Ke Daftar Isi
PEN6EMBAN6AN
PEMBUATAN
ANOR6ANIK
SINTILATOR
PADAT ZnS(Ag)
Agus Santoso S. M. Prasetyo Pusat Penelitian
Nuklir'Yogyakar'ta·
ABSTRAK
Telah al-fa.
Digunakan
resolusi '0,25%. 'ini
dibuat
sintil'ator ZnS(Ag)' untl..ik ·mendeteksi· zarah',. berbagai
konsentrasiAg
dan e-fesiensi yang terbaik. Resolusi
terbaik
yangdapat
untuk
mendapatkan
'Konsentra6i Ag
dicapai
dalatn
yang
penelitian
(79~2':t 0.,3)7.dengan konsentrasi Ag.,sebanyak
adalah
dan· l~25k clan efisiensiterbaiknya konsentrasi
Ag sebanyak
lA:.
(47 :t2)7. dengcan
adalah
1.,25%.
ABSTRACT Silver-activated detec:ting
'zincsul'fide
alpha particles
concectrations effec:ienc:y.
are
has been
'scintil1ator made.
Tor
Various
silver
used to obtain thebe~tresolution
and
These silver concentrations
started --frDfll 0.5%.
up to 3.07. with 0.257. increment. The best resolution achieved is (79.2 ± 0.3)7. which can be -found in 17. and 1.25%-: silver concentratin, and the best efficiency I '1.257.si 1ver concentration.
322
is ("47± '2>7.in
321
3. Sudiyanto a. Initialisasi
pakai bahasa apa
?
b. Eprom diisi apa
?
c. Ada key boardnya Jawaban
:
·a. Initialisasinya b. - Eprom
I ~
loncat
mempergunakan
bahasa assembly
diisi program monitor
ke Eprom
II
- Eprom
II ~
untuk
jump
diisi
kerjanya c. sistem yang kami buat tidak kami sediakan
atau
program
key board
4. Sumantri
a. Apakah sudah diambil
8 kapsul yang akan dipakai dalam percobaan di cek semua karena yang akan diambil
standard
satu.
b~ Bagaimana Jawaban
itu
mendeteksinya
setelah kapsul ditelan
:
a. Kapsul tersebut
sebelum dikirim dirumah sakit diselek-
si dulu oleh PPTN, dan setelah tiba dirumah ditest dulu. b. Cara mendeteksi dideteksi tampilkan
sakit juga
kapsul terse but dengan teknik peru nut,
dengan
detektor
NaICTL) Sintilasi
pada layar monitor.
dan
di-
323
I.
F'ENDAHULUAN
teknologi
pengembangan yang
peralatan radiasi
sangat
nuklir.
keselamatan
penting
Hal
manusia.
ini
adalah
penting
Alat
alat
tersebut
mendeteksi
untu~
karena
sat.u
salah
nuklir,
menyangkut
dikenal
unsur
sebagai
detektor
nuklir. Dari
sekian
antaranya secara
adalah garis
latornya, kan
detektor
besar
yaitu
racJiasi
digunakan
bahan
dibedakan
anorganik
radiasi
anthrasen
atau
jen is
berdasarkan
dan
yang
dan
untuk
di in i
sinti-
disesuaiMisalnya
dideteksi.
NaI(Tl),
stilben,
bahan
organik,
akan
kristal
satu
Detektor
dan
yang
digunakan
salah
detektor,
sintilasi.
dapat
jenis
dengan
untuk
jenis
untuk
radiasi diguna-
radiasi
I Zn S"u4g). , (1) t::an
Pada
dasarnya
adalah
sama,
materi
yang
kemudian
yang
Dalam sintilasi berat
yaitu
jenis
radi asi
i~teraksi kelipan
informasi
sintilator dengan
cahaya,
tenaga
dan,
intensitas
dan
datang.
