Prosiding
Presentasi
llmiah
Keselamatan lIOtel
Kartika
Radiasi Chandra.
dan Lingkungan 14 Vesember
X
2004
KALIBRASI ALAT UKUR RADIASI DOSEAREA-PRODUCT
Nurnian Rajagukgukdan Tuyono Puslitbang Keselamatan Radiasi clan Biomedika Nuklir -BAT AN
ABSTRAK KALIBRASI ALAT UKUR RADIASI DOSE-AREA PRODUCT. Telah dilakukan kalibrasi dua buah detektor ionisasi alat ukur radiasi DoseArea Product tipe NE 2642A dan 2641A yang dirangkaikan dengan elektrometer tipe NE 2640A terhadap detektor volume 0,6 cc tipe NE 2570 yang dirangkaikan dengan elektrometer tipe NE 2570/1B menggunakan berkas radiasi sinar-X dengan tegangan tabung 100 kV dan filter tambahan 0,6 mm Al (HVL = 3,91 rom AI). Kalibrasi dilakukan pada jarak 100 cm dan150 cm dengan luas lapangan radiasi 49 cm2,115 cm2dan 251,65cm2.Luas lapangan berkas radiasi ditentukan menggunakan film diagnostik dengan mengukur luas yang dibatasi oleh garis dengan kerapatan optik turun sebesar50% daTinilaimaksimumnya. Pembacaan kerapatan film dilakukan dengan menggunakan densitometer X-Rite dan mistar. Hasil yang diperoleh menunjukkan faktor kalibrasi untuk detektor tipe NE 2642A adalah 0,887:1:4 % dan NE 2641 adalah 0,867:1:4 %
ABS'fRACT CALIBRATION OF A DOSE-AREA PRODUCT METER. Two large area, plane ionization chambers of type 2642A and 2641A were calibrated against a 0.6 cc ionization chamber of type NE 2570 to measure the air kerma over an area. Calibration were performed at the distances of 100 cm and 150 cm and the beam areas of 49 cm2, 115 cm2 and 251.65 cm2. The beam areas were determined by measuring the area bounded by the line on a suitably exposed diagnostic film where the optical density falls to 50 % of its maximum value, using a X-Rite densitometer and a ruler. The results obtained show that the calibration factors were 0.887:1:4% for NE2642A and 0.867:1: 4 % for NE 2641A.
I. PENDAHULUAN
diafragma pengatur berkas radiasi dari
Alat ukur radiasi Dose Area Product
(DAP) adalah sebuah alat ukur yang digunakan untuk memperkirakan
dosis
radiasi yang diterima pasien selama menerima prosedur diagnostik. Sebuah alat ukur radiasi Dose Area Product biasanya terdiri daTi sebuah detektor ionisasi
".'5
cukup luas, datar clan transparan serta
sebuahelektrometer.Padapenggunaannya sehari-hari d~tektor al.at ukur radiasi ini
dipasang secara permanen
di
muka
pesawat sinar-X tanpa hams mengganggu fungsi
diafragma
tersebut. Disamping
untuk memperkirakan dosis yang diterima pasien, alat ukur ini dapat juga digunakan untuk keperluan program jaminan kuali
tas dan pesawatsinar-Xdiagnostik. Beberapa besaran yang mempenga ruhi bacaan alat ukur radiasi Dose-Area Product
adalah tegangan tabung, arus
tabung clan ketebalan filter.. Jarak detektor ke fokus sumber radiasi tidak termasuk karena ketika dosis berkurang dengan
Prasiding
Presentasi
hukum kebalikan kuadrat jarak clan luas
bertambah dengan
lapangan radiasi
llmiah
Keselamatan
Radiasi
lIOteJ Karlika
Chandra.
dan Lingkungan .14 Vesember
X
2004
P3KRBiN-BATAN. Hasil yang diperoleh diharapkan
dapat
dijadikan
kuadrat jarak, maka perkaliannya menjadi
dalam
konstan. Dalam hal ini absorpsi udara
kalibrasi alat ukur radiasi ini.
menentukan
pedoman
prosedur
baku
terhadap berkas radiasi diabaikan [1]. Untuk mengkalibrasi alat ukur ini di laboratorium kalibrasi maka diperlukan
II. TEaRI 11.1.Bahandan Peralatan
beberapa langkah. Pertama, homogenitas berkas radiasi yang digunakan untuk kali-
Sebagai sumber radiasi digunakan
brasi harus dicek. Kedua, lapangan radiasi
pesawat sinar-X Philips MG 420 yang
clan dosis pada jarak kalibrasi hams diukur
dilengkapi dengan tabung logam-keramik
dan perkaliannya
dihitung.
