Pemanfaatan Sinar-X pada Rontgen dalam Dunia Kesehatan Pemanfaatan Sinar-X pada Rontgen dalam Dunia Kesehatan
MAKALAH MAKALAH
UNTUK MEMENUHI TUGAS MATAKULIAH UNTUK MEMENUHI TUGAS MATAKULIAH
Fisika Terapan Fisika Terapan
yang dibina oleh Bapak Yudhianto yang dibina oleh Bapak Yudhianto
Oleh Oleh Offering : C Offering : C 1.
1. Ika Ika Kusmiyati Kusmiyati (110321406366)(110321406366) 2.
2. Nora Indrasari Nora Indrasari (110321419543)(110321419543)
JURUSAN FISIKA JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS NEGERI MALANG UNIVERSITAS NEGERI MALANG
2013 2013
BAB I BAB I PENDAHULUAN PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang 1.1 Latar Belakang
Seiring dengan bertambahnya zaman, kemajuan teknologi dewasa ini semakin Seiring dengan bertambahnya zaman, kemajuan teknologi dewasa ini semakin meningkat. Ilmu kesehatan tidak dapat terlepas kaitannya dengan teknologi. Tanpa meningkat. Ilmu kesehatan tidak dapat terlepas kaitannya dengan teknologi. Tanpa teknologi yang maju di bidang kesehatan maka sistem pengobatan akan tetap
teknologi yang maju di bidang kesehatan maka sistem pengobatan akan tetap menggunakan metode pengobatan tradisional. Sedangkan permintaan zaman menggunakan metode pengobatan tradisional. Sedangkan permintaan zaman semakin menuntut pengobatan yang cepat dan tepat. Dengan menggunakan semakin menuntut pengobatan yang cepat dan tepat. Dengan menggunakan bantuan teknologi, setiap orang akan merasakan kemudahan dalam pengob bantuan teknologi, setiap orang akan merasakan kemudahan dalam pengobatan.atan.
Sinar-X termasuk dalam gelombang elektromagnetik. Dalam pemanfaatann Sinar-X termasuk dalam gelombang elektromagnetik. Dalam pemanfaatannya,ya, sinar-X dapat digunakan dalam bidang kesehatan. Sinar-X adalah jenis radiasi sinar-X dapat digunakan dalam bidang kesehatan. Sinar-X adalah jenis radiasi yang digunakan dalam pencitraan dan terapi yang menggunakan energi panjang yang digunakan dalam pencitraan dan terapi yang menggunakan energi panjang gelombang pendek sinar yang mampu menembus zat yang paling kecuali logam gelombang pendek sinar yang mampu menembus zat yang paling kecuali logam berat. Sinar-X memungkinkan dokter untuk memvisualisasikan kondisi tertentu berat. Sinar-X memungkinkan dokter untuk memvisualisasikan kondisi tertentu
tubuh internal dengan sedikit atau tanpa
tubuh internal dengan sedikit atau tanpa prosedur invasif. Kondisi dapatprosedur invasif. Kondisi dapat digambarkan pada film fotografi, atau untuk informasi
digambarkan pada film fotografi, atau untuk informasi yang kompleks dan lebihyang kompleks dan lebih rinci pada alat rontgen.
rinci pada alat rontgen.
Maka dari itu untuk memenuhi tuntutan
Maka dari itu untuk memenuhi tuntutan zaman yang tidak bisa lepas darizaman yang tidak bisa lepas dari teknologi, penulis akan membahas salah satu alat medis yang menggunakan teknologi, penulis akan membahas salah satu alat medis yang menggunakan penerapan fisika. Makala
penerapan fisika. Makalah ini berjudul “Pemanfaatan Sinar h ini berjudul “Pemanfaatan Sinar -X pada Rontgen dalam-X pada Rontgen dalam Dunia Kesehatan”. Makalah ini disusun un
Dunia Kesehatan”. Makalah ini disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah fisikatuk memenuhi tugas mata kuliah fisika terapan yang dibimbing oleh Bapak Yudhianto.
terapan yang dibimbing oleh Bapak Yudhianto.
1.2 Rumusan Masalah 1.2 Rumusan Masalah
1. Bagaimana sifat fisik sinar-x? 1. Bagaimana sifat fisik sinar-x? 2. Bagaimana pembentukan sinar-x? 2. Bagaimana pembentukan sinar-x?
3. Bagaimana mekanisme penyinaran sinar-x pada Rontgen? 3. Bagaimana mekanisme penyinaran sinar-x pada Rontgen? 4. Bagaimana interaksi sinar-x dengan materi?
4. Bagaimana interaksi sinar-x dengan materi? 5. Apa saja faktor yang menentukan
6. Bagaimana radiografi sinar-X? 6. Bagaimana radiografi sinar-X?
7. Apa saja manfaat sinar-X dalam kehidupan
7. Apa saja manfaat sinar-X dalam kehidupan sehari-hari?sehari-hari? 8. Apa saja kekurangan dan kelebihan rontgen?
8. Apa saja kekurangan dan kelebihan rontgen?
1.3 Tujuan 1.3 Tujuan
1. Mengetahui sifat fisik sinar-x 1. Mengetahui sifat fisik sinar-x 2. Mengetahui pembentukan sinar-x 2. Mengetahui pembentukan sinar-x
3. Mengetahui mekanisme penyinaran sinar-x pada Rontgen. 3. Mengetahui mekanisme penyinaran sinar-x pada Rontgen. 4. Mengetahui interaksi sinar-x dengan materi
4. Mengetahui interaksi sinar-x dengan materi
5. Mengetahui faktor yang menentukan intensitas sinar-x 5. Mengetahui faktor yang menentukan intensitas sinar-x 6. Mengetahui radiografi sinar-X
6. Mengetahui radiografi sinar-X
7. Mengetahui manfaat sinar-X dalam kehidupan sehari-hari. 7. Mengetahui manfaat sinar-X dalam kehidupan sehari-hari. 8. Mengetahui kekurangan dan kelebihan rontgen.
BAB II BAB II DASAR TEORI DASAR TEORI
2.1 Sifat Fisik Sinar-X 2.1 Sifat Fisik Sinar-X
Sinar-X merupakan gelombang elektromgnetik dengan panjang gelombang Sinar-X merupakan gelombang elektromgnetik dengan panjang gelombang 0,01-10 Å, sehingga sinar-X mempunyai daya tembus sangat besar. Dalam 0,01-10 Å, sehingga sinar-X mempunyai daya tembus sangat besar. Dalam
radiodiagnostik biasanya digunakan sinar-X dengan panjang gelombang 0,1-1 Å, radiodiagnostik biasanya digunakan sinar-X dengan panjang gelombang 0,1-1 Å, yang terdiri dari sinar-X kontinyu dan sinar-X diskret (curry,dkk,1990). Seb yang terdiri dari sinar-X kontinyu dan sinar-X diskret (curry,dkk,1990). Sebagaiagai radiasi elektromagnetik, sinar-X mempunyai beberapa sifat fisis, yaitu: daya radiasi elektromagnetik, sinar-X mempunyai beberapa sifat fisis, yaitu: daya tembus, pertebaran (hamburan), penyerapan (absorbsi), efek fotografi, pendar tembus, pertebaran (hamburan), penyerapan (absorbsi), efek fotografi, pendar fluor (fluorosensi) dan efek biologi.
fluor (fluorosensi) dan efek biologi.
Gambar 2.1 : Spektrum radiasi elektromagnetik Gambar 2.1 : Spektrum radiasi elektromagnetik
1.
1. Daya TembusDaya Tembus
Sinar-X dapat menembus bahan dengan daya tembus sangat besar dan Sinar-X dapat menembus bahan dengan daya tembus sangat besar dan digunakan unuk radiografi. Semakin tinggi tegangan tabung sinar-X yang digunakan unuk radiografi. Semakin tinggi tegangan tabung sinar-X yang digunakan serta semakin rendah nomor atom suatu benda maka daya tembus digunakan serta semakin rendah nomor atom suatu benda maka daya tembus sinar-X akan semakin besar.
sinar-X akan semakin besar. 2.
