BAB II LANDASAN TEORI
2.1 Spektrum Elektromagnetik Spektrum elektromagnetik adalah daerah jangkauan panjang gelombang yang merupakan bentang radiasi. Hendrich hertz (1857 β 1894) adalah orang pertama kalinya menguji hipotesis Maxwell mengenai gelombang elektromagnetik. Ia mendeteksi gelombang. Panjang gelombang cahaya tampak mempunyai rentang antara 4,0 x 10-7 m hingga 7,5 x 10-7 m atau (400 nm β 750 nm) dan cahaya tampak yaitu radiasi gelombang elektromagnetik yang dapat dideteksi oleh mata manusia. Frekuensi cahaya tampak dapat dihitung berdasarkan persamaan berikut ini ; π = π .π
ππ‘ππ’
π=
π
π
2.1
Dengan f adalah frekuensi gelombang (Hz), π adalah panjang gelombang (m)
dan c adalah laju cahaya (3x108 m/s) . Berikut adalah gambar gelombang elektromagnetik dari beberapa banyak jenis radiasi panjang gelombang yaitu gelombang radio, gelombang mikro, radiasi inframerah,cahaya tampak, radiasi ultraviolet, sinar X dan sinar gamma.
Gambar 2.1 Gelombang Elektromagnetik (https://id.wikipedia.org/wiki/Spektrum_elektromagnetik)
2.2 Laser Laser (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) adalah penguatan
cahaya
melalui
radiasi
emisi
yang
terstimulasi
(Halliday
dan
Resnick.1978). Laser merupakan sumber cahaya koheren yang monokromatik dan amat lurus. Cara kerjanya mencakup optika dan elektronika. Para ilmuwan biasa menggolongkannya dalam bidang elektronika kuantum. Sebetulnya laser merupakan perkembangan dari MASER, huruf M disini singkatan dari Microwave, artinya gelombang mikro. Cara kerja maser dan laser adalah sama, hanya saja mereka bekerja pada panjang gelombang yang berbeda. Laser bekerja pada spektrum infra merah sampai ultra ungu, sedangkan maser memancarkan gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang yang jauh lebih panjang, sekitar 5 cm, lebih pendek sedikit dibandingkan dengan sinyal TV - UHF. Laser yang memancarkan sinar tampak disebut laser - optik. (Pikatan,Suganta. 1991)
2.2.1 Proses Terjadinya Laser Terjadinya laser sudah diramalkan jauh hari sebelum dikembangkannya mekanika kuantum. Pada tahun 1917, Albert Einstein mempostulatkan pancaran imbas pada peristiwa radiasi agar dapat menjelaskan kesetimbangan termal suatu gas yang sedang menyerap dan memancarkan radiasi. Menurut dia ada 3 proses yang terlibat dalam kesetimbangan itu, yaitu : serapan, pancarn spontan (disebut fluorensi) dan pancaran terangsang ( atau lasing dalam bahasa Inggrisnya, artinya memancarkan laser). Proses yang terakhir biasanya diabaikan terhadap yang lain karena pada keadaan normal serapan dan pancaran spontan sangat dominan. (Satoto, Dwi.2007)
2.2.1.1 Proses Absorbsi Proses absrobsi adalah sebuah atom pada keadaan dasar dapat dieksitasi ke keadaan tingkat energi yang lebih tinggi dengan cara menumbukinya dengan foton berenergi hπ (h = konstanta Planck) dan dengan frekuensi foton tersebut (v). Setelah beberapa saat berada di tingkat tereksitasi segera kembali ke tingkat energi yang lebih
rendah. Transisi atom dari energi E1 ke E2, disebabkan oleh adanya energi foton dari luar dengan frekuensi : π =
πΈ2 β πΈ1 β
2.2
dimana : h = konstanta Planck = 6,625 . 10-34 J s π = frekuensi energi foton yang diserap E2 = energi tingkat atas
E1 = energi tingkat bawah Proses absorbsi dapat diilustrasikan pada Gambar 2.2 berikut ini :
Gambar 2.2 Proses absorbsi
2.2.1.2 Emisi Spontan Ketika sebuah electron berada dalam keadaan energy tereksitasi, electron tersebut akan kekurangan energy karena melepaskan sebuah foton radiasi mengalami transisi menuju keadaan dasarnya dan memancarkan foton. kejadian ini disebut emisi spontan dan foton yang dipancarkan dalam arah dan fase yang acak. Proses emisi spontan dapat diilustrasikan pada gambar 2.3 berikut ini :
