PENGGUNAAN SINAR X 1. 2. Penvembuhan penyakit kanker (radio terapi) Mendiagnosa/memeriksa penyakit. Jenis pemeriksaan dengan sinar roentgen ada macam a. Pemeriksaan sinar tembus (fluoroscopy, doorlighting) b. Pemeriksaan foto rontgen (radiografi) , PEMERIKSAAN SINAR TEMBUS • Pemeriksaan sinar tembus adalah pemeriksaan radiologi dimana ahli radiologi secara langsung dapat melihat dan mempelajari alat-alat dalam tubuh yang bergerak. • Sinar X yang melalui tubuh penderita dan mengenai bagian-bagian kristal-kristal pendar, floor (fluorescent), pada layer (screen) sehingga bagian-bagian tersebut langsung dapat terlihat. • Karna sinar X yang diterima oleh penderita dan pemeriksa cukup tinggi, maka pemeriksaan sinar tembus yang langsung menggunakan fluorencent screen tidak diperbolehkan lagi, sebagai gantinya digunakan image intensifier dengan kamera TV tanpa menggelapkan ruangan pemeriksaan. SIFAT-SIFAT SINAR X Yang Berhubungan Dengan Radiography 1. Daya tembus 2. Petebaran 3. Penyerapan 4. Efek fotografi 5. Pendar flour (flourocensi) 6. Ionisasi SYARAT-SYARAT TERJADINYA SINAR X 1. Adanya sumber penghasil elektron 2. Adanya loncatan elektron dari katode menuju anode 3. Pergerakan elektron dari katoda menuju anoda tidak mengalami hambatan 4. Adanya cara untuk menghentikan elektron secara tibatiba SYARAT-SYARAT TERJADINYA SINAR X Untuk memenuhi persyaratan tersebut diperlukan sbb : 1. Sumber penghasil elektron : sumber elektron adalah filamen yang dipanaskan dengan mengalirkan arus listrik sehingga timbul emisi elektron, filamen ini berada pada elektoda negatif yang disebut katoda 2. Cara menggerakkan elektron dari katoda menuju anode yaitu dengan mmberi beda potensial yang tinggi entara kedua elektroda dimana anode lebih positif terhadap katoda 3. Agar pergerakan elektron dari katoda menuju anode tidak mengalami hambatan maka tabung sinar X harus hampa udara 4. Cara untuk menghentikan elektron adalah dengan membuat target yang terbuat dari bahan tungsten dengan syarat tertentu antara lain titik lebur yang tinggi, metal ini berada pada arah anode sebagai elektrod positip, Luas dari metal tersebut sebagai somber radiasidan disebut focal spot Blok Diagram terjadinya sinar x 2 1 3 8 4 6 7 PLN (Sumber Listrik) Keterangan : 1. Main Switch 2. Autotrafo 3. Trafo tegangan tinggi (HTT) 4. X-Ray Tube 5 5. 6. 7. 8. Trafo Filamen Push button (PB) Timer Kontaktor X-RAY TUBE Anode X-Ray Tube Anode adalah elektrode yang bermuatan positip, pada anode taerjadi panas yang sangat tinggi akibat tumbukan elektron, 99,9% energi yang diperlukan dirubah menjadi panas, sedangkan yang 0,1% dirubah menjadi sinar -X Oleh sebab itu bahan anode harus memenuhi persyaratan sebagai berikut : 1. Merupakan penghantar listrik yang baik 2. Dapat menahan panas yang tinggi 3. Dapat membuang panas yang cepat X-RAY TUBE Macam-macam Anode X-Ray Tube 1. Stationer Anode (Anode diam) 2. Rotating Anode (Anode putar) Stationer Anode (Anode diam) Radiator Shield Anode anti Anode Chatode BULB Covering Length optical Focus X-RAY TUBE • Anode ini terbuat dari bahan tembaga, pada permukaan daerah depan ditanamkan tungsten sebagai target merupakan bagian yang menerima tumbukan elektron yang meloncat dari katoda, panas yang terjadi akan dibuang dengan cara merambat/konveksi. • Karena sejumlah panas yang besar timbul pada target, maka materi target harus mempunyai titik lebur yang tinggi, tungsten mempunyai beberapa kelebihan antara lain : 1. Mempunyai titik lebur atau titik leleh yang tinggi dibandingkan dengan logam lain 2. Mempunyai nomor atom yang besar (Z = 74) karenanya lebih efisien untuk memproduksi sinar x dari materi yang mempunyai nomor atom yang lebih rendah 3. Mempunyai titik uap yang relatif rendah pads suku yang tinggi sehingga kevakuman tabung lebih mullah dipertahankan 4. Mempunyai days menghantar papas yang balk, sehingga tersalur keluar bidang focus dengan cepat. 