bab i pendahuluan

BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Mata adalah indra terbaik yang dimiliki oleh manusia sehingga citra
(gambar) memegang peranan penting dalam perspektif dan pengamatan manusia.
Namun mata manusia memiliki keterbatasan dalam menangkap sinyal
elektromagnetik. Gelombang elektromagnetik banyak jenisnya antara lain sinar
lampu, ultra violet, inframerah, gelombang radio, dan TV seperti yang
ditunjukkan pada Gambar 1.1. Manusia hanya mampu menangkap sinyal
eletromagnetik pada panjang gelombang 400 nm sampai dengan 750 nm yang kita
sebut cahaya tampak. Telah ditemukannya pancaran sinyal elektromagnetik diluar
cahaya tampak serta metode deteksinya, membantu manusia melihat melalui hasil
citra yang dideteksi. Sebagai contohnya adalah Sinar-X yang ditemukan oleh
Wilhelm Conrad Roentgen seorang berkebangsaan Jerman pada tahun 1895.
Gambar 1.1 Jenis gelombang elektromagnetik (Young et al, 2008)
Radiasi sinar-X merupakan suatu gelombang elektromagnetik dengan
panjang gelombang pendek. Sinar-X mempunyai daya tembus yang cukup tinggi
terhadap bahan yang dilaluinya. Dengan demikian sinar-X dapat dimanfaatkan
sebagai alat diagnosis dan terapi di bidang kedokteran, serta alat inspeksi di
bidang industri dan keselamatan kerja.
1
2
Berkembangnya teknologi di bidang industri manufaktur menuntut
berkembangnya sistem yang menunjang keselamatan. Telah ditemukannya SinarX selama lebih dari satu abad membantu berkembangnya sistem keselamatan
dalam bidang industri. Dalam industri manufaktur penggunaan motor mesin
berbahan bakar fosil sudah sangat umum terjadi. Mesin ini dalam penggunaannya
dapat menghasilkan panas akibat pembakaran. Panas tersebut dapat meningkatkan
suhu material logam mesin tersebut.
Dalam bukunya Halliday dan Resnick (2004) menyatakan perubahan
panjang suatu material logam akan sebanding dengan perubahan suhu material
tersebut. Namun dalam kasus lain apabila suhu terlalu tinggi maka perubahan
panjang material tidak lagi sebanding dengan suhu material tersebut. Apabila hal
ini tidak diperhitungkan dan terjadi pada piston mesin, maka akan terjadi gesekan
antar piston dengan ruang bakar. Hal ini dapat menyebabkan kerusakan pada
mesin dan lebih parahnya kecelakaan kerja.
Ada beberapa cara mengetahui muai panjang pada logam. Yaitu dengan
metode dilatometri mekanik, optik interferometri, dan analisa termomekanikal.
Namun sayangnya metode-metode tersebut hanya dapat digunakan pada skala
laboratorium yang bertujuan mengetahui koefisien muai panjang. Metode-metode
tersebut tidak dapat diterapkan untuk logam-logam pada mesin yang sedang
bekerja (online).
Di laboratorium Fisika Citra Jurusan Fisika UGM dikembangkan sistem
radiografi sinar-X digital. Sistem ini berpotensi mampu memeriksa muai panjang
logam pada mesin yang sedang bekerja (online) karena kemampuan sinar-X
menembus suatu material tanpa merusak material tersebut. Melihat potensi
tersebut, penelitian menguji kemampuan radiografi sinar-X digital dalam
memeriksa gejala muai panjang suatu logam dilakukan di Laboratorium Fisika
Citra UGM.
1.2 Rumusan masalah
a.
Apakah radiografi sinar-X digital mampu mengamati pemuaian panjang
suatu logam?
3
b.
Berapa ketelitian yang mampu dicapai radiografi sinar-X digital dalam
menentukan koefisien muai panjang suatu logam?
c.
Bagaimana perbandingan koefisien muai panjang logam sampel uji dengan
referensi?
1.3 Batasan masalah
Penelitian ini dibatasi pada masalah penentuan koefisien muai panjang
logam besi, alumunium, dan tembaga dalam bentuk lempeng serta batang yang
diamati dengan mikro-radiografi sinar-X digital. Pemuaian dianggap bersifat
isotropik. Peralatan mikro-radiografi yang digunakan merupakan peralatan mikroradiografi sinar-X di GRFC FMIPA UGM apa adanya, tanpa upaya
penyempurnaan sistem.
1.4 Tujuan Penelitian
a.
Menguji kemampuan mikro-radiografi sinar-X digital untuk mengamati
pemuaian panjang suatu logam
b.
Menentukan ketelitian yang mampu dicapai oleh radiografi sinar-X digital
c.
Membandingkan koefisien muai panjang yang didapat logam sample
dengan referensi
1.5 Hipotesa
Hipotesa bahwa mikro-radiografi sinar-X digital dapat digunakan untuk
mengukur geometri benda, namun diperlukan sedikit penyesuaian agar dapat
menunjukkan ketelitian yang baik dalam menghasilkan informasi geometri benda
tersebut.
1.6 Manfaat Penelitian
a.
Diperoleh rekam jejak atas kinerja perangkat mikro-radiografi sinar-X
digital yang dibangun di Jurusan Fisika FMIPA UGM
b.
Diperoleh pemahaman tentang proses pemeriksaan koefisien muai panjang
suatu logam menggunakan mikro-radiografi sinar-X digital
c.
Diperoleh pemahaman untuk melakukan optimasi dan penerapan
pemeriksaan muai panjang logam sebagai bagian upaya meningkatkan
keselamatan kerja dalam industri
1.7 Sistematika Penulisan
4
Penyajian tugas akhir ini mengikuti aturan penulisan tugas akhir seperti
berikut.
BAB I PENDAHULUAN
Bagian ini meliputi permasalahan apa yang mendasari tema, rumusan
masalah, batasan masalah, serta tujuan dan manfaat dari penelitian yang
dilakukan.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Bagian ini memuat uraian sistematis tentang informasi hasil penelitian
yang disajikan dalam pustaka dan dihubungkan dengan masalah yang sedang
diteliti.
BAB III DASAR TEORI
Pada bab ini diuraikan teori yang mendasari penelitian yang dilakukan.
BAB IV METODOLOGI PENELITIAN
Menyajikan secara lengkap setiap langkah yang akan dilakukan dalam
penelitian, yang meliputi: bahan, peralatan, prosedur kerja, pengumpulan data,
pengolahan data, dan analisa hasil.
BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN
Memuat tentang hasil yang diperoleh dari penelitian berupa data-data,
grafik, dll. Serta berisi uraian yang menjelaskan keadaan data dan grafik.
BAB VI KESIMPULAN
Bagian ini memuat secara singkat dan jelas tentang hasil penelitian yang
sesuai dengan tujuan penelitian
DAFTAR PUSTAKA
Bagian ini memuat daftar referensi yang digunakan dalam penelitian yang
dilakukan
LAMPIRAN