Gambar 2.3 Proses emisi spontan
2.2.1.3 Emisi Stimulasi Emisi stimulasi adalah emisi foton yang diemisikan pada saat terjadi trasnsisi dari tingkat energi yang lebih tinggi ke tingkat energi yang lebih rendah, yang disebabkan oleh foton yang berinteraksi dengan atom suatu materi. Proses emisi stimulasi dapat diilustrasikan pada gambar 2.4 berikut ini :
Gambar 2.4 Proses emisi stimulasi
Apabila atom yang masih dalam keadaan eksitasi E2 ditumbuk oleh foton yang berenergi hπ , maka atom akan terdorong untuk melakukan transisi ke E1 dengan memancarkan foton pula. Misalkan pada tingkat energi E2 ini terdapat n2 atom, maka akan lebih banyak lagi atom-atom yang terstimulasi . Karena peristiwa tersebut, terjadi penguatan ( amplifikasi ) cahaya. Tetapi untuk mencapai keadaab amplifikasi ini harus lebih banyak atom yang terdapat pada keadaan tingkat energi eksitasi (E2) daripada atom yang mempunyai tingkat energi dasar (E1). Pada transisi diemisikan dua buah foton, yang distimulasi dan foton yang menstimulasi. (Svelto,Orazio.2010)
2.2.2 Kompenen Laser Secara umum suatu alat laser terdiri 3 komponen, yaitu media laser (gain medium), sumber energi pemompa (pumping source), dan resonator. 1. Medium laser, dapat berupa benda padat, cair maupun gas. Medium laser juga dapat berfungsi sebagai penguat optik ketika cahaya melewatinya yang berasal dari sumber lainnya.(Rachmanto,Arif.2012). Contoh medium laser yang digunakan untuk pembangkit laser dapat berupa kristal, gas, semikonduktor, zat cair dan bahan kimia.
2. Resonansi, terdiri dari 2 cermin yaitu ; cermin yang memantulkan cahaya sepenuhnya dan cermin yang meneruskan sebagian cahaya yang ditempatkan di ujung rongga optic. 3. Sumber energy pompa, baik mekanis maupun optik. Sumber energy berfungsi untuk memompa atom β atom didalam media laser ke tingkat energy yang lebih tinggi. Atom β atom yang telah berada di tingkat energy yang tinggi akan mengakibatkan inversi populasi dalam jumlah yang sama dan secara spontan melepaskan foton β foton cahaya. Foton β foton tersebut dipantulkan diantara kedua cermin, saling menabrak dan menghasilkan emisi yang lebih terstimulasi. Energy foton pada panjang gelombang dan frekuensi yang sama keluar melalui cermin penerus sebagai cahaya dan membentuk sinar laser. (Hanim,Aisyah.2004) 1
C2 = <100 %
C1 = 100 %
Laser
2
3
4
5
Gambar 2.5 Dasar komponen sebuah laser ; (1) sumber energy, (2) pasokan energy untuk medium, (3) dan (4) jarak sepasang cermin, (5) radiasi yang keluar melalui cermin (4) (Jurgen R.Meyer, 1989)
2.2.3 Karakteristik Sinar Laser Laser merupakan suatu sinar yang memiliki karakteristik monokromatis yaitu semua photon memiliki satu panjang gelombang dan satu warna, bersifat kolimasi berarti sinar laser sejajar, utuh, tidak menyebar dan sangat terarah dan koheren yaitu semua photon tetap berada pada phase yang sama (temporal) dan menuju kearah yang sama (spatial). (Suliyanti,M.M.2013) Sinar laser tidak seperti sinar biasa lainnya, sinar laser memiliki sifat tersendiri pada sinar yang dihasilkannya yaitu ;