Pada jarak
kalibrasi ini detektor alat ukur radiasi standar diletakkan sedangkan detektor alat ukur radiasi Dose-AreaProductyang dikalibrasi ditempatkan di antara fokus sumber
radiasi
detektor
clan
standar pada Kedua detektor iru
sembarang jarak.
disinari secara bersamaan. Hal ini mirip dengan kalibrasi
Satuan Monitor pada
pesawat pemercepat linier medik [2] Pengaturan posisi detektor ini pada
berbeda dengan prosedur kalibrasi yang biasa digunakan dalam
maksimum 10 mA [4]. Pesawat sinar-X ini
dilengkapi dengan diagfragma
untuk
mengatur lapangan radiasi, roda filter otomatis yang dapat mernilih sebuah dari 12 buah filter tambahan, detektor monitor clan rana (shutter)pneurnatik serta 2 buah roda filter otomatis yang dapat mernilih kombinasi 2 buah filter dari 24 buah filter
prinsipnya
pembantu. Sebagai alat ukur radiasi standar
kalibrasi alat ukur radiasi, yaitu detektor standar clan detektor yang dikalibrasi diIetakkan pada jarak yang sarna dari sumber radiasi clan kedua detektor disinari
Makalah ini menguraikan kalibrasi ukur
radiasi
Dose-Area Product
terhadap dosimeter standar Farmer yang dilakukan
Puslitbang
di
model NE 2571 yang dirangkaikan dengan elektrometer Farmer model NE 2570/1B [5]. Dosimeter ini dikalibrasi untuk kuali-
secara bergantian [3].
alat
digunakan detektor ionisasi volume 0,6 cc
laboratorium
tas radiasi mulai dari HVL 3,91 mm Al sl d 2,49 mm Cu clan tertelusur ke laboratorium standar primer BIPM, Perancis [6]
kalibrasi
Keselamatan Radiasi dan Biomedika Nuklir-Badan
Tenaga Nuklir
Nasional
397
11.2.
Prosiding
Presentasi
llmiah
Keselamatan
lfotel Kartika
Alat Ukur Radiasi Dose Area
Product Alat
ukur
Radiasi
dan Lingkungan
X
Chandra, .14 Vesember ~0l)4
dua buah detektor. Detektor yang besar (tipe 2641A) dengan ukuran 210x215x15
yang
digunakan pada
mm dan
detektor kecil
ukuran
(tipe 2642A)
kalibrasi ini adalah Dose-AreaProductMeter
dengan
164 x 171 x 15 mIn.
tipe 2460 A buatan Nuclear Enter-price
Elekh'ometer clan ke dua detektor dapat
Technology Limited. Alat ini menyediakan
dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Elektrometer Dose-Area Product Meter tipe2640 A dengan dua buah detektor tire 2641A (besar)clan tire 2642A (kecil)
Kemampuan elektrometer antara lain : masukan laju perkalian dosis dan area mulai dari 0,001 sid 100 Gy.cm2, perkalian
III. TATA KERJA Kalibrasi dilakukan pada tegangan tabling pesawat sinar-X 100 kV dengan
dosis dan area kumulatif mulai dari 0,001
filter tambahan 0,6 mm Al (HVL = 3,91
sl d 9999 Gy.cm2 clan waktu penyinaran
mm AI) clan Iapangan radiasi yang ber-
kumulatif mulai dari 1 sId 9999 detik.
Sedangkan respon energi dari detektor adalah:l:5 O;~untuk tegangan tabung 50 kV
sl d 150 kV dengan total filter 4 rnm Al [2].
variasi. Detektor standar diletakkan pada jarak tertentu dari fokus sumber radiasi sedangkan detektor alat ukur radiasi Dose Area Product diletakkan di antara detektor
alat ukur standar dan fokus sumber radiasi. Lapangan radiasi pada posisi
PuslitbangKeselamatan RadiasidanBiomedikaNuklir-Badan TenagaNuklir Nasional
398
,1
Prosiding Presentasi
Ilrniah Keselarnatan ;-
lioteJ
Kartika
Radiasi dan Lingkungan Chandra,
.14 Vesember
X
:1004
detektor standar diletakkan ditentukan
lakukan dengan cara menempatkan film
menggunakanfilm diagnostik.
diagnostik pada jarak 100 cm clan 150 cm.