ZnS(Ag)
ini telah
untuk Hal
lainnya.
sehingga
berbagai
menghasilkan
memberikan
penelitian
konsentr~~si
kerJa
terjadinya
kemudian
mampu
radiasi
prinsip
optimum
dapat
mendeteksi
ini
radiasi
dimaksudkan
pada
dibuat
dilakukan
campuran
slntilator
agar
pembuatan
detektor
ataupun
partikel
antara
ZnS(Ag)
diperoleh
dapat InS
yang
dengan
Ag,
baik.
TEor;: I
A.
MeKanisme
Sintilasi
Sintilator
anm-gani k
terutama
alkali
sebagai
Mekanlsme
terjadinya
pertolongc\n
kristal
Anorqanik kristal
adal ar1 halid,
aktivator
pengot.or
dengan
dalam
proses
gamba.r piT-a
yang
pada sintilasi
ber
garam-garam
1 ::,i sedikit
proses dapc:\t padat.
luminesensi. dimengerti
(2 )
324
Suatu
t E'OI~i
kris.tEd
"alkc:dl nEdlde"
pi ·ta ·tenaga.
dengan
el e~::tron Dan
dengan Pita
penghantar
dipisahkan
oleh
besar
Dan
yang
tersebut
bebas.
Zarah
dikenal
pita
ini
dikenal oleh
penuh
terisi
~::osong•
yang
tetapi
valensi, dalamnya
di
bermuatan
yang
menuJu
valensi dengan
elektron
tidak
tenaganya dari
ke
pita
ionisasi.
Tempat
pita
valensi
di
Dan
"hole",
sebagai
dcdi:\m
elektron-elektron
di
ditinggalkan
pita
di mana
memindankan
proses
yang
penghantar
di atas
terlarang
semula
penghantar,
valensi
plta
terletak
dapat
kedudukannya
kosong
dengan
pita
elektron
terdapat cukup
ini
pita
mU~-nl ditunjukkan
elektron
di
pita
..
penghantar bebas
maupun
dalam Setiap
kristal.
atom
menciptakan
atau
dalam
ruang
tingkat-tingkat
titik-titik
yang
pada
maslng-maslng
valensi,
bergerak
<1,2,3)
ketidaksempurnaan
takmurnian
pada
"hole"
Pita
seperti
adanya
si
kristal,
dapat
ki
kosong tenaga
terisolir
gambar
kristal,
di dalam
di seluruh
pita
terlarang
kristal
(seperti
1). Penghantar
Tingkat Ter eksitasi
Tingka.!..Takmurnian
purat
Aktifator
.~
Tmgkat Dasar Pita Valensi
Plta pusat
Dalam
gambar
aktivator
1 ditunjukkan
tenaga
di dalam
dalam
pita
C3.kt ivat or .
tenaga
alkali
terlarang II
Hol E'" Dan
dan
tingkat
diagram
halla, yang
kristalalkali
didisain
dengcm
takmurnian.
skematis
termasuk
hali d
tingkat-tingkat
titik-titik sebagai
el ektl~on bet)aS yang
khusus di Jekukan pusat
d ihasi 1 kan
oleh
325
za~ah
bermuatan
tertangkap lekukan dan
pada
tingkat
pusat
tereksitasi.
dihasilkan tingkat
Dieh
cahaya
ke
"hole"
tangkapan
aktivatornya
setelah
selang
ada
dihasilkan.
tingkat
dinaikan
dalam
(bila
dasar,
waktu
akan
ke
transi si
maka
dapat
detik.
Bila
metastabil,
maka
10-8
keadaan
ada),
hlngga
pusat-pusat
Bi 1a di mungki nkc:m ter jadi nya
tereksitasi
yang
kristal
atau
proses
takmurnlan
tereksitasinya
cahaya
di dalam
aktlvator
tersebut.
ini,
tingkat
berkeIiIing
tempat-tempat
aktivator
elektron
dari
tersebut
timbul
lebih
lambat,
yaitu tergantung pada selang waktu yang dlperlukan oleh elektron dari keadaan metastabil hingga mencapai keadaan di dihasilkan. mana cahaya dapat melalui Dengan demikian, urutan
kejadian-kejadian
bahwa
tenaga
menjadi
B.
zarah
cahaya,
Mekanisme Sintilator
padat.
tersebut
bermuatan
yaitu
dalam
Sintilasi
Sebagai
yang
proses
dalam
ZnS(Ag)
utama
dapat
melewati
diubah
(kelipan).