2. HamburanHamburan..
Apabila sinar-X melewati suatu bahan atau zat,
Apabila sinar-X melewati suatu bahan atau zat, maka berkas tersebutmaka berkas tersebut bertebaran kesegala arah. Hal ini dapat mengakibatkan tampak pengaburan bertebaran kesegala arah. Hal ini dapat mengakibatkan tampak pengaburan
kelabu secara menyeluruh pada citra radiograf da
kelabu secara menyeluruh pada citra radiograf dari film.ri film. 3.
3. Penyerapan (Absorbsi Radiasi)Penyerapan (Absorbsi Radiasi)
Sinar-X dalam radiografi diserap oleh bahan atau
Sinar-X dalam radiografi diserap oleh bahan atau zat sesuai dengan beratzat sesuai dengan berat atom atau ketebalan/volume/kepadatannya atau makin besar nomor atomnya , atom atau ketebalan/volume/kepadatannya atau makin besar nomor atomnya , makin besar pula penyerapannya.
makin besar pula penyerapannya. 4.
4. Efek FotografiEfek Fotografi
Sinar-X dapat menghitamkan emulsi film (emulsi perak mbromida) setelah Sinar-X dapat menghitamkan emulsi film (emulsi perak mbromida) setelah diproses secara kimiawi (dibangkitkan) di kamar gelap.
diproses secara kimiawi (dibangkitkan) di kamar gelap. 5.
5. FluorosensiFluorosensi
Sinar-X dapat menyebabkan bahan-bahan tertentu seperti kalsium tungsten Sinar-X dapat menyebabkan bahan-bahan tertentu seperti kalsium tungsten (Zine sulfida) memendarkan cahaya (luminisensi) jika bahan tersebut dikenai (Zine sulfida) memendarkan cahaya (luminisensi) jika bahan tersebut dikenai sinar-X.
sinar-X.
2.2
2.2 Sejarah Penemuan Sinar XSejarah Penemuan Sinar X
Sinar-X ditemukan pertama kali oleh fisikawan berkebangsaan J
Sinar-X ditemukan pertama kali oleh fisikawan berkebangsaan Jermanerman
Wilhelm C. Roentgen pada tanggal 8 November 1895. Saat itu Roentgen bekerja Wilhelm C. Roentgen pada tanggal 8 November 1895. Saat itu Roentgen bekerja menggunakan tabung Crookes di
menggunakan tabung Crookes di laboratoriumnya di Universitas Wurzburg. Dialaboratoriumnya di Universitas Wurzburg. Dia mengamati nyala hijau pada tabung yang sebelumnya menarik perhatian
mengamati nyala hijau pada tabung yang sebelumnya menarik perhatian
Crookes. Roentgen selanjutnya mencoba menutup tabung itu dengan kertas hitam Crookes. Roentgen selanjutnya mencoba menutup tabung itu dengan kertas hitam dengan harapan agar tidak ada cahaya tampak yang dapat lewat. Namun setelah dengan harapan agar tidak ada cahaya tampak yang dapat lewat. Namun setelah ditutup ternyata masih ada sesuatu yang dapat lewat. Roentgen Menyimpulkan ditutup ternyata masih ada sesuatu yang dapat lewat. Roentgen Menyimpulkan
bahwa ada sinar-sinar tidak tampak yang mampu menerobos kertas hitam bahwa ada sinar-sinar tidak tampak yang mampu menerobos kertas hitam
tersebut. tersebut.
Pada saat Roentgen menyalakan sumber listrik tabung untuk penelitian sinar Pada saat Roentgen menyalakan sumber listrik tabung untuk penelitian sinar katoda, beliau mendapatkan bahwa ada sejenis cahaya berpendar pada layar yang katoda, beliau mendapatkan bahwa ada sejenis cahaya berpendar pada layar yang terbuat dari barium platino cyanida yang kebetulan berada di dekatnya. Jika terbuat dari barium platino cyanida yang kebetulan berada di dekatnya. Jika sumber listrik dipadamkan, maka cahaya pendar pun hilang. Roentgen segera sumber listrik dipadamkan, maka cahaya pendar pun hilang. Roentgen segera menyadari bahwa sejenis sinar yang tidak kelihatan
menyadari bahwa sejenis sinar yang tidak kelihatan telah muncul dari dalamtelah muncul dari dalam tabung sinar katoda. Karena sebelumnya tidak pernah dikenal, maka sinar ini tabung sinar katoda. Karena sebelumnya tidak pernah dikenal, maka sinar ini diberi nama sinar-X. Namun untuk menghargai jasa beliau dalam penemuan ini diberi nama sinar-X. Namun untuk menghargai jasa beliau dalam penemuan ini maka seringkali sinar-X itu dinamai juga sinar Rontgen.
maka seringkali sinar-X itu dinamai juga sinar Rontgen.
2.3
2.3 Pembentukan Sinar-XPembentukan Sinar-X
Penemuan sinar-X ini berawal dari pemberian beda potensial antara katoda Penemuan sinar-X ini berawal dari pemberian beda potensial antara katoda dan anoda hingga beberapa kilovolt pada tabung sinar-X. Perbedaan potensial dan anoda hingga beberapa kilovolt pada tabung sinar-X. Perbedaan potensial yang besar ini mampu menimbulkan arus elektron sehingga elektron-elektron yang besar ini mampu menimbulkan arus elektron sehingga elektron-elektron yang dipancarkan akibat pemanasan filamen akan dipercepat menuju target yang dipancarkan akibat pemanasan filamen akan dipercepat menuju target dalam sebuah tabung hampa udara. Gambar 2.3.1 berikut ini adalah gambar dalam sebuah tabung hampa udara. Gambar 2.3.1 berikut ini adalah gambar skema tabung Sinar-X (Hoxter,1982).
Gambar 2.3.1 Skema tabung sinar-X (Hoxster,1982) Gambar 2.3.1 Skema tabung sinar-X (Hoxster,1982) Keterangan gambar:
Keterangan gambar: 1.