1. Monokromatik artinya satu panjang gelombang saja yang dihasilkan. Keuntungan dari sinar monokromatis untuk partikel yaitu absorpsi dan ablasi dapat ditargetkan pada kromophore-kromophore spesifik yang bergantung pada panjang gelombang tertentu. 2. Koheren artinya pada frekuensi yang sama dan menuju satu arah yang sama sehingga cahayanya menjadi sangat kuat, terkonsentrasi,dan terkoordinir dengan baik. Keuntungan dari sinar kolimasi dan koheren yaitu kemampuan untuk memfokuskan sinar pada target yang sangat kecil. 3. Kolimasi ; artinya adalah sinar laser sejajar, utuh, tidak menyebar dan sangat terarah. Keuntungan dari sinar kolimasi dan koheren kemampuan untuk memfokuskan sinar pada target yang sangat kecil. (Kurniawati,Desy.2012)
2.3 Laser Pulsa Laser yang sudah dikembangkan saat ini terdiri berdasarkan sifat keluarannya, jenis laser dapat dibagi dalam dua kategori yaitu laser kontiniu dan laser pulsa. Operasi pulsa, berkas laser yang dihasilkan berubah terhadap waktu secara bolak-balik dengan mode on dan off. Laser Pulsa, dapat dihasilkan dengan teknik Q-switching , mode terkunci (modelocking) atau gain switching. Berikut penjelasannya ; a. Q-Switching, laser pulsa biasanya dibuat dengan tujuan untuk menghasilkan power laser yang sangat besar dengan waktu radiasi yang singkat. Proses Qswitch terjadi pada resonator laser dari modulasi efek elektrooptik, bertujuan untuk menghasilkan sinar laser berupa pulsa pendek dengan daya tinggi. (Aprasari, Retna.2011). b. Pada mode locking, frekuensi laser yang pada awalnya hanya terdapat satu jenis frekuensi diatur dengan merubah panjang gelombangnya sehingga βseolah β olahβ menjadi lebih banyak gelombang. sehingga, hasil gelombang keluaran yang lebih banyak tadi akan saling βmenguatkanβ atau βmelemahkanβ, sehingga tercipta frekuensi yang kuat dan lemah.
c. Gain switching, yakni dengan menggunakan sebuah transistor. Dalam hal ini, material yang digunakan adalah materi kaca yang menjadi penyelubung transistor. Transistor diselubungi dengan material khusus yang mengakibatkan energi dari transistor terkumpul menjadi besar. Sehingga, pada suatu saat dalam keadaan energi yang cukup besar, energi itu mampu menembus material tadi yang keluarannya berupa cahaya. Ketika energi yang terkumpul tadi semakin sedikit, maka material tadi akan kembali menyelubungi rangkaain transistor. (Siegmen, Anthony E. 1986)
Adapun karakteristik dari laser pulsa yaitu seperti pada Tabel 2.1 dibawah ini ;
Tabel 2.1 Jenis β Jenis Karakteristik Laser Pulsa Laser Free-running rubby laser Q-Switch ruby laser
Panjan gelombang Lebar Pulsa
694.3 nm
694.3 nm
Free-running Nd-YAG
1064 nm
Laser
10 ms β 1 ms 10 β 50 ms
10 ms β 1
Energy
Laju
keluaran/pulsa
repetisi
100 mJ β 10 J
50 β 500 mJ
0.5 β 10 Hz 0.5 β 10 Hz
100 mJ β 10 J
1 β 20 Hz
10 β 500 mJ
1 β 20 Hz
100 ns
50 mJ β 10 J
1 β 20 Hz
10 β 50 ns
10 β 100 mJ
1 β 100 Hz
ms
1064 nm Q-switch Nd-YAG laser
(fundamental) 532 nm (2nd
30 ps β 50
harmonic)
ns
266 nm (4rd harmonic)
TEA-CO2 laser
10.6 mm 222 nm
Excimer
(KrCl),248 nm (KrF), 308 nm
(XeCl) 351 nm (XeF) N2 laser
337 nm
2 β 5 ns
1 β 10 mJ
1 β 10 Hz
2.4 Laser Nd:YAG Ion Neodymium dalam berbagai jenis kristal ionik bertindak sebagai media gain laser, yang memancarkan energy laser dalam panjang gelombang 213 nm, 266 nm, 355 nm, 532 nm, dan 1064 nm dari transisi atom tertentu dalam ion neodymium, setelah "dipompa" ke eksitasi dari sumber eksternal Nd: YAG laser optik dipompa menggunakan tabung flash. Untuk beberapa jenis laser nd yag, baik laser pulsa ataupun kontiniu memiliki ukuran diameter berkas laser dibawah 5 mm dan adapun yang lebih. Laser Nd:YAG memiliki empat level energi, dapat dilihat pada gambar 2.6, transisi laser ini memulai dalam keadaan metastabil dan diakhiri pada level tambahan agar sedikit diatas ground state.