5. Mempunyai sifat mekanik yang kuat untuk bahan membuat target X-RAY TUBE • Dengan menggunakan anode diam dapat dipergunakan pada maksimum power supply 15 KW dan focus 5,0 x 5,0 mm untuk keperluan radiografi pemakaian focus dengan ukuran trsebut akan menghasilkan gambar yang kurang detail dan tidak dapat memenuhi standart modern.. • Pemakaian maksimum yang dapat dihasilkan oleh stationary anode dengan menggunakan stationary anode, full wave rectifier adalah 50 KV, 300 mA, 1.0 Sec bila 70 kV maka mA = 324 ; Sec : 0,2. bila kV = 90 maka mA = 350, Sec = 0,05. • Untuk menghasilkan gambar radiografi yang detail diperlukan focus yang lebih kecil dan output yang besar akan mengakibatkan panas yang tinggi, panas tersebut akan dibuang secara sempurna dengan menggunakan rotating anoda • Pada saat ini stationary anode masih digunakan untuk keperluan antara lain : Dental X-Ray unit, alat-alat portable, mobile unit, dan juga alat terapy. Rotating anode • X-RAY TUBE Putaran anode digerakkan oleh motor asyncrone, dengan rotor berada didalam tabung dan statronya berada diluar, bekerja berdasarkan hukum Lorenz, mempunyai kecepatan putaran rata-rata 3000 RPM, putaran ini dengan menggunakan TRIPLICATOR untuk menaikkan frekuensi dari 50 Hz menjadi 150 Hz dan dengan design khusus putaran anode dapat mencapai 9000 rpm, dengan demikian maka pembuangan panas akan lebih sempurna, daya tampung panas lebih sempurna dan daya listrik yang dihasilkan efektif. Gambar berikut memperlihatkan bentuk dari rotating anode serta permukaan yang terkena tumbukan electron. X-RAY TUBE Rotating anode • Bahan yang dipergunakan anode adalah molibdenum merupakan metal yang mempunyai titik lebur yang tiaggi namun sangat ringan, konstrasi dari anode mempunyai sudut kemiringan sebesar 16,5 derajat • Selama tarjadi penyinaran : anode berputar akibat perputaran tersebut maka permukaan yang terkena tumbukan elektron merata diseluruh permukaan anode namun terfocus pada lebar bertentu (ABCD lihat gambar) dan menghasilkan sinar x dengan lebar EFGH, dan disebut focus. Pada umumnya besarnya focus adalah 1,0x1,0 mm untuk focus kecil (SF) dan 2,0 x 2,0 mm untuk focus besar (LF), sedangkan besarnya arus tabung dapat mencapai 1000 mA bahkan lebih dan power output yang dihasilkan dapat mencapai 50 kW lebih. X-RAY TUBE Konstruksi Rotating anode Keterangan G : Vacuum glass envelope F : Filamen A : Anode disc SC : Stator Coil R : Rotor X-RAY TUBE Konstruksi Rotating anode SHIELD X-RAY TUBE • X-Rray tube baik stationary maupun anode putar disebut insert.Xray tube dipasang didalam satu tempat yang disebut shield, terbuat dari bahan metal yang kuat mengandung atau dilapisi timah (Pb) sebagai bahan untuk menahan scattered radiasi (radiasi hambur) yang terjadi. • Pemasangau tabung harus kokoh, diantara tabung dan shield diisi ole khusus (type diala C) pengisisan olie harus vacuum tidak ada udara yang tercampur, sebab udara dapat mengakibatkan kurangnya daya isolasi terhadap tegangan tinggi, olie berguna sebagai isolasi tegangan tinggi dan media perambatan pembuangan