(4)
ZnS(Ag)
sintilator adalah
dimengerti
kristal
sintilasi
Sintilator
termasuk
bahan
di atas,
Jenis
ZnS,
dan
anorganik Ag
sebagai
aktivatornya. Seperti untuk
dijelaskan
di atas aktivator leher pita
memperkecil/mempersempit
sehingga 1"""12.si
telah
1kan
memperbesar kelipan
ZnS(~~g) ditunjukkan
peluang
terjadinya
cahaya. dalam Pita
Pita gamoar
tenaga
pada
terlarang, yang
PenClhantar
Tereksitasi
-*~---:}ev
10 eV
J
Tingkat
Dasar
Pita Valensi 2.
Pita
tenaga
ZnS sintilator
ZnS(Ag)
meng-
sintilator
2 .. (2)
Tingkat
Gambar
eksitaSi
berfungsi
326
Sela
tenaga antara pita valensi
eukup besar, berpindah keeil,
yaitu sekitar
dari pita valensi
demikian
aktivator
10 eV, sehingga peluang elektron ke pita penghantar
sekitar 3 eV.
menjadimudah,
kelipan eahaya.
yang
Jumlah
dengan tenaga radiasi
nya
eahaya
(PMT),
dan
~ingginya I 1.
berarti
masuk kedalam
tabung
proses
terjadi
Ieb'ih'
yang dihasil-
yang datang.
PMT tersebut'menghasil
sebanding
memberi
Sehingga
kelipancahaya
kan sebanding kelipan
adalah sangat
maka sela tenaga antara pita valensi
dan pita penghantarmenjadi banyak
adalah
pula proses eksitasinya.Dengan
Ag pada InS,
sirftilasinya
dan pita penghantar
Selanjut-
'pengganda
kanpulsa
foto
keluar-an'
yang
dengan tenaga radiasi yang datang.
TATA ' KERJA'
A. Prosedur
Pembuatan
Dalam pembuatan
sinti14tor- InSfAg'):.,dicampur'kan serbuk' ."
>.
,--
InS dengan serbuk Ag-nya bervariasi:.antara -~,5'l. hi'ngga~ 3.,0'1." dengan selisih perubahan seti.ap 0.,25"1.. Serbuk ZnS diccmpur' dengan
Ag
dengan eara diaduk dan dikocok
campuran
InS(Ag)
kemudian
dilarutkanke
dituangkan diperoleh menguap
mylar.
ZnS(Ag)
ters-ebut
larutan
ini kemudian
mylar sambildilarutkan
yang betul-betul
Setiap konsentrasi
pada bahan mylar yang mempunyai ..,
luas 5,67 em~. mudah
dalam alkohol,
pada permukaan permukaan
Serbuk
mendapat
rata.
sehingga,
Alkohol
sehi ngga yang tinggal adal ah InS (Ag) yimg
permukaan kan
yang homogen.
~ingga
Mylar dipilih
diperoleh.
tersebut
kemudian
serbuk
karena sifatnya
dilekat-
0,1 mm
dan
transparan
dan
InS(Ag) yang telahdilekatkan
pada mylar
dihubungkan
RCA
dengan PMT jenis
I<arakteristik PMT RCA 6199 adalah sebagai luas katoda sensitivitas jumlah dinoda penguatan
menempel
InS(Ag)
ketebalan
akan
: 7~75 em katoda
2
berikut(2)
45 pA/lumen 10 buah
: 2,8
x
106
6199.