Absorbtion band
Metastable state
Laser transition
Ground State
Gambar 2.6 Empat Level secara khas sistem Neodymium (Jurgen R.Meyer, 1989)
Pada dasarnya laser Nd-YAG dipompa oleh satu flashlamp dan memiliki optic rongga terpisah sehingga bisa ditambahkan Kristal SHG (Second harmonic generation) dengan dimasukkan ke dalam rongga untuk menghasilkan output yang
lebih kuat dari fundamental di hijau. Laser ini bisa juga menjadi Q-switch, sehingga berguna untuk banyak aplikasi bahan. Laser yang menggunakan Kristal Nd-YAG sebagai medium lasing-nya ini, memiliki koherensi yang baik dan spectrum berkas luaran yang sempit, serta dapat diproduksi dengan daya yang sangat bervariasi, mulai dari beberapa miliwatt hingga kilowatt. (Kimmelma,Ossi.2009)
2.5 PLD (Pulsed Laser Deposition) Pulsed Laser Deposition merupakan teknik yang serbaguna untuk proses material, antara lain dalam penumbuhan thin film pada suatu material. Keistimewaan dari teknik PLD ini adalah proses evaporasi tinggi yang menghasilkan pancaran plasma yang kuat dan adanya transfer komposisi target menjadi deposisi film, adanya kontrol atomic-level dengan mengatur energi laser dan laju pulsa (pulse rate) dan proses secara in-situ untuk lapisan struktur banyak (heterostructures) dengan menggunakan target ganda. Metode PLD juga merupakan metode penumbuhan yang relatif sederhana, lebih murah namun memberikan kualitas film yang baik, sehingga sifat-sifat optik, listrik akan bagus dan juga stoikiometri dari film tetap terjaga. (Adnyana,I Gusti A.P.2007). Deposisi laser pulsa adalah proses deposisi system uap dan dilakukan dalam sistem vakum. Laser pulsa difokuskan ke target material yang akan melapisi. Untuk populasi energi laser cukup tinggi, masing-masing pulsa laser menguapkan atau mengablasi partikel β partikel kecil menciptakan plasma. Bahan ablasi dikeluarkan dari target yang mengarah kedepan target dan ablasi memberikan fluks bahan untuk pertumbuhan film atau pelapisan tipis. Penyerapan laser oleh target dikeluarkan menciptakan plasma. Untuk pengendapan bahan organik makromolekul, kondisi dapat dipilih melalui penyerapan lebih dalam volume yang lebih besar dengan penyerapan laser yang kecil di sekitar plasma. Hal ini memungkinkan sebagian besar dari bahan molekul yang terabasi akan utuh. Salah satu karakteristik yang paling penting dan memungkinkan di PLD adalah kemampuan untuk mewujudkan perpindahan stoikiometri dari bahan ablated dari target. (Eason, Robert . 2007)
Plasma didefinisikan sebagai gas yang diionisasikan dengan medan frekwensi radio (RF), gelombang mikro didalam bejana (reaktor) yang bertekanan rendah (10-3 β 10 torr atau 1 Pascal β 102 Pascal). (Sri Agustini Sulandari, 2013) Dari beberapa jurnal, hal yang perlu diperhatikan untuk mengasilkan film tipis dengan kualitas yang baik yaitu menggunakan sumber laser NdYAG, frekuensi laser diatas 10 Hz, ruang vakum, dan holder tempat target diputar supaya bentuk plasma yang dihasilkan rata, sudut antara target dan laser sekitar 45Β° serta laser beamnya difokuskan , dan sebagian besar substrat dipasang dengan permukaan parallel pada jaral target ke substrat sekitar 2 β 10 cm. (Adnyana,I Gusti A.P.2007) (Suliyanti,M.2010). Sinar laser benergi tinggi dari mesin pembangkit laser diarahkan pada target didalam ruang vakum. Laser berinteraksi dengan substrat target menghasilkam plume (plasma) berbentuk lonjongan (Sukirman,E.2002). Adapun kelemahan metode PLD ini yaitu keberadaan partikel yang menempel di permulaan filim tidak bisa diseluruh pada plat. Dibawah ini merupakan gambar system PLD didalam chamber.