Jika bacaan detektor standardalam besaran kerma udara
adalah D (Gy) dan
Untuk jarak 150 cm ditentukan 2(dua) buah lapangan radiasi. Setelah itu dilaku-
area berkas radiasinya adalah A (cm2)
kan penyinaran film untuk waktu yang
sedangkan harga perkalian dosis dan area
sesuai dengan kebutuhan. Setelah film
yang ditunjukkan alat ukur radiasi Dose-
dicuci maka dilakukan pembacaan meng-
Area Product adalah V (Gy.cm2), maka
gunakan densitometer X-Rite untuk men-
faktor kaIibrasi daTi alat ukur radiasi Dose-
dapatkan area berkas radiasi.
Product dapat dinyatakan sebagai berikut [2] :
111.2.Kalibrasi Alat Ukur Radiasi Dose Area Product
DxA Faktor Kalibrasi
=
v
Susunan perala tan pada kalibrasi
(1)
III.!. PenentuanArea BerkasRadiasi Sinar-X
alat ukur radiasi DoseArea Product" dapat diIihat pada Gambar 2.
Pertama dilakukan penentuan area berkas radiasi sinar-X di bidang detektor
standar diletakkan. Penentuan area di-
Gambar 2. Susunan peralatan pada kalibrasi alat ukur radiasi DoseArea Product
Puslitbang
Keselamatan Radiasi dan Biomedika Nuklir-Badan
Tenaga Nuklir
Nasional
399
Detektor dosimeter standar Farmer
radiasi konstan yaitu 150 cm, sedangkan
diletakka1;l pada jarak 100 cm dari fokus
jarak detektor DAP ke fokus sumber
sumber radiasi sedangkan detektor OAP
radiasi bervariasi mulai dari 60 cm sampai
dikalibrasi diletakkan di antara
dengan 100 cm dengan rentang penguku-
detektor dosimeter Farmer dan fokus
ran 10 cm. Semua penyinaran dilakukan
sumber radiasi Jarak detektor DAP ke
mnggunakan berkas
fokus sumber radiasi adalah 60 cro.
dengan tegangan tabung 100 kV daD filter
Penyinaran
kedua
detektor
tersebut
radiasi
sinar-X
tambahan 0,6 mm Al (HVL = 3,91 mm AI).
dilakukan secara bersamaan. Dilakukan pengambiIan data sebanyak 5 (lima) buah. Selanjutnya
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
detektor standar diIetakkan
pada jarak 150 cm daTi fokus sumber radiasi sedangkan detektor DAP tetap
posisi semula. Hal ini dilakukan untuk mendapatkan berkas radiasi pada
Hasil penentuan diameter berkas radiasi
kalibrasi pada jarak detektor standar 150
fihn
diagnostik
pada jarak 100 cm clan 150 cm dapat dilihat pada Tabel 1 sedangkan luasnya dapat dilihat pada tabel yang sarna.
bidang detektor standar yang tegak lurus sumbu utama berkas lebih besar. Untuk
menggunakan
Hasil penentuan dosis detektor standar clan perkalian dosis dengan luas detektor OAP dapat dilil1at pada Tabel 1
cm ini digunakan 2 (dua) buah lapangan
pesawatsinar-X.
dapat dilihat Faciatabel yang sarna,
Setelah itu kalibrasi dilakukan pada
jarak detektor standar ke fokus sumber
Tabell. Hasil kalibrasi detektor tipe NE 2642 A untukbeberapa lapangan radiasi pada jarak detektor DAP ke fokus sumber radiasi konstan = 60 cm.
* Ketidak-pastian terbentang (expanded uncertainty) = 4 % untuk tingkat kepercayaan 95 %
Duslitbang Keselamatan Radiasi dan BiomedikaNuklir-Badan
Tenaga Nuklir
Nasional
400
Prosiding
Presentasi
llmiah
Keselamatan Uotel
Kartika
Radiasi Chandra,
dan Lingkungan .14 Vesember
X
.rlO04
Tabel2. Hasil kalibrasi detektor tipe NE 2641A untuk beberapa lapangan radiasi pada jarak detektor DAP ke fokus sumber radiasi konstan 60 cm.