327
Dalam
penquJlan
de~eK~Or
cjibua·c.. dlgunaKan
Ydng
dengan
slntilaSl rangKaidn
sintilator
SKema~lS
Secertl
CeldB.
MCA
PMT Tempat Sintilator
Pen9-Jat
AwoJ.
Penguat Utama
uji
sintilator
HV
Gambar
Secara dengan
PMT
terinci terlihat
.~:" Bagan
gambar pada
menghubungKan
gambar
ZnS(Ag)
sintilator
ZnS(Ag)
4.
PMT Sumber radiasi 1J n Sintilator ZnS ( Ag )
Bagan
PenvungKup masuk
-
Ke dalam
nUbungan
berfungsl
r·JMI
slntilator
supaya
tidak
ZnS(Ag)
ada
oengan
canaya
PM1
luar
yang
.)
328
IlL
HASIL
A. Hasil
DAN
Pengamatan
Dengan yang
masing-masing
pengamatan
pengamatan
sintilator
peralatan
II.B.,
Sumber Am-
latar
sebelum
dan
pengamatan I~adiasi
':':'41
adalah
ini
karakterlstik
Seperti
sebagai
,
sesudah
demikian
dijelaskan
sumber
Am241•
1983 sehingga sedangkan
bulan
perhitungan
yang
diperoleh
1.
seperti
'Hubungan efislensi
dalam
antara
~ to I ...•. '.' ':'.i q .•••• 1 () '! ::;
....,.
-;0'
1\
I
'!
.i
-;1:.,
-
(),
digunakan
aktivitas sampai
JanLlari dari
tabel
0,1
bulan 458
dalam
uCi
pada
1988
Januari
tahLln.
1988 adalah penqamatan
Dengan
3672
dps.
sintilator
1.
konsentrasi
'II' .. -" L·~; :::. ..,:, '-,-:r 'i1 -~7~, 98 1 I~ i.) ",. '!::J ±Ef ± ::; 1iL().: ::,0 24 4::; ±t, 9(i 8C)J 8::; ::::; ::;i• ±...±()100 ,2 sen ensi r4 ± 251 40 96 ::::; 28 1si ~:~~5 47' 2 7Cj' 7c;: ,2 34 ~::::; 3 If:::on F:esolLlsi No. ..•..
yang
LlmLlrparonya
pada
adalah
mempunyai
+ (>,3) i:
radiasi
dengan
aktivitas
ZnS(Ag)
dibuat
berikut
(42,5
berumLlr 5 tahun,
yang
pembanding
Resolusi
8 Januarl
dilaku-
sebagai
(48 + 2)%
adalah
yang selalu
dan
buatan
Efisiensi
telah
pengamatan tanggal
standar
detektor
uji
dilakukan
Ag.
Sintilator
pembanding.
6
cacah
ZnSCAg)
pengamatan untuk setiap sintilator ZnS(Ag). Untuk mengetahui keandalan sintilator
digunakan
Tabel
dalam
konsentrasi
dalam
dilakukan
Sintilator rangkaian
disebutkan
digunakan
kan
oengan
menggunakan
telah
untuk
PEMBAHASAN
,.:;.;'
Ag dengan
:1:
,.:;,
reolLlsi
dan
329
Berdasarkan
data dari tabel
konsentrasl
1 di atas,
Ag dengan efisiensi
maka grafik
antara
adalah sebagai terlihat
pada
gambar 5. 50
o
Q5
1
--- 1.5
Gambar 5.
Grafik hubungan ef isi ensi
Sedangkan
hubungan
antara
konsentrasi
antara konsentrasi
adalah sebagai terlihat
3
- Kosen '......•••. 2 trasl. (%) 2.5
Ag
Ag
dengan
dengan
resolusi
pada qambar 6.
/.
100
.~.
-
9('
~ o
'iij ::J
olP'J \I) Q.o
oc
60 o
0.5
1.5
(
Gambar 6. Graiik hubungan
antars
2
2.5
Konsentrasi (~ )
~_
konsentrasl
3
dengan resolusi
330
DEli'"
i
gambar
mempunyai
~
efisiensi
yang
konsentrasi
lainnya.