Gambar 2.7 Sistem PLD (Adnyana,I Gusti A.P.2007)
Dalam suatu teknik pembuatan lapisan tipis yang dapat diterapkan pada berbagai bahan-bahan penting, sehingga memudahkan kita di dalam mengontrol komposisi dari film yang kita buat. Gambar 5 menjelaskan skematika mekanisme yang kemungkinan muncul di saat interaksi antar atom sewaktu proses PLD dilakukan.
Gambar 2.8 Proses atomik berefek ke 3 dimensi pertumbuhan pada lapisan tipis dengan teknik PLD. (Adnyana,I Gusti A.P.2007)
Iradiasi atau penyinaran akan diserap dan kemudian menginduksi bahan target secara aktif dengan kecepatan pemanasan yang sangat cepat dan dalam volume yang siginifikan. Ini akan menyebabkan fase transisi, dan mengintroduksi gelombang stress beramplitudo tinggi pada target zat padat. Bahan target juga akan mulai meleleh dan ekspansi ke fase gas. Gambar 2.9 menunjukkan bentuk tipikal dari permukaan target yang diiradiasi dengan PLD. (Adnyana,I Gusti A.P.2007) Adapun hasil penelitian yang menunjukkan bagaimana muka plasma oleh laser XeCl bergerak terhadap waktu dan ditunjukkan oleh grafik pada gambar dibawah :
Gambar 2.9 Pergerakan dari muka plasma terhadap waktu dengan target kaca silica dan laser XeCl
Hal ini menunjukkan bahwa mekanisme pembangkitan plasma dalam interaksi antara laser pulsa energi tinggi dengan target padat memenuhi fenomena gelombang kejut. Dalam beberapa pecobaan yang lain dengan laser Nd:YAG memiliki trend yang sama. Hal ini mengarahkan bahwa mekanisme pembangkitan plasma itu mengikuti
fenomena gelombang kejut. Adapun model pembangkitan plasma gelombang kejut tersebut dapat di illustrasikan sebagai berikut:
Gambar 2.10 Model pembangkitan laser-plasma dengan gelombang kejut Saat target menyerap energi laser dalam waktu yang sangat singkat (orde ns) material-material (partikel) dari permukaan target terablasi dengan kecepatan yang tinggi kemudian berkompressi dengan gas sekitar. Hal ini yng menghasilkan gelombang kejut. Hasil kompressi pada awalnya menghasilkan temperature tinggi kemudian mengalami pendinginan dan kelajuan perambatan gelombang kejut menurun. (Marpaung, Mangasi Alion,2013)
2.6 Scanning Electron Microscope (SEM) Scanning Electron Microscope (SEM) adalah sebuah mikroskop elektron yang didesain untuk menyelidiki permukaan dari objek solid secara langsung. Analisa morfologi menjadi fungsi utama yang diharapkan dalam penelitian ini yaitu mengamati bentuk dan ukuran dari partikel penyusun lapisan tipis. Juga komposisi dari lapisan tipis, yaitu data kuantitatif unsur yang terkandung di dalam lapisan tipis. Prinsip kerja SEM adalah difraksi electron, yaitu dengan cara menembakkan permukaan benda dengan berkas electron berenergi tinggi pada permukaan sampe. Kemudian berkas electron yang mengenai permukaan sampel atau plat akan menghasilkan pantulan berupa berkas electron sekunder yang memancarkan kesegala
arah. Berkas electron sekunder yang terpancar secara acak sehingga dapat memberikan informasi morfologi permukaan. Pada penelitian ini, fungsi SEM juga memiliki beberapa detektor yang berfungsi untuk menangkap hamburan elektron dan memberikan informasi yang berbeda-beda, salah satunya adalah detector EDX yang berfungsi untuk menangkap informasi mengenai komposisi sampe pada skala mikro. Pada SEM, terdapat sistem vakum pada electron-optical column dan sample chamber yang bertujuan menghilangkan efek pergerakan elektron yang tidak beraturan karena adanya molekul gas pada lingkungan tersebut, yang dapat mengakibatkan penurunan intensitas dan meminimalisasi gas yang dapat bereaksi dengan sampel atau mengendap pada sampel, baik gas yang berasal dari sampel atau pun mikroskop. Karena apabila hal tersebut terjadi, maka akan menurunkan kontras dan membuat gelap detail pada gambar. Semua sumber elektron membutuhkan lingkungan yang vakum untuk beroperasi.
