja sensor ini seperti prinsip kerja sel surya. Sensor seperti memiliki ribuan bahkan jutaan sel surya yang kecil dalam bentuk matrik dua dimensi. Masing-masing sel akan mengubah cahaya dari sebagian kecil gambar yang ditangkap menjadi elektron. Langkah berikut adalah membaca nilai dari setiap sel di dalam gambar. Dalam kamera CCD, nilai tersebut dikirimkan ke dalam sebuah chip dan sebuah konverter analog ke digital mengubah setiap nilai piksel menjadi nilai digital [5J.

3.

METODE PENELITIAN

Alat dan Bahan

Alat dan bahan yang adalah pesawat sinar-x rigaku radioflek 250EG S3, kamera ICCD, kontrol kamera iccd, detektor sintilator bc 704, laptop, kotak hitam, lensa kamera, cermin yang dilapisi kaca Pb dan tv tuner illtemal[6]

Kont'rol

Gambar 1. Skema alat penelitian

4.

HASIL PEMBAHASAN

Citra Sintilasi Dengan Variasi Tegangan

Dalam penelitian Inl dilakukan dengan memvariasikan tegangan pesawat sinar-X dari 110 kV s.d 250 kV. Untuk citra real time radiografi yang dihasilkan dengan memvariasikan tegangan, data yang terjadi berupa data visual berbentuk video . Data visual berupa video diolah menjadi data digital dengan cara merubahnya menjadi gambar. Dengan bantuan program computer data digitalnya dapat diketahui. Data digitalnya adalah berupa nilai luminositas (nilai yang menunjukkan tingkat keputihan gambar). Tabel 1 adalah data digital yang diolah

Contoh eitra radiografi real time ini dapat dilihat pad a Gambar 2. Nilai luminositas Gambar 2 dapat dilihat pada kolom Citra I tegangan 130 kV.

Gambar 2. Citra pada tegangan 130 kV dengan jarak 50 em

Citra Sintilasi Dengan Variasi Jarak

Variasi tegangan diberikan dengan interval 5 em, mulai dari jarak 50 em sampai dengan 70 em. Untuk data pada jarak 50 em dan selanjutnya sampai jarak 70 em gain menjadi tetap, yaitu 300. Tabel 2

merupakan data eitra luminositas pada jarak 50 em sampai dengan jarak 70 em dengan gain 300 yang sudah diolah menjadi data digital.

Tabel 2 Histogram luminositas jarak 50 em s.d 70 em, gain 300 Tegangan

Nilai luminositas (kV)

jarak 50 emjarak 60 emjarak 65 emjarak 70 emjarak 55 em 110 165,320111,81841,33222,63868,964 120 174,436132,43656,65630,58089,392 130 214,350 144,112104,03439,98467,628 140 237,944 157,266116,36850,40877,234 150 242,716 186,446142,36863,74895,442 160 246,208224,814116,238162,87678,966 170 248,664239,470131,860188,25698,004 180 248,964242,988112,226210,574148,020 190 249,874 245,858127,996230,096168,738 200 250,688248,292239,212141,204191,818 210 250,762249,346203,178240,124157,308 220 251,082250,082228,936244,778174,086 230 253,546250,512229,528246,282195,016 240 253,660250,626239,658247,472211,252 250 253,890250,666240,438249,172226,740

Dari Tabel 2 dibuat sebuah kurva hubungan tegangan pesawat sinar-X dengan eitra luminositas

X, tiap garisnya dibuat persamaan liniemya. Pada Gambar 3 terlihat bahwa garis yang paling linier

SEMINAR NASIONAL

SDM TEKNOLOGI NUKLIR VII YOGY AKART A, 16 NOVEMBER 2011 ISSN 1978-0176 300.00 250.00 :;-200.00

~

>-.t!VI 150.00

0

_'E

c

_100.00 :3 ....• 50.00 0.00

o

50 100 150 Tegangan (kV) 200 250 300

--jarak 50 em --jarak 55 em --jarak 60 em --jarak 55 em --jarak 70 em Gambar 3. Hubungan luminositas terhadap tegangan sinar-X

Dari data di atas dapat ditentukan bahwa semakin jauh jarak layar pendar maka puneak nilai luminositas akan menurun. Hal ini memang dikaitkan dengan nilai intensitas sinar-X yang diterima oleh layar pendar untuk berubah menjadi eahaya tampak, semakin jauh jarak layar pendar maka nilai intensitas sinar-X akan menurun. Dengan menurunnya nilai intensitas sinar-X maka eahaya tampak yang dihasilkan oleh layar pendar menjadi sedikit.