..Ketidak-pastian terbentang (expanded uncertainty) = 4 % untuk tingkat kepercayaan 95 %
Dari
Tabel di atas dapat dilihat
lapangan berkas radiasi, karena kontribusi
bahwa ketelitian dalam menentukan dia-
kesalahan dari posisi detektor standar dan
meter berkas radiasi detektor dosimeter
DAP clan kedapat-ulangan bacaan kedua
standar sangat penting. Kesalahan dia-
detektor sangat kecil.
meter berkas radiasi sebesar 1 mm saja
Hasil kalibrasi pada jarak detektor
akan menyebabkan perbedaan faktor kali-
standar ke fokus sumber radiasi konstan
brasi yang cukup signifikan sekitar 2 %.
yailu 150 cm clan jarak detektor DAP ke
Dari Tabel 1, dapat dilihat adanya perbedaan faktor kalibrasi sekitar 2 %
fokus sumber radiasi bervariasi dapat dilihat pada Tabe13.
sedangkan dari Tabel 2, sekitar 3 %. Hal
ini
kemungkinan
besar
disebabkan
ketidaktelitian dalam penentuan Tabel3. Hasil Kalibrasi Detektor Tipe NE 2642A dan NE 2641A dengan jarak yang bervariasi pada jarak detektor standar ke fokus sumber radiasi 150 cm.
.
3. 6. IDN/O3/01
Prosiding
Presentasi
llmiah
Keselamatan lfoteJ
Dan Tabel 3, dapat dilihat bahwa
faktor kalibrasi kedua
detektor DAP
Kartika
Radiasi
dan Lingkungan
Chandra, .14 l)esember
X
~0tJ4
Oleh karena itu perlu dilakukan l~a1ibrasi alat ukur ini terhadap parameter tersebut
cenderung sedikit naik sebesarlebih kecil3
di atas untuk
% dengan semakin besarnya jarak detektor
karakteristiknya. Disamping itu juga periu
DAP tersebutke fokus sumberradiasi.Hal
dilakukan kalibrasi alat ukur radiasi ini
llU ken1ung~
menggunakan sumber radiasi
besar djsebabkan pada
mengetahui lebih jauh
pesawat
jarak yang semakin besar respon detektor
sinar- X diagnostik yang menggunakan
DAP terhadap hamburan berkas radiasi
alat ukur ini karena sistem kolimasi berkas
oleh sistem kolimasi
radiasinya berbeda dengan pesawat sinar-
pesawat
sinar-X
semakinberkurang.
X yang ada di laboratoril.lm kalibrasi.
IV. SIMPULAN DAN SARAN
DAFfARPUSAKA
Oari hasil clan pembahasan di atas dapat
1 PYCHLAU,
Po, Dose-Area Product
Meter Calibration and Use, Measure-
disimpulkan bahwa :
ment Assurance in Dosimetry, IAEA, Ketelitian
dalam
penentuan luas
lapangan radiasi sangat berpengaruh
Vienna,1994. 2. User Manual for Dose Area Product
pada faktor kalibrasi yang diperoleh.
Meter,
Ketergantungan faktor kalibrasi terha-
England,1994.
clap luas lapangan radiasi tidak terlalu
INTERNATIONAL ATOMIC ENER-
besar.
GY AGENCY, Calibration of Dosime-
Posisi detektor di antara detektor
ters used in Radiotherapy, Technical
standar clan fokus surnber radiasi tidak
Report Series No.374, JAEA, Vienna,1994.
NE
Technology
Limited,
berpengaruh sigriifikan pada faktor kalibrasi.
4. Instruction Manual No. 9499 210 02841, Edition No. 78030202, Philips
Makalah irJ
menguraikan kalibrasi
alat ukur radiasi Dose-AreaProductuntuk 1
GMBH, Hamburg, 1978.
5. Instruction Manual for 2570A and
(satu) buah kualitas berkas radiasi saja dengan 3 (tiga) buah lapangan, padahal dalam bidang radiologi diagnostik rentang
2570B Farmer Dosemeter, NE Limited, England, 1984. IAEA,
Calibration
Certificate No.
energi, laju dosis, lapangan radiasi dan jarak yang digunakan sangat bervariasi.
Puslitbang Keselamatan Radiasi dan Biomedika Nuklir-Badan
TenagaNuklirNasional
402