2.7 Laser Nd-Yag Q-Smart 850
2.7.1 Perangkat Sistem Laser Pulsa Nd-Yag Q-Smart 850 Perangkat laser pulsa Nd-YAG Q-Smart 850 terdiri dari perangkat laser hand, q-touch panel sebagai control, ice panel, dan harmonic generator (2ΟHG dan fundamental HG). Semuanya dihubungkan dalam satu β kesatuan dapat di jelaskan pembagiannya seperti dibawah ini: A. Laser Head (Bagian Utama Laser) Laser Hand merupakan sumber sinar laser pulsa utama didalamnya terjadi proses emisi dan absorbs yaitu proses terjadinya laser. Dimana keluarannya adalah laser pulsa Nd-YAG dengan panjang gelombang fundamental 1064 nm dan biasanya diikuti dengan tambahan harmonic opsional yang membuat panjang gelombang berubah ; contohnya 2wHG akan membuat panjang gelombang menjadi 532nm.
Gambar 2.11 Laser Head
Adapun bagian β bagian didalam laser head tersebut, yaitu : 1. Pump Lamp, memberikan sumber radiasi pompa optik (yaitu menghasilkan flourescence pada laser material). Disini hal β hal yang sangat penting tercapai yaitu antara emisi yang terjadi dan terjadi aktif penyerapan ion. Flashlamps terjadi pada jenis laser pemompa pulsa dan memancarkan cahaya pada pemompa cahaya yang berkelanjutan berbeda dengan konstruksinya. 2. Cermin Resonator , 2 cermin yang salah satu cerminnya bersifat elektrooptik berfungsi tempat terjadinya proses q-switch dari modulasi efek elektrooptik pada sel pockel sehingga menghasilkan sinar laser berupa pulsa pendengan dengan daya yang tinggi. 3. Electrode (Cathode dan Anode), Elektroda terdiri dari dua buah katoda yang diletakkan di ujung-ujung rongga resonator atau satu buah anoda yang diletakkan di tengah-tengah rongga resonator. Elektroda ini berfungsi untuk memberikan lucutan listrik pada rongga resonator. 4. Nd:YAG Rod (batang) , (Neodymium-Yttrium Aluminum Gamet) merupakan jenis medium laser zat padat sebagai media laser yang memiliki fluorescent yang sempit menghasilkan penguatan yang tinggi. Secara komersial yang ada batang dengan jarak tembak dengan ukuran diameter dari 3 sampai 15 mm dan hingga dalam panjang 200mm. 5. Cavity Reflector , batang laser dan pemompa yang tertutup dalam sangat menggambarkan suatu pemantulan dari banyak pompaan cahaya mungkin menjadi suatu medium aktif. Pemantulan dalam chamber disebut pemompaan cavity dan beberapa bentuk telah digunakan untuk mencapai tujuan yang sama pada semua laser. Pertama cavity digambarkan sinar memancarkan dari lampu fokus menuju ke batang nd-yag. Kedua, saat kotak putih dan dapat dihasilkan
dari penyinaran tersebut. Sepasang penutup juga bekerja dengan memancarkan dan bentuk cahaya dan batang laser ditempatkan erat bersama.
B. ICE (Power Supplay dan Integreted Cooling System) Didalam ICE terdapat 2 bagian penting yang ada yaitu Power supplay dan system cooling (pendingin). 1. Power suplay merupakan pembangkit tegangan mesin agar tabung flash memompa flashlamp dan menghasilkan laser pulsa dengan energy pulsa laser tertentu yang dapat dikontrol oleh pad.
Gambar 2.12 ICE Power Supplay
2. System pendingin berfungsi untuk mencegah pemanasan atau kenaikan temperature pada tabung laser menyebabkan ketidakstabilan pada system laser. Pendingin laser zat padat seringkali diperlukan karena hanya sedikit kebanyakan dari masukan energy listrik yang mengkonversi radiasi laser. Oleh sebab itu, dari energy yang masuk akan menghasilkan panas juga berasal dari proses laser rod, flashlamp dan pemompaan cavity. Untuk itu diperlukanlah pendingin (cooling) agar mesin tidak rusak dan kerja laser berlangsung dengan baik.