(47 = 2)/.,
sudah
yang
yang
pada
Besar
betul-betul Untuk
1,25%
dan
1% didapat
namun bila
hasil
sintilator
adalah
pembanding
ini
disebabkan
mencapai
permukaan
digambarkc"trl pada
gambaI'''
ini
masih
yang
belum
= 3)%,
(42,5
Hal
ZnSCAg)
terbaik
yaitu
oengan
ini
Ag
pada
mylar
3)~,
di hal~apkan,
pembanding besarnya
diseoabkan
dengan
=
(79,2
yang
karena
belum
yang resolusi
karena Di
InS.
6
konsentrasi
pada
sintilator
pencampuran
permukaan
dibuat
sesuai
dengan
I'-esol usi
dalam
yang
hasil
mencapaiseparonya.
Juga
Hal
suI it untuk
dengan
diperoleh
sintilator
(48 = 2)/~.
. sepel~ti.
dibandingkan
homogen
dibandingkan
yang
efisiensi
ZnS(Ag)
resolusi, bahwa
hanya
bila
rata.
diperoleh
mempunyai
baik
konsentrasl
eflsiensi
mendekati
pembuatan
banwa
cukup
efisiensi
mempunycli
karena
diperoleh
kurang itu
samping
bisa
betul-betul
rata. Hal
yang
re!:::.ol usi
yang
pengame.tan ketebalan nya
! \. Of'i
Juga, dan
diinginkan,
ini yang
juga
rosoluSl
mempengaruhi
dibuat
seperti
sintilator
berhasilnya
mencapai
f aktor
Pada
ketebalannya. ~ Untuk 12 mgjcm~.
ketebalan
betul-betul
belum
belum
sama
masih
yang
suI it,
membuc\t
sehingga
diharapkan
vaitu
nasil-
mendekati
pemban-ding.
J
It
Dari dibuat
hasil
cukup
pengamatan
sensitif
terlihat
terhadap
oahwa
zarah
alpha
tersebut Sedangkan hasil 3)%.
an
pengamatan Untuk
metoda
banan
resolusinya
resolusi
pengembangan yang
transparan
masih
paling yang
kurang
yang
tepat blsa
baik,
untuk
cukup
(47
hal
Caru
periu
ini
rata,
dladakan
tipis
=
nampak
mencapal
menempelkan
yang
konsentl~e.si
pada
adalah
teroaik
selanjutnya
sintilator
(79,2
=
peneliti-
ZnS(Ag) dan
darl
kuat.
pe.cla
.3.31
1.
Knoll, Willey
2.
...:'
.
and
Price Hill
F.,
Glen
"F
Sons,
New
l.>JilliamJ., Book
F:. M. ,
Singru, F'hysics",
New
Radiation
York,
"lntroducti
Wiley
1"·leasLlrement.", John
1979.
York,
"Nuclear
Company,
Detection
on
Eastern
Detection",
McGraw-
E:':peJ-i mental
Nuclear
1964. to
Private
Limited,
New
Dehli,
1972. 4.
D.O.
Candwell,
J.R.
Armstrong,
Rev.
Sci.,
Instr.
23,
508
( 1952) • J.D.
Graves,
L.A. Webb,
R.H. Davis
Nucleonics
10 (12),
Ag maka
campuran
tersebLlt
semakin
banyak
68 (1952)
Pertanyaan-pertanyaan
1.
dan
jawaban
Kusminarto Jika
semua
akan
efisien, InS
banvak
kenyataanya
ZnS
terkotori dengan
t.erkotor j
oleh
demikian maka
efisien
Ag
'semakin
bertamabah
tetapi
.
gambar
.-tn c::
.-G)
•
.CII
Kon.entru.'
w
SM.