1. Katoda Katoda 5. 5. Ruang Ruang hampa hampa 9. 9. Berkas Berkas sinar sinar gamagama 2.
2. Filamen Filamen 6. 6. SelubungSelubung 3.
3. Bidang Bidang focus focus 7. 7. AnodaAnoda 4.
Prinsip kerja dari pembangkit sinar-X dapat dijelaskan sebagai berikut, beda Prinsip kerja dari pembangkit sinar-X dapat dijelaskan sebagai berikut, beda potensial yang diberikan antara katoda dan anoda menggunakan sumber yang potensial yang diberikan antara katoda dan anoda menggunakan sumber yang bertegangan tinggi. Produksi sinar-X dihasilkan dalam suatu tabung berisi suatu bertegangan tinggi. Produksi sinar-X dihasilkan dalam suatu tabung berisi suatu perlengkapan yang diperlukan untuk menghasilkan sinar-X yaitu bahan
perlengkapan yang diperlukan untuk menghasilkan sinar-X yaitu bahan
penghenti atau sasaran dan ruang hampa. Elektron bebas terjadi karena emisi dari penghenti atau sasaran dan ruang hampa. Elektron bebas terjadi karena emisi dari filamen yang dipanaskan. Dengan sistem fokus, elektron bebas yang dipancarkan filamen yang dipanaskan. Dengan sistem fokus, elektron bebas yang dipancarkan terpusat menuju anoda. Gerakan elektron ini akan dipercepat dari katoda menuju terpusat menuju anoda. Gerakan elektron ini akan dipercepat dari katoda menuju anoda bila antara katoda dan anoda diberi beda potensial yang cukup besar. anoda bila antara katoda dan anoda diberi beda potensial yang cukup besar. Gerakan elektron yang berkecepatan tinggi dihentikan oleh suatu bahan yang Gerakan elektron yang berkecepatan tinggi dihentikan oleh suatu bahan yang ditempatkan pada anoda. Tumbukan antara elektron dengan anoda ini
ditempatkan pada anoda. Tumbukan antara elektron dengan anoda ini
menghasilkan sinar-X, pada tumbukan antara elektron dengan sasaran akan ada menghasilkan sinar-X, pada tumbukan antara elektron dengan sasaran akan ada energi yang hilang. Energi ini akan diserap oleh sasaran dan berubah menjadi energi yang hilang. Energi ini akan diserap oleh sasaran dan berubah menjadi panas sehingga bahan sasaran akan mudah memuai. Untuk menghindarinya panas sehingga bahan sasaran akan mudah memuai. Untuk menghindarinya bahan sasaran dipilih yang berbentuk padat. Bahan yang biasa digunakan sebagai bahan sasaran dipilih yang berbentuk padat. Bahan yang biasa digunakan sebagai anoda adalah platina, wolfram, atau tungsten. Untuk menghasilkan energi anoda adalah platina, wolfram, atau tungsten. Untuk menghasilkan energi sinar-X yang lebih besar, tegangan yang diberikan ditingkatkan sehingga
X yang lebih besar, tegangan yang diberikan ditingkatkan sehingga
menghasilkan elektron dengan kecepatan yang lebih tinggi. Dengan demikian menghasilkan elektron dengan kecepatan yang lebih tinggi. Dengan demikian energi kinetik yang dapat diubah menjadi sinar-X juga lebih besar.
energi kinetik yang dapat diubah menjadi sinar-X juga lebih besar.
Sinar-X dapat pula terbentuk melalui proses perpindahan elektron suatu Sinar-X dapat pula terbentuk melalui proses perpindahan elektron suatu atom dari tingkat energi yang lebih tinggi ke tingkat energi yang lebih rendah. atom dari tingkat energi yang lebih tinggi ke tingkat energi yang lebih rendah. Adanya tingkat-tingkat energi dalam atom dapat digunakan untuk menerangkan Adanya tingkat-tingkat energi dalam atom dapat digunakan untuk menerangkan terjadinya spektrum sinar-X dari suatu atom (Gambar 4). Sinar-X yang terben terjadinya spektrum sinar-X dari suatu atom (Gambar 4). Sinar-X yang terbentuktuk melalui proses ini mempunyai energi yang sama d
melalui proses ini mempunyai energi yang sama dengan selisih energi antaraengan selisih energi antara kedua tingkat energi elektron tersebut. Karena setiap jenis atom memiliki tingkat kedua tingkat energi elektron tersebut. Karena setiap jenis atom memiliki tingkat –
– tingkat energi elektron yang berbeda-beda maka sinar-X yang terbentuk daritingkat energi elektron yang berbeda-beda maka sinar-X yang terbentuk dari proses ini disebut karakteristik Sinar-X. Gam
proses ini disebut karakteristik Sinar-X. Gambar 4. Ilustrasi transisi elektrbar 4. Ilustrasi transisi elektronon dalam sebuah atom (Beck, 1977)
Gambar 4. Gambar 4.
Karakteristik Sinar-X terjadi karena elektron yang berada pada
Karakteristik Sinar-X terjadi karena elektron yang berada pada kulit Kkulit K terionisasi sehingga terpental keluar. Kekosongan kulit K ini segera diisi oleh terionisasi sehingga terpental keluar. Kekosongan kulit K ini segera diisi oleh elektron dari kulit diluarnya. Jika kekosongan pa
elektron dari kulit diluarnya. Jika kekosongan pada kulit K diisi oleh electronda kulit K diisi oleh electron dari kulit L, maka akan dipancarka
dari kulit L, maka akan dipancarkan karakteristik sinar-n karakteristik sinar-X Kα. Jika kekosonganX Kα. Jika kekosongan itu diisi oleh elektron dari kulit M, maka akan
itu diisi oleh elektron dari kulit M, maka akan dipancarkan karakteristik Sinar-Xdipancarkan karakteristik Sinar-X Kβ dan seterusnya (Beck, 1977).
Kβ dan seterusnya (Beck, 1977).
Sejak saat itu para ahli fisika telah mengetahui b
Sejak saat itu para ahli fisika telah mengetahui bahwa sinar-X dapatahwa sinar-X dapat dihasilkan bila elektron dengan kecepatan yang sangat tinggi menabrak atom. dihasilkan bila elektron dengan kecepatan yang sangat tinggi menabrak atom. Pesawat sinar-X modern pada dasarnya membangkitkan sinar-X dengan Pesawat sinar-X modern pada dasarnya membangkitkan sinar-X dengan membombardir target logam dengan elektron berkecepatan
membombardir target logam dengan elektron berkecepatan tinggi. Elektron yangtinggi. Elektron yang berkecepatan tinggi tentunya memiliki energi yang tinggi dan karenanya mampu berkecepatan tinggi tentunya memiliki energi yang tinggi dan karenanya mampu
menembus elektron-elektron orbital luar pada materi target hingga m
menembus elektron-elektron orbital luar pada materi target hingga menumbukenumbuk elektron orbital pada kulit K (terdekat dengan inti).
elektron orbital pada kulit K (terdekat dengan inti). Elektron yang tertumbukElektron yang tertumbuk akan terpental dari orbitnya, meninggalkan hole pada tempatnya semula. Hole akan terpental dari orbitnya, meninggalkan hole pada tempatnya semula. Hole yang ditinggalkan akan diisi elektron d
yang ditinggalkan akan diisi elektron dari kulit luar dan proses itu melibatkanari kulit luar dan proses itu melibatkan pelepasan foton (cahaya elektromagnetik) dari elektron pengisi tersebut. Foton pelepasan foton (cahaya elektromagnetik) dari elektron pengisi tersebut. Foton
yang keluar itulah disebut sinar-X. Keseluruhan proses terbentuknya sinar-X yang keluar itulah disebut sinar-X. Keseluruhan proses terbentuknya sinar-X melalui mekanisme tersebut disebut mekanisme sinar-X karakteristik.
melalui mekanisme tersebut disebut mekanisme sinar-X karakteristik. Adapun mekanisme lain yang mun
Adapun mekanisme lain yang mungkin terjadi adalah emisi foton yanggkin terjadi adalah emisi foton yang dialami oleh elektron cepat yang d
dialami oleh elektron cepat yang dibelokkan oleh inti atom target atasibelokkan oleh inti atom target atas konsekuensi dari interaksi coulomb antara inti atom target den
konsekuensi dari interaksi coulomb antara inti atom target dengan elektron cepat.gan elektron cepat. Proses pembelokkan ini melibatkan perlambatan dan karenanya memerlukan Proses pembelokkan ini melibatkan perlambatan dan karenanya memerlukan emisi energi berupa foton. Mekanisme ini disebut
emisi energi berupa foton. Mekanisme ini disebutbremsstrahlung bremsstrahlung (bahasa (bahasa jerman dari radiasi pengereman).
jerman dari radiasi pengereman).
Gambar 2.3.2 Mekanisme
Gambar 2.3.2 Mekanismebremsstrahlung bremsstrahlung
2.3 Komponen Mesin Sinar-X pada Rontgen 2.3 Komponen Mesin Sinar-X pada Rontgen
Secara umum, mesin sinar-X terdiri dari 5 komponen
Secara umum, mesin sinar-X terdiri dari 5 komponen utama. Seperti terlihatutama. Seperti terlihat pada gambar berikut,
Gambar alat rontgen Gambar alat rontgen komponen ini termasuk kepala sinar - X
komponen ini termasuk kepala sinar - X , rotasi lengan , intensifier, meja, rotasi lengan , intensifier, meja putar , dan panel kontrol. Kepala X
putar , dan panel kontrol. Kepala X – – ray m ray merupakan erupakan sumber sinar sumber sinar - X. - X. RotasiRotasi lengan memungkinkan kepala sinar
lengan memungkinkan kepala sinar - X dan Intensifier untuk diputar. Sementara- X dan Intensifier untuk diputar. Sementara meja putar menentukan posisi X , Y & Z untuk pasien berbaring di atasnya. meja putar menentukan posisi X , Y & Z untuk pasien berbaring di atasnya.