C. Pad Pad sebagai pengkontrol Laser Nd-YAG yang didalamnya terdapat menu, pengaturan dan menjadi input perintah penggunaan keseluruhan system laser.
Gambar 2.13 Q-pad Fungsi β fungsi menu dan penggunaan nya dapat dijelaskan seperti dibawah ini:
Gambar 2.14 Gambar tampilan screen Q-pad
Menu icon / screen pada q-pad 1. Menu icon : untuk pengaturan akses dan informasi. 2. Status area : Daerah status menunjukkan status sistem, metode kontrol dan penyimpanan shutter. 3. Emisi Peringatan muncul ketika sistem lasing 4. Laser control area : Flash Lamp dan tombol Berhenti Q-switch 5. Settings area : untuk melihat dan mengatur parameter sistem laser. Opsi yang ditampilkan di daerah ini tergantung pada menu yang ikon yang dipilih.
Berikut penjelasan tiap β tiap fungsi menu diatas. 1. Menu Icon
Menu Icon
Fungsi
Laser Operation
Memasuki layar untuk melihat parameter laser yang seperti suhu internal, daya output
Settings
Memasuki layar untuk mengatur nilai parameter laser.
Configuration
Memasuki layar untuk melihat atau mengatur konfigurasi jaringan untuk remote control dari sistem.
Information
Memasuki layar untuk melihat sistem informasi seperti informasi laser, informasi sync, dan status kesalahan.
a. Status Area Menampilkan status laser. Pesan berikut muncul di daerah ini -
Laser
interlock:
Rangkaian
interlock
jauh
terbuka.
System warm up: Laser pemanasan selama start up dan tidak siap untuk operasi (sekitar 15 menit). -
Laser ready The pemanasan selesai dan laser siap modus Run. Lampu kilat mulai icon berubah menjadi padat kuning.
-
Flashing---Pulse disable: Berkedip --- Pulse menonaktifkan: Sistem ini dalam mode Run, dan awal ikon Lampu flash dipilih (tegangan tinggi diaktifkan), lampu mulai berkedip (jika pemicu hadir). Q-Switch belum diaktifkan, baik karena masalah interlock atau diperlukan 8 penundaan kedua antara flashlamp start dan Q-Switching.
-
Flashing---Pulse enable : Berkedip --- Pulse memungkinkan: Delapan detik setelah.
-
Laser ON --- auto (atau Burst / scan): Tergantung pada pengaturan yang telah Anda pilih dan jika tidak ada modul HG terhubung Anda dapat melihat keadaan laser.
-
Laser ON---NLO warm up Entah kristal HG belum mencapai set point suhu atau jumlah tembakan energi yang stabil belum tercapai. APM tidak tersedia, sampai sistem mencapai suhu set point.
-
Laser ON --- NLO ready : kristal modul HG yang menghangat dan jumlah yang diperlukan tembakan energi yang stabil telah tercapai.
-
Laser ON --- APM # 1 running : otomatis Tahap Pencocokan untuk 2Ο berjalan.
b. Emission Warning Area : tombol berikut memperingatkan Anda tentang emisi laser. -
Emisi Peringatan: Setiap kali emisi laser ON, peringatan ini ikon berkedip. Semua orang di daerah harus memakai pelindung mata yang tepat dan mengikuti semua tindakan pencegahan keselamatan.
-
Eyewear Keselamatan: Setiap kali ikon ini ON, semua orang di daerah harus memakai pelindung mata yang tepat dan mengikuti semua tindakan pencegahan keselamatan.
-
Laser control area Area kontrol laser yang memberikan kontrol untuk memulai dan menghentikan flashlamp dan Q-Switching. Ikon muncul sebagai berikut:
2. Flashlamp Icon
Meaning Abu-abu ikon menunjukkan bahwa flashlamp tidak dapat diaktifkan karena sistem masih pemanasan.
Not Ready Ikon kuning menunjukkan bahwa flashlamp siap dimulai. Pilih tombol ini untuk memulai flashing lampu. Ready Start
Berkedip ikon kuning menunjukkan bahwa lampu berkedip. Laser Emisi Peringatan berkedip. Semua orang di daerah harus memakai pelindung mata yang tepat dan mengikuti Running (blinking) semua tindakan pencegahan keselamatan. Menghentikan
flashlamp
dan
berhenti
emisi
laser.