Prasetyo
Karena Ag
yang
yang
berfungsi
berfungsi
sebagai
sebagai
konsent.!r·asi tert.entu
saja.
sintilator
pengotor
harus
adalah
ZnS,
digunakan
maka pada
332
Artlnva
konsentrasi
jelas
Ag yang
fungsinya, justru
sedangkan
Jadi
ada
keell Ag
yang
kurang terlalu
fungsi
InS
seoagai
Konsentrasi
mengganggu
1atol~.
s:.i snti
ter-lalu
(menutup)
konsentrasi
menJadi
Ag yang
optimum.
2. Kosijanto Pada
makalah
yang
paling
yang
lainnya
disebutkan eoeok
untuk
adalah
tidak
mendeteksi
ZnS(Ag).
zarah
Mengapa
zat-zat
si nar
0
(~)
kimia
?
digunaKan
Bagai mana si f at InS (Ag) tel~hadap z en-ah 0( Apakah nanya bahan sintilator Nal(Tl) yang menoetek:.i
alfa
~ fJ'
~?
cocok
untuk
saj c\ r-.
St'l.F'r-aset.-,.'o Zat.-zat dalam
kimia makalah
yang
ter-baik. kimia
paling
juga
ini memang
khususnya yang
lain
dlgunakan,
ZnS(Ag) yang ingin ~::onsentrasi Ag memper-oleh
untuk
itu bila ZnS(Ag)
lain~
dibandingkan dengan efisiensi mempunyai
baik.
tv
7nS{t.:,o·) cano::)1-c:erc::;+-i+ tev-had-p ! _' ... ~ _ • d __ ""a,,-a .• •.. I· I '\ .• _.
'--'
.....
1:etapi
sintilator
Dlsamping yang
dapat
_."
...J
_. c: ....
__.
J
_
membe~-:Lkan I--es:.pon "terha.dap Di samplng baMan sintilator si nt i 1 "-<.tor-yang
/3
dan Nal(Tl)
a'
1 ai n
masih
ada
bahan unt.uk
digunakan ba.llan
mendet.ek=.i ~
t.et.api ti delk
paling
ban yak
ci 1 gu.nc\ka.n.
''':'. Budiorlo Bagaimana oalam
proses
pemouatan
peneapuran sintilator
antar-a zat untuk
Ag
mendapat.kan
dengan
InS
energi
gap
·tev-t.entu') memper-qunBkBri
met.odB copping?
atau
alloy
atau
333
SM. Prasetyo Proses
peneampuran
memasukan serbuk
ZnS
dan Ag
dilakukan
serbuk Ag dengan berat yang bervariasi
InS dengan berat bervariasi
masing eampuran InS(Ag)
dengan
diaduk sehingga konsentrasi
Jadi tidak mengguna-kan 4. Bambang
dengan
ke dalam
pula, kemudian
diperoleh
Ag yang
eara
masing-
variasi
serbuk
berbeda/bervariasi.
metode dopping
atau yang lain.
Supardiono
Mohon dijelaskan Apakah
pengertian
karakteristik
kalibrasi menurut
sintilator
atau pengukuran
Berapakah
resolusi
~fisiensi
?
standar
dengan Am-241
dan resolusi
anda, dan bagaimana
berdasarkan
?
sintilator
alasannya
yang
baik
?
SM. Prasetyo Resolusi detektor yang
suatu detektor tersebut
sintilasi
untuk mendeteksi
berdekatan.
Sehingga
resolusinya,
detektor
(mendeteksi)
adanya dua puneak
S~mber
tersebut
Am-241 digunakan,
maupun sintilator Efisiensi mungkin
resolusinya sehingga
kemampuan
adanya dua
semakin
puneak
keeil
harga
semakin mampu membedakan yang ~erdekatah.
baik untuk sintilator
standar
yang dibuat.
sintilator dengan
menyatakan
yang
100%.
keeil berarti
baik adalah Alasannya spektrum
puneak yang berdekatan
yang
sedekat
sintilator' puneaknya
yang
sempit,
tetap dapat dideteksi.
Ke Daftar Isi