2.4 Mekanisme Penyinaran Sinar-X pada Rontgen 2.4 Mekanisme Penyinaran Sinar-X pada Rontgen
Sinar-X yang dipancarkan dari sistem pemban
Sinar-X yang dipancarkan dari sistem pembangkit sinar-X merupakangkit sinar-X merupakan
pancaran foton dari interaksi elektron dengan inti atom di anoda. Pancaran foton pancaran foton dari interaksi elektron dengan inti atom di anoda. Pancaran foton
tiap satuan luas disebut penyinaran atau exposure. Foton yang dihasilkan dari tiap satuan luas disebut penyinaran atau exposure. Foton yang dihasilkan dari sistem pembangkit sinar-X dipancarkan ketika elektron menumbuk anoda. Beda sistem pembangkit sinar-X dipancarkan ketika elektron menumbuk anoda. Beda tegangan antara katoda dan anoda menetukan besar energi sinar-X, juga
tegangan antara katoda dan anoda menetukan besar energi sinar-X, juga mempengaruhi pancaran sinar-X.
mempengaruhi pancaran sinar-X.
Tidak seperti foto pada umumnya, foto rontgen menggunakan sinar-X Tidak seperti foto pada umumnya, foto rontgen menggunakan sinar-X sebagai pemantul cahayanya. Namun, tidak seperti cahaya lampu yang dapat sebagai pemantul cahayanya. Namun, tidak seperti cahaya lampu yang dapat bersinar terang, sinar ini tidak bisa dilihat dengan mata telanjang. Untuk bersinar terang, sinar ini tidak bisa dilihat dengan mata telanjang. Untuk memotret bagian dalam tubuh, seseorang harus berada di antara tempat memotret bagian dalam tubuh, seseorang harus berada di antara tempat
penyimpanan film dan tabung yang memancarkan sinar-X tersebut. Sinar-X ini penyimpanan film dan tabung yang memancarkan sinar-X tersebut. Sinar-X ini akan menembus kulit dan bagian tubuh lain kecuali tulang. Bayangan sinar ini akan menembus kulit dan bagian tubuh lain kecuali tulang. Bayangan sinar ini kemudian direkam pada film.
kemudian direkam pada film.
Setelah film tersebut dicuci, bagian yang tidak dapat ditembus sinar-X akan Setelah film tersebut dicuci, bagian yang tidak dapat ditembus sinar-X akan berwarna putih, sedang bagian yang dapat ditembus oleh sinar-X akan berwarna berwarna putih, sedang bagian yang dapat ditembus oleh sinar-X akan berwarna
hitam. Contoh hasil foto rontgen seperti pada gambar 2.4 di bawah ini. hitam. Contoh hasil foto rontgen seperti pada gambar 2.4 di bawah ini.
Gambar Contoh foto hasil rontgen Gambar Contoh foto hasil rontgen
Gambar terbentuk karena adanya perbedaan intensitas sinar- X yang Gambar terbentuk karena adanya perbedaan intensitas sinar- X yang
mengenai permukaan film setelah terjadinya penyerapan sebagian sinar-X oleh mengenai permukaan film setelah terjadinya penyerapan sebagian sinar-X oleh bagain tubuh manusia. Daya serap tubuh terhadap sinar-X sangat bergantung bagain tubuh manusia. Daya serap tubuh terhadap sinar-X sangat bergantung pada kandungan unsur-unsur yang ada di dalam organ. Tulang manusia yang pada kandungan unsur-unsur yang ada di dalam organ. Tulang manusia yang
didominasi oleh unsur Ca mempunyai kemampuan menyerap yang tinggi didominasi oleh unsur Ca mempunyai kemampuan menyerap yang tinggi terhadap sinar-X. Karena penyerapan itu maka
terhadap sinar-X. Karena penyerapan itu maka sinar-X yang melewati tulangsinar-X yang melewati tulang akan memberikan bayangan gambar pada film yang berbeda dibandingkan akan memberikan bayangan gambar pada film yang berbeda dibandingkan
bayangan gambar dari organ tubuh yang hanya berisi udara seperti paru-paru atau bayangan gambar dari organ tubuh yang hanya berisi udara seperti paru-paru atau
air seperti jaringan lunak pada umumnya.
air seperti jaringan lunak pada umumnya. Dari hasil ronsen itulah, seorang dokterDari hasil ronsen itulah, seorang dokter ahli penyakit dalam atau dokter tulang dapat menentukan pengobatan yang tepat ahli penyakit dalam atau dokter tulang dapat menentukan pengobatan yang tepat bagi pasiennya.
bagi pasiennya.
2.5 Interaksi Sinar-X Dengan Materi 2.5 Interaksi Sinar-X Dengan Materi
Interaksi sinar-X dengan materi akan terjadi bila sinar-X yang d
Interaksi sinar-X dengan materi akan terjadi bila sinar-X yang dipancarkanipancarkan dari tabung dikenakan pada suatu objek. Sinar-X yang terpancar merupakan dari tabung dikenakan pada suatu objek. Sinar-X yang terpancar merupakan
panjang gelombang elektromagnetik dengan energi yang cukup besar. panjang gelombang elektromagnetik dengan energi yang cukup besar.
Gelombang elektromagnnetik ini dinamakan foton. Foton ini tidak bermuatan Gelombang elektromagnnetik ini dinamakan foton. Foton ini tidak bermuatan listrik dan merambat menurut garis lurus. Bila sinar-X mengenai suatu objek, listrik dan merambat menurut garis lurus. Bila sinar-X mengenai suatu objek, akan terjadi interaksi antara foton dengan atom-atom dengan objek tersebut. akan terjadi interaksi antara foton dengan atom-atom dengan objek tersebut. Interaksi ini menyebabkan foton akan kehilang
Interaksi ini menyebabkan foton akan kehilangan energi yang dimiliki oleh foton.an energi yang dimiliki oleh foton. Besarnya energi yang diserap tiap satuan massa di
Besarnya energi yang diserap tiap satuan massa dinyatakan sebagai satuan dosisnyatakan sebagai satuan dosis serap, disingkat Gray. Dalam jaringan tubuh manusia, dosis serap dapat diartikan serap, disingkat Gray. Dalam jaringan tubuh manusia, dosis serap dapat diartikan sebagai adanya 1 joule energi radiasi yang diserap 1 kg jaringan tubuh
sebagai adanya 1 joule energi radiasi yang diserap 1 kg jaringan tubuh (BATAN).
(BATAN).
1 gray =1 joule / kg 1 gray =1 joule / kg
Interaksi radiasi dengan materi tergantung pada energi radiasi, Jika
Interaksi radiasi dengan materi tergantung pada energi radiasi, Jika berkasberkas sinar-X melalui bahan akan terjadi proses utama
sinar-X melalui bahan akan terjadi proses utama yakni:yakni: 2.5.1 Efek foto listrik
2.5.1 Efek foto listrik
Dalam proses foto listrik energi foton diserap oleh atom yaitu elektron, Dalam proses foto listrik energi foton diserap oleh atom yaitu elektron,
sehingga elektron tersebut dilepaskan dari ikatannya dengan atom. Elektron yang sehingga elektron tersebut dilepaskan dari ikatannya dengan atom. Elektron yang keluar dari atom disebut foto elektron. Peristiwa efek foto listrik ini terjadi pada keluar dari atom disebut foto elektron. Peristiwa efek foto listrik ini terjadi pada energi radiasi rendah (E < 1 MeV ) dan nomor atom besar.
energi radiasi rendah (E < 1 MeV ) dan nomor atom besar.