panas yang dikeluarkan oleh tabung. • Semakin tinggi panas, olie akan memuai dan akan menekan bellow yang terbuat dari karet, bellow ini akan menekan microswitch yang dipasang dibagian luar shield, sehingga memutuskan rangkaian dan tidak dapat dilakukan penyinaran lebih lanjut. • Jenis pengaman panas yang lain menggunakan switch dengan sistem bemetal X-RAY TUBE YANG TERPASANG PADA SHIELD Keterangan CR : HT Conector TA : Window B : Bellow BS : Bellow Switch FC : Kabel Filamen AC : Electrode Positip SW : Stator Rotating Anode EC : Elecromagnetic Counter L1 : L2 : KATODE • Bagian lain dari tabung selain anode adalah katode dengan muatan negatip dimana terdapat filamen sebagai penghasil elektron, apabila filamen dipanaskan dengan cara memberikan tegangan. • Pada sistem rotating anode dapat dipasang satu filamen (single focus) atau dua filamien (double focus) terdiri dari focus kecil (small focus) dan focus besar (large focus) • Kedua filamen tersebut bekerja bergantian disesuaikan dengan keperluan mA. • Gambar dibawah memperlihatkan letak dari filamen KATODE • • • Elektron yang terjadi akibat pemanasan filament akan meloncat kearah anode apabila pada katoda diberi muatan negatif dan anode diberi muatan positif. Elektron akan menumbuk permukaan anode dan menghasilkan sinar x dengan ukuran (focus) tertentu, ukuran focus pada umumnya adalah : Small Focus Large Focus 0,3x0,3 mm 1,2x1,2 mm 0,3x0,3 mm 2,0x2,0 mm 0,8x0,8 mm 1,8x1,8 mm 1,0x1,0 mm 2,0x2,0 mm 1,2x1,2 mm 2,0x2,0 mm Ukuran focus menentukan kualitas gambar yang terjadi, semakin kecil fokus dihasilkan gambar yang semakin tajam FILAMEN CHARACTERISTIC • • Besarnya anus yang terjadi pada X-ray tube antara Lain tergantung dari jumlah emisi eleKtron yang dihasilkan filamen, sedangkan panas filamen ditentukan oleh besarnya anus dan tegangan yang mensuplay. Gambar dibawah memperlihatkan charactheristic pemanasan fiiamen dari sebuah X-ray tube dengan focal spot 2 mm dan dipergunakan power supply satu fase Cara Membaca : Pada 40 kV dapat dihasilkan arus tabung 40 – 250 mA, tegangan filamen 6,5 -11 volt, dengan arus filamen 3,8 – 5,1 A Pads 80 KV dapat dihasilkan arus tabung 30-500 mA, teganganfiiamen 6,5 - 16 V dengan arus filamen 3,8 - 5,05 Ampere Pada 125 KV dapat dihasilkan arus tabung 50-350 mA, teganganfilamen 6,5-12V dengan anus filamen 3,8 - 4.7 Ampere • • FILAMEN CHARACTERISTIC Besarnya anus yang terjadi pada X-ray tube antara Lain tergantung dari jumlah emisi eleKtron yang dihasilkan filamen, sedangkan panas filamen ditentukan oleh besarnya anus dan tegangan yang mensuplay. Gambar dibawah memperlihatkan charactheristic pemanasan fiiamen dari sebuah X-ray tube dengan focal spot 2 mm dan dipergunakan power supply satu fase Cara Membaca : Pada 40 kV dapat dihasilkan arus tabung 40 – 250 mA, tegangan filamen 6,5 -11 volt, dengan arus filamen 3,8 – 5,1 A Pads 80 KV dapat dihasilkan arus tabung 30-500 mA, teganganfiiamen 6,5 - 16 V dengan arus filamen 3,8 - 5,05 Ampere Pada 125 KV dapat dihasilkan arus tabung 50-350 mA, teganganfilamen 6,5-12V dengan anus filamen 3,8 - 4.7 Ampere TRANSFORMATOR adalah suatu alas listrik dapat memindahkan dan mengubah energi listrik dari satu atau lebih rangkaian listrik rangkaian listrik yang lain melalui suatu gandengan magnet dan berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik atau dapat juga diartikan sebagai suatu alat untuk menaikkan atau menurunkan tegangan Transformator terdiri dari : - Inti besi yaitu susunan