Catatan: Untuk menghentikan laser setiap saat, melakukan salah β’ Stop Icon
satu Tekan
dari ikon
berikut: BERHENTI
β’ NONAKTIFKAN Switch Key pada panel ICE depan. Flashlamp tidak dimulai sehingga tidak dapat dihentikan dan karena seleksi ini adalah "berwarna abu-abu".
Not Started
3. Q-Switch Icon
Meaning Abu-abu ikon menunjukkan bahwa sistem ini tidak siap dan Q-Beralih tidak dapat dimulai. Sampai status sistem
Not Ready
menunjukkan sebagai Flashing --- Pulse menonaktifkan, Q-Switch. Ikon kuning menunjukkan sistem siap dan Q-Beralih dapat dimulai. Laser Emisi Peringatan berkedip. Semua orang di
Ready/Start
daerah harus memakai pelindung mata yang tepat dan mengikuti semua tindakan pencegahan keselamatan. Satu modus ditembak: Tekan tombol ini sekali untuk satu tembakan terus menerus modus: Tekan tombol ini terus menerus hingga berkedip. Kemudian meluncurkan kontinu dan laser berjalan pada tingkat rep yang dipilih. Berkedip ikon kuning menunjukkan bahwa Q-Switching berjalan. Laser Emisi Peringatan berkedip. Semua orang di
Running (bliking)
daerah harus memakai pelindung mata yang tepat dan mengikuti semua tindakan pencegahan keselamatan.
Menghentikan
flashlamp
dan
berhenti
emisi
laser.
Catatan: Untuk menghentikan laser setiap saat, melakukan salah
Stop Icon
β’
satu
dari
Tekan
berikut:
ikon
BERHENTI
β’ NONAKTIFKAN Switch Key pada panel ICE depan. Flashlamp tidak dimulai sehingga tidak dapat dihentikan dan karena seleksi ini adalah "berwarna abu-abu". Not Started Q-Switch
"terkunci"
dan
tidak
dapat
dimulai
manual. Locked Q-Switch "terkunci". Sentuh ikon kunci untuk mengubahnya ke terkunci. Locked Q-Switch "membuka" dan dapat digunakan untuk pulsa tunggal atau operasi terus-menerus. Unlocked
D. Harmonic Generator Harmonic generator menggambarkan sebagai rasio kekuatan keluaran komponen harmonic kedua (532 nm) ke komponen fundamental (1064 nm) Sesungguhnya sebanding dengan intensitas dari dasarnya. I = Pfundamental / A. Penjelasan ini mengapa banyak Kristal HG ditempatkan dibagian cavity pada laser dimana intensitasnya sangat besar. Peristiwa beam bisa juga difokuskan pada bagian Kristal untuk meningkatkan intensitas lokal pada Kristal.
2.7.2 Sistem Pengoperasian Sistem Laser Pulsa Nd-Yag Q-Smart 850 A. Prosedur menghiduplan laser 1. Sambungkan listrik ke saklar 2. Tekan tombol ON di panel belakang power supplay
3. Putar kunci dibagian depan panel 4. Tunggu hingga Panel Kontrol βloadingβ dan warming up selama 1 jam, hingga tertera βlaser readyβ di panel 5. Tekan Flashpanel di panel hinggal lampu indikator berkedip β kedip. 6. Cek pulsa delay untuk mendapatkan keluaran energy yang diinginkan (delay 7 ΞΌm β 255 ΞΌm untuk energy max β min) 7. Q β switch dapat diaktifkan dengan cara : a. Unlock tombol Q β switch b. Tekan tombol Q-witch sekali untuk one β pulse laser, atau tekan beberapa saat hingga Q β switch berkedip β kedip untuk continiu pulsa laser.
B. Prosedur mematikan laser 1. Matikan Q-switch dan pastikan Q-switch tidak sedang aktif (baik one pulse atau kontinyu) 2. Matikan flash lamp dan tunggu beberapa saat (5 β 10 menit0 3. Putar kunci panel epan 4. Tekan tombol OFF di panel belakang 5. Cabut saklar listrik