Gambar 2.5.1 : Efek Foto listrik (Krane K, 1992) Gambar 2.5.1 : Efek Foto listrik (Krane K, 1992)
Bila foton mengenai elektron dalam suatu orbit dalam atom, sebagian energi Bila foton mengenai elektron dalam suatu orbit dalam atom, sebagian energi foton (Q) digunakan untuk mengeluarkan elektron dari atom dan sisanya dibawa foton (Q) digunakan untuk mengeluarkan elektron dari atom dan sisanya dibawa oleh elektron sebagai energi kinetik nya. Seluruh energi foton dipakai dalam oleh elektron sebagai energi kinetik nya. Seluruh energi foton dipakai dalam proses tersebut: proses tersebut: E E = = hf hf = = Q Q +Ek +Ek (2.1)(2.1) Dengan, Dengan,
Q = energi ikat elektron, Q = energi ikat elektron, Ek = energi kinetik Ek = energi kinetik E = energi (joule) E = energi (joule) F = frekwensi (hertz) F = frekwensi (hertz) h = konstanta plank (6,627 x 10-34 J.s) h = konstanta plank (6,627 x 10-34 J.s) 2.5.2 Efek Compton 2.5.2 Efek Compton
Penghamburan compton merupakan suatu tumbukan lenting sempurna antara Penghamburan compton merupakan suatu tumbukan lenting sempurna antara sebuah foton dan sebuah elektron bebas. Dimana foton berinteraksi dengan
sebuah foton dan sebuah elektron bebas. Dimana foton berinteraksi dengan electron yang dianggap bebas (tenaga ikat elektron lebih kecil dari energi foton electron yang dianggap bebas (tenaga ikat elektron lebih kecil dari energi foton datang), seperti yang ditunjukkan pada gambar dibawah ini:
datang), seperti yang ditunjukkan pada gambar dibawah ini:
Gambar 2.5.2 : Penghamburan compton: suatu tumbukan lenting sempurna Gambar 2.5.2 : Penghamburan compton: suatu tumbukan lenting sempurna
antara sebuah foton dan sebuah elektron (Beiser, 2003). antara sebuah foton dan sebuah elektron (Beiser, 2003).
Dalam suatu tumbukan antara sebuah foton dan elektron bebas maka tidak Dalam suatu tumbukan antara sebuah foton dan elektron bebas maka tidak mungkin semua energi foton dapat dipindahkan ke elektron jika momentum dan mungkin semua energi foton dapat dipindahkan ke elektron jika momentum dan energi dibuat kekal. Hal ini dapat diperlihatkan dengan berasumsi bahwa reaksi energi dibuat kekal. Hal ini dapat diperlihatkan dengan berasumsi bahwa reaksi semakin dimungkinkan. Jika hal itu memang benar, maka menurut hukum semakin dimungkinkan. Jika hal itu memang benar, maka menurut hukum kekekalan semua energi foton diberikan kepada elektron dan didapatkan: kekekalan semua energi foton diberikan kepada elektron dan didapatkan:
E = mc
E = mc22 (2.2)(2.2) Menurut hukum kekekalan momentum,
Menurut hukum kekekalan momentum, semua momentum foton (p) harussemua momentum foton (p) harus dipindahkan ke elektron, jika foton tersebut menghilang:
dipindahkan ke elektron, jika foton tersebut menghilang:
(2,3) (2,3) Dengan, Dengan, E = energi (Joule) E = energi (Joule) m = massa (Kg) m = massa (Kg) c = Kecepatan cahaya (m/dtk) c = Kecepatan cahaya (m/dtk) p = momentum p = momentum 2.5.3 Produksi pasangan 2.5.3 Produksi pasangan
Sebuah foton yang energinya lebih dari 1.02 MeV. Pada saat bergerak dekat Sebuah foton yang energinya lebih dari 1.02 MeV. Pada saat bergerak dekat dengan sebuah inti, secara spontan akan menghilang dan energinya akan muncul dengan sebuah inti, secara spontan akan menghilang dan energinya akan muncul kembali sebagai suatu positron dan elektron seperti yang digambarkan berikut: kembali sebagai suatu positron dan elektron seperti yang digambarkan berikut:
Gambar 2.5.3 : Proses pembentukan pasangan, dimana foton berubah Gambar 2.5.3 : Proses pembentukan pasangan, dimana foton berubah menjadi energi positron dan elektron (Beiser, 2003)
2.6 Faktor yang Menentukan Intensitas Sinar-X 2.6 Faktor yang Menentukan Intensitas Sinar-X
Faktor-faktor yang memengaruhi intensitas Sinar-X yang dihasilkan dari Faktor-faktor yang memengaruhi intensitas Sinar-X yang dihasilkan dari suatu pemaparan atau disebut faktor eksposi adalah tegangan tabung, Arus suatu pemaparan atau disebut faktor eksposi adalah tegangan tabung, Arus tabung, jarak fokus ke film, waktu eksposi.
tabung, jarak fokus ke film, waktu eksposi. 2.6.1 Tegangan Tabung
2.6.1 Tegangan Tabung
Tegangan tabung sinar-X atau beda potensial antara anoda dengan katoda Tegangan tabung sinar-X atau beda potensial antara anoda dengan katoda Selain menentukan energi maximum sinar-X yang dihasilkan, juga menentukan Selain menentukan energi maximum sinar-X yang dihasilkan, juga menentukan paparan sinar-X.(Sprawls,1987). Gambar berikut ini adalah gambar spektrum paparan sinar-X.(Sprawls,1987). Gambar berikut ini adalah gambar spektrum
sinar-X dengan tegangan tabung yang berbeda. sinar-X dengan tegangan tabung yang berbeda.
Gambar 2.6.1 Spektrum sinar-X pada tegangan tabung yang berbeda Gambar 2.6.1 Spektrum sinar-X pada tegangan tabung yang berbeda
(Sprawls,1987). (Sprawls,1987).
Paparan sinar-X kira-kira sebanding dengan faktor pangkat dua dari Paparan sinar-X kira-kira sebanding dengan faktor pangkat dua dari
besarnya tegangan tabung yang digunakan (Meredith, 1977). Dengan kata lain besarnya tegangan tabung yang digunakan (Meredith, 1977). Dengan kata lain jika tegangan tabung atau energi sinar-X dinaikkan dua kali lipat maka paparan jika tegangan tabung atau energi sinar-X dinaikkan dua kali lipat maka paparan
sinar-X akan menjadi empat kalinya sehingga daya tembusnya semakin besar. sinar-X akan menjadi empat kalinya sehingga daya tembusnya semakin besar. Hubungan antara tegangan tabung dengan intensitas dapat dilihat pada
Hubungan antara tegangan tabung dengan intensitas dapat dilihat pada persamaan 2.1 berikut ini:
persamaan 2.1 berikut ini:
(2.4) (2.4)
Dengan V1 adalah tegangan tabung awal (Volt),V2 adalah tegangan tabung Dengan V1 adalah tegangan tabung awal (Volt),V2 adalah tegangan tabung akhir (Volt), I1 adalah Intensitas awal, I2 adalah Intensitas sinar-X akhir.
akhir (Volt), I1 adalah Intensitas awal, I2 adalah Intensitas sinar-X akhir. Penambahan tegangan tabung akan menambah jumlah pancaran radiasi dari Penambahan tegangan tabung akan menambah jumlah pancaran radiasi dari target atau meningkatkan intensitas radiasi yang dipancarkan (Chesney,1980). target atau meningkatkan intensitas radiasi yang dipancarkan (Chesney,1980).