plat-plat tipis yang tersusun sehingga merupakan tumpukan plat dimana inti tersebut dilapisi kohor (damar tiruan) dimana terdapat dua lilitan kawat pada inti tersebut - Lilitan Kawat terdiri atas : Lilitan Primer : dihubungkan dengan input arus balak balik Lilitan Primer : dihubungkan dengan output yang memberikan arus ke pemakai TRANSFORMATOR Prinsip Kerja : Suatu transfurmator pada lilitan primer dililitkan kawat sejumlah N1 dan pada sekunder dililitkan kawat sejumlah N2. Apabila lilitan bagian primer dialiri arus bolak-balik maka pada lilitan akan mengalir arus I sehingga mengakibatkan terbangkitnya flux pada inti besi Oleh karma arus ini bolak-balik maka flux yang dibangkitkan akan bolak-balik pula, sehingga akan menimbulkan GGL induksi yang timbul tergantung pada lilitan primer ataupun lilitan sekunder. Sehingga akan didapatkan, GGL (E1) induksi primer : GGL (E2) induksi sekunder : E1 N1 d dt E2 N 2 d dt Jadi perbandingan GGL induksi primer dan GGL induksi sekunder bukanlah menyatakan perbandiagan tegangan jepit primer dari tegangan jepit sekunder TRANSFORMATOR PENAIK & PENURUN TEGANGAN Besar kecilnya GGl induksi yang di bangkitkan adalah tergantung kepada jumlah lilitan kawat inti besi. Apabila lilitan kawat perimer lebih sedikit dari pada lilitan kawat sekunder maka GGl induksi pada lilitan sekunder lebih besar dari pada tegangan perimer, oleh karena itu teransformator yang demikian disebut Step up transfoimator Sebaliknya apabila jumlah lilitan kawat perimer Sebaliknya apabila jumlah lilitan kawat perimer lebih banyak dari pada lilitan kawat sekunder lebih dari pada sekunder makabanyak GGl induksi padalilitan lilitankawat sekunder lebih maka GGlpada induksi pada lilitan sekunder kecil dari tegangan perimer, maka lebih kecil dari padayang tegangan perimer, maka transformator demikian disebut Step down transformator trasformator yang demikian disebut Step down trasformator Oleh karena itu kemungkinan di rubahnya tegangan listrik dengan menggunakan E1 N perbandingan transformasi sebagai berikut E1 : E2 = N1 : N2 1 E2 N2 Kerugian Pada Trnsformator • Rugi tembaga, yaitu kerugian yang di sebabkan arus beban mengalir pada kawat tembaga Pcu = I2. R, Karena arus beban berubah-ubah maka rugi tembaga tidak konstan tergantung pada beban • Rugi Besi : – Rugi Histerisi Yaitu Rugi yang disebabkan Flux bolak-balik pada inti besi Ph = Kh. f. B – Rugi Arus Edy Yaitu rugi yang diakibatkan arus pusar pada inti besi Po = Ko . f2. . B2max Jadi Rugi besi (rugi inti) , Pt = Ph + Po Untuk memperkecil rugi arus Eddy adalah dengan memperkecil jalarmya anus induksi didalam inti besi, dimana inti besi tadi dibuat dari plat-plat tipis. Plat-plat tersebut satu lama lain diisolasi dengan cairan vernis, kemudian disusun menurut tebal yang dibuat Auto Trnsformator • Rugi tembaga, yaitu kerugian yang di sebabkan arus beban mengalir pada kawat tembaga Pcu = I2. R, Karena arus beban berubah-ubah maka rugi tembaga tidak konstan tergantung pada beban • Rugi Besi : – Rugi Histerisi Yaitu Rugi yang disebabkan Flux bolak-balik pada inti besi Ph = Kh. f. B – Rugi Arus Edy Yaitu rugi yang diakibatkan arus pusar pada inti besi Po = Ko . f2. . B2max Jadi Rugi besi (rugi inti) , Pt = Ph + Po Untuk memperkecil rugi arus Eddy adalah dengan memperkecil jalarmya anus induksi didalam inti besi, dimana inti besi tadi dibuat dari plat-plat tipis. Plat-plat tersebut satu lama lain diisolasi dengan cairan vernis, kemudian disusun menurut tebal yang dibuat