Citra yang diperoleh dalam pengujian ini tidak berhubungan dengan kuadrat jarak. Hal ini dapat kita lihat dengan pendekatan nilai luminositas pada jarak 50 em sebagai nilai intensitas yang pertama, nilai luminositas pada jarak 55 em sebagai nilai intensitas yang kedua, nilai \uminositas pada jarak 60 em sebagai nilai intensitas yang ketiga, nilai luminositas pad a jarak 65 em sebagai nilai intensitas yang keempat, dan nilai luminositas pad a jarak 70 em sebagai nilai intensitas yang kelima. Diketahui bahwa interval jarak 5 em, setelah dihitung dengan rumusan Ie/I

=

r/I/

dan kita perbandingkan dengan data pad a Tabel 2, temyata hubungan kenaikan nilai luminositas dengan kuadrat jarak tidak ada hubungannya. Data untuk nilai luminositas yang seharusnya muneul dengan perhitungan Ie/I

=

r/I

r2 dengan asumsi nilai awal pada jarak 50 em dapat terlihat pada Tabel 3.

SEMINAR NASIONAL SDM TEKNOLOGI NUKLIR VII YOGY AKARTA, 16 NOVEMBER 2011

ISSN 1978-0176

Tabel 3. Nilai luminositas yang memakai perbandingan kuadrat jarak

Tegangan

Nilai luminositas

(kV)

jarak 50 em

jarak 60 em

jarak 70 em

jarak 55 em

jarak 65 em

110

165,32

137,22

115,26

84,26

97,97

120

174,36

103,33

144,72

121,56

88,86

130

214,35

127,03

109,24

177,91

149,44

140

237,94

121,27

197,49

165,89

141,01

150

242,72

143,84

201,45

169,22

123,70

160

246,21

145,91

204,35

171,66

125,48

170

248,66

206,39

173,37

147,36

126,73

180

248,96

126,89

206,64

173,58

147,54

190

249,87

148,08

207,40

174,21

127,35

200

250,69

148,56

208,07

174,78

127,76

210

250,76

208,13

174,83

148,61

127,80

220

251,08

148,80

208,40

175,05

127,96

230

253,55

210,44

176,77

150,26

129,22

240

253,66

210,54

176,85

150,32

129,28

250

253,89

210,73

177,01

150,46

129,40

Dan Tabel 3 nilai luminositas tidak sesuai dengan kuadrat jarak.

5.

KESIMPULAN

Citra dapat diperoleh dari sintilator BC 704 yang disinari pesawat sinar X, dan diperoleh hubungan antara tegangan (kV) pesawat sinar-X dengan nilai luminitas citra yang dihasilkan. Semakin tinggi tegangan (kV) pesawat sinar-X, maka nilai luminitas citranya semakin besar. Jarak antara sintilator dengan pesawat sinar-X semakin jauh maka nilai luminitas citranya semakin berkurang. Hubungan antara nilai luminitas (y) dan tegangan pesawat sinar-X (x) yang paling optimum (linear) secara empiris dinyatakan dengan persamaan y= 1,506x-155,8 dengan nilai R2 = 0,993 terletak pada jarak 70 em.

6.

DAFTAR PUSTAKA

1. Abidin, Z., 2010, "Nuklir dan Aplikasinya", STTN BAT AN, Yogyakarta

2. Wardhana, W A., 2006, "Teknologi Nuklir Proteksi Radiasi dan Aplikasiny", Penerbit ANDI, Yogyakarta

3. Panitia PPR STTN, 2010, Modul Pelatihan Petugas Proteksi Radiasi, STTN-BATAN, Yogjakarta

4. Anonim (2010).

http://id.wikipedia.org/wiki/Citra diakses pada

5. James R. Janesick, 2001, Scientific charge-coupled devices, SPIE Press. Copyright. 6. Isa. M., 20 II, "Hubungan Tegangan dengan

Citra Radiografi Real Time Pesawat Sinar X Rigaku Radioflex 250EGS3", STTN-BAT AN, Yogyakarta