Pemilihan tegangan tabung (V) yang terlalu rendah akan menyebabkan Pemilihan tegangan tabung (V) yang terlalu rendah akan menyebabkan penyinaran yang diberikan tidak mampu menghasikan densitas pada film penyinaran yang diberikan tidak mampu menghasikan densitas pada film
sedangkan pemilihan tegangan tabung yang terlalu tinggi akan menimbulkan sedangkan pemilihan tegangan tabung yang terlalu tinggi akan menimbulkan radiograf yang buruk sehingga informasi yang diperlukan hilang (kabur). radiograf yang buruk sehingga informasi yang diperlukan hilang (kabur).
Tegangan (V) antara anoda dengan katoda menunjukkan kecepatan dari Tegangan (V) antara anoda dengan katoda menunjukkan kecepatan dari elektron-elektron, semakin besar kecepatan elektron menumbuk anoda maka elektron-elektron, semakin besar kecepatan elektron menumbuk anoda maka semakin besar pula energi yang terkonversi ke
semakin besar pula energi yang terkonversi ke dalam energi sinar-Xdalam energi sinar-X (Meredith,1977).
(Meredith,1977).
Dengan
Denganiiadalah arus tabung dan t adalah waktu penyinaran,adalah arus tabung dan t adalah waktu penyinaran,vvadalahadalah tegangan tabung sinar-X dan
tegangan tabung sinar-X dandd adalah jarak target terhadap sumber radiasi (cm).adalah jarak target terhadap sumber radiasi (cm). 2.6.2 Arus Tabung
2.6.2 Arus Tabung
Arus tabung didefenisikan sebagai jumlah elektron persatuan waktu yang Arus tabung didefenisikan sebagai jumlah elektron persatuan waktu yang bergerak dari katoda ke anoda. Paparan sinar-X yang terjadi sebanding dengan bergerak dari katoda ke anoda. Paparan sinar-X yang terjadi sebanding dengan besarnya arus tabung (Merredith,1977) Hubungan ini dapat ditulis sebagai besarnya arus tabung (Merredith,1977) Hubungan ini dapat ditulis sebagai berikut:
berikut:
Dengan I1 adalah intensitas sinar-X awal, I2 ad
Dengan I1 adalah intensitas sinar-X awal, I2 adalah intensitas sinar-X akhir,alah intensitas sinar-X akhir, i adalah kuat arus (Ampere).
i adalah kuat arus (Ampere). 2.6.3 Jarak Fokus Ke Film (FFD) 2.6.3 Jarak Fokus Ke Film (FFD)
Jarak fokus ke film (FFD) adalah jarak antara titik
Jarak fokus ke film (FFD) adalah jarak antara titik tumbuk sinar-X (fokus)tumbuk sinar-X (fokus) dengan letak film radiograf. Perubahan pada FFD akan selalu berakibat pada dengan letak film radiograf. Perubahan pada FFD akan selalu berakibat pada perubahan nilai paparan sinar-X yang mencapai film, karena intensitas sinar-X perubahan nilai paparan sinar-X yang mencapai film, karena intensitas sinar-X
2.5 2.5
2.6 2.6
berbanding terbalik dengan jarak (invers square law). Apabila d merupakan jarak berbanding terbalik dengan jarak (invers square law). Apabila d merupakan jarak
dari fokus ke film maka paparan sin-X dap
dari fokus ke film maka paparan sin-X dapat dituliskan menjadi (Chesney,1989).at dituliskan menjadi (Chesney,1989).
2.6.4 Waktu Exposi (dalam menit) 2.6.4 Waktu Exposi (dalam menit)
Waktu exposi menunjukkan lamanya penyinaran, semakin lama waktu Waktu exposi menunjukkan lamanya penyinaran, semakin lama waktu penyinaran semakin besar sinar-X yang dihasilkan.
penyinaran semakin besar sinar-X yang dihasilkan.
2.7 Radiografi Sinar-X 2.7 Radiografi Sinar-X
Radiografi sinar-X adalah ilmu yang mempelajari citra suatu objek Radiografi sinar-X adalah ilmu yang mempelajari citra suatu objek yangyang diradiasi dengan sinar-X. Bila sinar-X dilewatkan pada suatu objek,
diradiasi dengan sinar-X. Bila sinar-X dilewatkan pada suatu objek, makamaka sebagian radiasi yang ada akan diteruskan sehingga citra objek dapat direkam sebagian radiasi yang ada akan diteruskan sehingga citra objek dapat direkam pada film. Satuan yang biasa digunakan untuk penyinaran radiografi adalah pada film. Satuan yang biasa digunakan untuk penyinaran radiografi adalah
Rontgen, disingkat R. Satu Rontgen dapat diartikan sebagai sejumlah sinar-X Rontgen, disingkat R. Satu Rontgen dapat diartikan sebagai sejumlah sinar-X agar menghasilkan ion-ion yang membawa muatan satu statcoulomb tiap agar menghasilkan ion-ion yang membawa muatan satu statcoulomb tiap centimeter kubik diudara dengan suhu nol derajat celsius pada tekanan 760 centimeter kubik diudara dengan suhu nol derajat celsius pada tekanan 760 mmhg. Satu Rontgen dari radiasi foton mempun
mmhg. Satu Rontgen dari radiasi foton mempunyai energi rata-rata antara 0.1yai energi rata-rata antara 0.1 Mev sampai 3.0 Mev yang mampu menghasilkan dosis serap sebesar 0.96 rad. Mev sampai 3.0 Mev yang mampu menghasilkan dosis serap sebesar 0.96 rad. Dengan demikian dapat dikatakan menghasilkan dosis sebesar 1 rad. Jadi, Dengan demikian dapat dikatakan menghasilkan dosis sebesar 1 rad. Jadi,
1 R = 1 rad 1 R = 1 rad
Keluaran sistem generator sinar-X dipengaruhi oleh arus listrik, waktu Keluaran sistem generator sinar-X dipengaruhi oleh arus listrik, waktu penyinaran, besarnya potensial dan jarak target. Secara matematis dapat penyinaran, besarnya potensial dan jarak target. Secara matematis dapat
dinyatakan dengan persamaan : dinyatakan dengan persamaan :
(2.8) (2.8) Keterangan: Keterangan: k = konstanta penyinaran k = konstanta penyinaran I = arus tabung I = arus tabung t = waktu penyinaran t = waktu penyinaran
V = Potensial tabung sinar-X V = Potensial tabung sinar-X
2.7 2.7
d = jarak target terhadap sumber radiasi d = jarak target terhadap sumber radiasi
Potensial (kV), Arus (mA) dan waktu (t) mempengaruhi densitas bayangan. Potensial (kV), Arus (mA) dan waktu (t) mempengaruhi densitas bayangan. Pemilihan potensial (kV) yang terlalu rendah akan menyebabkan penyinaran Pemilihan potensial (kV) yang terlalu rendah akan menyebabkan penyinaran yang diberikan tidak mampu menghasilkan densitas pada film. Sedangkan yang diberikan tidak mampu menghasilkan densitas pada film. Sedangkan pemilihan potensial (kV) yang terlalu tinggi akan menimbulkan gambar film pemilihan potensial (kV) yang terlalu tinggi akan menimbulkan gambar film
yang buruk sehingga informasi yang diperlukan hilang (kabur). yang buruk sehingga informasi yang diperlukan hilang (kabur).
Waktu penyinaran digunakan untuk menentukan lamanya penyinaran. Hal Waktu penyinaran digunakan untuk menentukan lamanya penyinaran. Hal ini terutama dimaksudkan untuk mengurangi ketidaktajaman gambar yang ini terutama dimaksudkan untuk mengurangi ketidaktajaman gambar yang
dihasilkan di film karena gerakan objek yang diambil. Dengan waktu penyinaran dihasilkan di film karena gerakan objek yang diambil. Dengan waktu penyinaran yang minimal dapat digunakan untuk mengontrol densitas rata-rata bayangan. yang minimal dapat digunakan untuk mengontrol densitas rata-rata bayangan.
Bila waktu penyinaran yang dipilih ditingkatkan atau diperbesar akan Bila waktu penyinaran yang dipilih ditingkatkan atau diperbesar akan mengakibatkan gambar yang dihasilkan d
mengakibatkan gambar yang dihasilkan di film menjadi kurang tajam. Hal inii film menjadi kurang tajam. Hal ini terjadi bila ada faktor gerakan dari objek yang diradiasi. Hubungan antara variasi terjadi bila ada faktor gerakan dari objek yang diradiasi. Hubungan antara variasi waktu penyinaran dengan potensial dapat dinyatakan dengan persamaan:
waktu penyinaran dengan potensial dapat dinyatakan dengan persamaan:
(2.9) (2.9) Dengan,
Dengan,
mA : arus listrik yang diberikan mA : arus listrik yang diberikan s1, s2 : waktu penyinaran
s1, s2 : waktu penyinaran
kV1, kV2 : potensial yang diberikan kV1, kV2 : potensial yang diberikan
Gambar 2.2 : Distribusi Radiasi Sinar-X Gambar 2.2 : Distribusi Radiasi Sinar-X
Gambar 2.2 menunjukkan adanya pengurangan intensitas sinar-X . Radiasi Gambar 2.2 menunjukkan adanya pengurangan intensitas sinar-X . Radiasi sinar-X dipancarkan dari fokus tabung sinar-X dalam arah
sinar-X dipancarkan dari fokus tabung sinar-X dalam arah garis lurus. Pancarangaris lurus. Pancaran itu kemudian didistribusikan dalam Jarak yang semakin besar. H
itu kemudian didistribusikan dalam Jarak yang semakin besar. Hal inial ini
menyebabkan intensitas sinar-X itu menjadi berkurang dengan perbandingan menyebabkan intensitas sinar-X itu menjadi berkurang dengan perbandingan kuadrat jarak. Bila jarak yang diberikan diperbesar menjadi dua kalinya, maka kuadrat jarak. Bila jarak yang diberikan diperbesar menjadi dua kalinya, maka intensitasnya berkurang menjadi seperempatnya, dan bila jaraknya diperbesar intensitasnya berkurang menjadi seperempatnya, dan bila jaraknya diperbesar tiga kali lipat maka intensitasnya berkurang menjadi sepersembilan dari
tiga kali lipat maka intensitasnya berkurang menjadi sepersembilan dari intensitas semula.
intensitas semula.
Hubungan antara waktu penyinaran dengan jarak sumber radiasi ke film Hubungan antara waktu penyinaran dengan jarak sumber radiasi ke film dinyatakan dengan persamaan:
dinyatakan dengan persamaan:
(2.10) (2.10) Dengan ,
Dengan , mA
mA : : arus arus listrik listrik yang yang diberikandiberikan s1, s2 : waktu penyinaran
s1, s2 : waktu penyinaran
d1, d2 : jarak sumber radiasi ke d1, d2 : jarak sumber radiasi ke filmfilm
Dari persamaan (2.3) dan (2.4) dapat dinyatakan hubungan antara potensial Dari persamaan (2.3) dan (2.4) dapat dinyatakan hubungan antara potensial dan jarak sumber radiasi:
dan jarak sumber radiasi:
(2.11) (2.11) Dengan ,
Dengan , d1,
d1, d2 d2 : : jarak jarak sumber sumber radiasi radiasi ke ke filmfilm kV1,
kV1, kV2 kV2 : : potens potens ial ial yang yang diberikandiberikan
Gambar 2.3
Gambar 2.3 adalah Perubahan Log Penyinaran Mempengaruhi Densitas Film Gambar 2.3 adalah Perubahan Log Penyinaran Mempengaruhi Densitas Film (Daerah 1). Pengaruh yang terjadi pada daerah ini sangat kecil. Densitas pada (Daerah 1). Pengaruh yang terjadi pada daerah ini sangat kecil. Densitas pada daerah ini disebabkan oleh adan
daerah ini disebabkan oleh adanya basic fog (densitas latar belakang) yangya basic fog (densitas latar belakang) yang dimiliki setiap film. Pada daerah 2 (daerah toe), te
dimiliki setiap film. Pada daerah 2 (daerah toe), terjadi peningkatan logrjadi peningkatan log
penyinaran. Densitas bertambah secara perlahan. Daerah ini menunjukkan efek penyinaran. Densitas bertambah secara perlahan. Daerah ini menunjukkan efek penyinaran. Pada daerah 2-3 (straight-line part), densitas meningkat secara linier penyinaran. Pada daerah 2-3 (straight-line part), densitas meningkat secara linier
terhadap log penyinaran. Kemiringannya merupak
terhadap log penyinaran. Kemiringannya merupakan gradien film. Gradien filman gradien film. Gradien film menyatakan kontras film. Kontras film merupakan kemampuan
menyatakan kontras film. Kontras film merupakan kemampuan film untukfilm untuk membedakan densitas yang disebabkan oleh dua penyinaran yang hampir sama. membedakan densitas yang disebabkan oleh dua penyinaran yang hampir sama. Secara matematis dapat dinyatakan dengan persamaan:
Secara matematis dapat dinyatakan dengan persamaan:
(2.11) (2.11) Dengan ,
Dengan , tg
tg : gradien film: gradien film
D1,
D1, D2 D2 : : densitas densitas hasil hasil penyinaranpenyinaran E1,
E1, E2 E2 : : penyinaran penyinaran ( ( J/m2)J/m2) Pada daerah 3-4 (daerah
Pada daerah 3-4 (daerah shoulder), densitas meningkat dengan intensitasshoulder), densitas meningkat dengan intensitas penyinaran yang sangat tinggi.
penyinaran yang sangat tinggi.
2.8 Manfaat sinar-X dalam kehidupan sehari-hari 2.8 Manfaat sinar-X dalam kehidupan sehari-hari
Penemuan Sinar-X ternyata mampu mengantarkan ke arah terjadinya Penemuan Sinar-X ternyata mampu mengantarkan ke arah terjadinya
perubahan mendasar dalam bidang kedokteran. Dalam kegiatan medik, Sinar-X perubahan mendasar dalam bidang kedokteran. Dalam kegiatan medik, Sinar-X dapat dimanfaatkan untuk diagnosa maupun terapi. Dengan penemuan sinar-X dapat dimanfaatkan untuk diagnosa maupun terapi. Dengan penemuan sinar-X ini, informasi mengenai tubuh manusia menjadi mudah d
ini, informasi mengenai tubuh manusia menjadi mudah diperoleh tanpa perluiperoleh tanpa perlu melakukan operasi bedah.
melakukan operasi bedah.
2.9 Kelebihan dan Kekurangan Penggunaan Rontgen 2.9 Kelebihan dan Kekurangan Penggunaan Rontgen
2.9.1. Kelebihan Rontgen 2.9.1. Kelebihan Rontgen
Setelah Roentgen memperlihatkan hasil pemotretan dengan sinar-X Setelah Roentgen memperlihatkan hasil pemotretan dengan sinar-X terhadap tangan istrinya yang memakai cincin,
dengan jelas ruas-ruas tulang jari tangannya. Manusia mulai menyadari akan dengan jelas ruas-ruas tulang jari tangannya. Manusia mulai menyadari akan manfaat besar yang dapat diperoleh dari penemuan radiasi pengion tadi. manfaat besar yang dapat diperoleh dari penemuan radiasi pengion tadi. Pemanfaatan radiasi pengion dalam bidang kedokteran, terutama sinar-X Pemanfaatan radiasi pengion dalam bidang kedokteran, terutama sinar-X berkembang pesat beberapa saat setelah penemuan radiasi tersebut.
berkembang pesat beberapa saat setelah penemuan radiasi tersebut. Penguasaan pengetahuan mengenai radiasi pengion
Penguasaan pengetahuan mengenai radiasi pengion
oleh umat manusia yang terus meningkat dari waktu ke waktu juga oleh umat manusia yang terus meningkat dari waktu ke waktu juga memungkinkan dimanfaatkannya radiasi tersebut dalam berbagai bidang memungkinkan dimanfaatkannya radiasi tersebut dalam berbagai bidang kegiatan di luar kedokteran, di samping pemanfaatan-nya di dalam bidang kegiatan di luar kedokteran, di samping pemanfaatan-nya di dalam bidang kedokteran sendiri juga terus mengalami peningkatan.
kedokteran sendiri juga terus mengalami peningkatan. Dalam ilmuDalam ilmu kedokteran, sinar-X dapat digunakan untuk m
kedokteran, sinar-X dapat digunakan untuk melihat kondisi tulang, gigi sertaelihat kondisi tulang, gigi serta organ tubuh yang lain tanpa melakukan pembedahan langsung pada tubuh organ tubuh yang lain tanpa melakukan pembedahan langsung pada tubuh pasien.
pasien.
2.9.2. Kekurangan Rontgen 2.9.2. Kekurangan Rontgen
Beberapa efek merugikan yang muncul pada tubuh manusia karena Beberapa efek merugikan yang muncul pada tubuh manusia karena terpapari sinar-X segera teramati beberapa saat setelah penemuan kedua terpapari sinar-X segera teramati beberapa saat setelah penemuan kedua jenisjenis radiasi tersebut. Efek merugikan tersebut berupa kerontokan rambut dan radiasi tersebut. Efek merugikan tersebut berupa kerontokan rambut dan kerusakan kulit. Pada tahun 1897 di Amerika Serikat dilaporkan adanya 69 kerusakan kulit. Pada tahun 1897 di Amerika Serikat dilaporkan adanya 69 kasus kerusakan kulit yang disebabkan oleh sinar-X. Tahun 1902 angka yang kasus kerusakan kulit yang disebabkan oleh sinar-X. Tahun 1902 angka yang dilaporkan meningkat menjadi 170 kasus. Pada tahun 1911 di Jerman juga dilaporkan meningkat menjadi 170 kasus. Pada tahun 1911 di Jerman juga dilaporkan adanya 94 kasus tumor yang disebabkan oleh sinar-X. Meskipun dilaporkan adanya 94 kasus tumor yang disebabkan oleh sinar-X. Meskipun beberapa efek merugikan dari sinar-X telah teramati, namun upaya
beberapa efek merugikan dari sinar-X telah teramati, namun upaya perlindungan terhadap bahaya penyinaran sinar-X belum terfikirkan. perlindungan terhadap bahaya penyinaran sinar-X belum terfikirkan.
BAB III BAB III PENUTUP PENUTUP 3.1 3.1 KesimpulanKesimpulan 1.
1. Sinar-X mempunyai beberapa sifat fisis, yaitu: daya tembus, pertebaranSinar-X mempunyai beberapa sifat fisis, yaitu: daya tembus, pertebaran (hamburan), penyerapan (absorbsi), efek fotografi, pendar fluor (fluorosensi) (hamburan), penyerapan (absorbsi), efek fotografi, pendar fluor (fluorosensi) dan efek biologi.
dan efek biologi. 2.
2. Pembentukan sinar-X berawal dari pemberian beda potensial antara katodaPembentukan sinar-X berawal dari pemberian beda potensial antara katoda dan anoda hingga beberapa kilovolt pada tabung sinar-X. Perbedaan potensial dan anoda hingga beberapa kilovolt pada tabung sinar-X. Perbedaan potensial yang besar ini mampu menimbulkan arus elektron sehingga elektron-elektron yang besar ini mampu menimbulkan arus elektron sehingga elektron-elektron yang dipancarkan akibat pemanasan filamen akan dipercepat menuju target yang dipancarkan akibat pemanasan filamen akan dipercepat menuju target dalam sebuah tabung hampa udara.
dalam sebuah tabung hampa udara. 3.
3. Seseorang harus berada di antara tempat penyimpanan film dan tabung yangSeseorang harus berada di antara tempat penyimpanan film dan tabung yang memancarkan sinar-X. Sinar-X akan menembus kulit dan bagian tubuh lain memancarkan sinar-X. Sinar-X akan menembus kulit dan bagian tubuh lain kecuali tulang. Bayangan sinar ini k
kecuali tulang. Bayangan sinar ini kemudian direkam pada film. Setelah filmemudian direkam pada film. Setelah film tersebut dicuci.
tersebut dicuci. 4.
4. Interaksi sinar-X dengan materi akan terjadi bila sinar-X yang dipancInteraksi sinar-X dengan materi akan terjadi bila sinar-X yang dipancarkanarkan dari tabung dikenakan pada suatu objek. Interaksi ini menyebabkan foton akan dari tabung dikenakan pada suatu objek. Interaksi ini menyebabkan foton akan kehilangan energi yang dimiliki oleh foton.
kehilangan energi yang dimiliki oleh foton. 5.
5. Faktor-faktor yang memengaruhi intensitas Sinar-X yang dihasilkan dari suatuFaktor-faktor yang memengaruhi intensitas Sinar-X yang dihasilkan dari suatu pemaparan atau disebut faktor eksposi adalah tegangan tabung, Arus tabung, pemaparan atau disebut faktor eksposi adalah tegangan tabung, Arus tabung, jarak fokus ke film, waktu eksposi.
jarak fokus ke film, waktu eksposi. 6.
6. Radiografi sinar-X adalah ilmu yang mempelajari citra suatu objek Radiografi sinar-X adalah ilmu yang mempelajari citra suatu objek yangyang diradiasi dengan sinar-X. Bila sinar-X dilewatkan pada suatu objek, diradiasi dengan sinar-X. Bila sinar-X dilewatkan pada suatu objek, makamaka sebagian radiasi yang ada akan diteruskan sehingga citra objek dapat direkam sebagian radiasi yang ada akan diteruskan sehingga citra objek dapat direkam pada film.
pada film. 7.
7. Dalam kegiatan medik, Sinar-X dapat dimanfaatkan untuk diagnosa maupunDalam kegiatan medik, Sinar-X dapat dimanfaatkan untuk diagnosa maupun terapi. Dengan penemuan sinar-X ini, informasi mengenai tub
terapi. Dengan penemuan sinar-X ini, informasi mengenai tubuh manusiauh manusia menjadi mudah diperoleh tanpa perlu melakukan operasi bedah.
8.
8. Sinar-X dapat digunakan untuk melihat Sinar-X dapat digunakan untuk melihat kondisi tulang, gigi serta organ tubuhkondisi tulang, gigi serta organ tubuh yang lain tanpa melakukan pembedahan langsung pada tubuh pasien.
yang lain tanpa melakukan pembedahan langsung pada tubuh pasien.
Beberapa efek merugikan yang muncul pada tubuh manusia karena terpapari Beberapa efek merugikan yang muncul pada tubuh manusia karena terpapari sinar-X segera teramati yaitu kerontokan rambut dan tumor.
Daftar Pustaka Daftar Pustaka
Davodit, Paul. 2008.
Davodit, Paul. 2008. Physics in Biology and Medicine, 3rd Edn. Physics in Biology and Medicine, 3rd Edn.UK: AcademicUK: Academic Press.
Press.
Djunaidi, H. Mahbub Hart. 1978.
Djunaidi, H. Mahbub Hart. 1978.Seratus Tokoh yang Paling Berpengaruh dalamSeratus Tokoh yang Paling Berpengaruh dalam Sejarah
Sejarah (Hart, Michael). Jakarta: Dunia Pustaka Jaya. (Hart, Michael). Jakarta: Dunia Pustaka Jaya. (Online),
(Online),(http://www.accessexcellence.org/AE/AEC/CC/histori(http://www.accessexcellence.org/AE/AEC/CC/historical_background. htmlcal_background. html ), diakses 3 September 2013
), diakses 3 September 2013 (Online),
(Online), (http://twistedsifter.com/2010/05/x-ray-photography-nick-veasey/)(http://twistedsifter.com/2010/05/x-ray-photography-nick-veasey/), diakses, diakses 10 September 2013
