SEMINAR NASIONAL VIII SDM TEKNOLOGI NUKLIR YOGYAKARTA, 31 OKTOBER 2013 ISSN 1978-0176
PENCACAH RADIASI DIGITAL PADA IN VEHICLE MODULE (IVM) SISTEM PEMANTAU ZAT RADIOAKTIF
Adi Abimanyu, Dwi Yuliansari, Nurhidayat S, Mursiti Pusat Teknologi Akselerator Proses Bahan Jalan Babarsari PO BOX 6101/ YKBB Yogyakarta Email untuk korespondensi:
[email protected]
ABSTRAK PENCACAH RADIASI DIGITAL PADA IN VEHICLE MODULE (IVM) SISTEM PEMANTAU ZAT RADIOAKTIF. Telah berhasil dirancang dan dibangun unit pencacah digital pada IVM sistem pemantau zat radioaktif menggunakan mikrokontroler ATMega8. Monitoring laju paparan radiasi pada transportasi bahan radioaktif pada umumnya masih dilakukan secara manual menggunakan survey meter. Pencacah ini akan memonitor laju paparan radiasi layaknya survey meter tetapi memiliki kemampuan untuk melakukan pengukuran secara otomatis dan online monitoring sehingga memudahkan monitoring laju paparan radiasi pada transportasi bahan radioaktif oleh supervisor di ruang kendali maupun petugas pengangkut. Kegiatan ini meliputi pembuatan perangkat keras dan pengembangan perangkat lunak. Proses pengujian dilakukan untuk mengetahui linieritas pencacahan dengan memberikan input dari pembangkit pulsa standar, didapatkan hasil nilai lineritas pencacahan (R2) = 1. Pengujian kestabilan alat menggunakan chi square test, didapatkan nilai (π2) = 9,33 untuk cacah latar dan 25,16 untuk cacah sumber dan nilai ( π2) terletak diantara 7,663 β€ π2β€36,191, sehingga pencacah ini memiliki kestabilan yang memenuhi syarat. Pencacah ini mampu untuk dikalibrasi dengan cara merubah faktor konversi pencacahan dan dapat mengirimkan data hasil pengukuran secara serial. Dari hasil pengujian menunjukkan bahwa pencacah ini telah berfungsi dengan baik dan memenuhi syarat untuk digunakan pada In Vehicle Module (IVM) transportasi bahan radioaktif. Kata kunci: In Vehicle Module, Transportasi Radioaktif
ABSTRACT DIGITAL COUNTER RADIATION IN VEHICLE MODULE (IVM) FOR MONITORING OF RADIOACTIVE SUBSTANCE. It has been successfully designed and built digital counter unit for In Vehicle Module (IVM) of radioactive substances monitoring system using a microcontroller ATmega8. Monitoring of radiation exposure rate of radioactive materials transportation in general is still done manually using a survey meter. This counter will monitor the rate of radiation exposure as a survey meter but has the ability to perform automatic measurements and online monitoring so as to facilitate monitoring of radiation exposure rate on transport of radioactive material by a supervisor in the control room and personnel carriers. These activities include the manufacture of hardware and software development. The process of testing conducted to determine the linearity of the counter by providing input from a standard pulse generator, showed counter linearity value (R2) = 1. Stability testing using chi square test, the value (π2) = 9.33 for the background count and 25.16 for the source count and value (π2) is located between 7.663 β€ π2 β€ 36.191, so the counter has good in stability. This counter is able to be calibrated by changing the conversion factor of counter and can transmit data measurements in serial. From the test results show this counter is functioning properly and are eligible to use the In Vehicle Module (IVM) transport of radioactive materials. Keyword : In Vehicle Module, Transportation of Radioactive.
Adi Abimanyu, dkk
188
STTN-BATAN
SEMINAR NASIONAL IX SDM TEKNOLOGI NUKLIR YOGYAKARTA, 31 OKTOBER 2013 ISSN 1978-0176 kendaraan pengangkut bahan radioaktif yang nantinya disebut pencacah laju paparan radiasi digital In Vehicle Module (IVM). Pencacah radiasi digital IVM berfungsi untuk memonitor laju paparan radiasi sehingga operator pengangkut bahan radioaktif yang berada di dalam kendaraan dan supervisor yang berada di ruang kendali dapat selalu mengetahui laju paparan radiasi bahan radioaktif yang diangkut. Oleh karena itu pencacah ini selain memiliki kemampuan mengukur laju paparan radiasi, mampu dikalibrasi dan juga harus mampu mengirimkan informasi ke supervisor di ruang kendali. Untuk itu desain pencacah yang sudah ada memerlukan tambahan feature yaitu kemampuan mengirimkan informasi ke supervisor yang berada di ruang kendali.
PENDAHULUAN Secara umum definisi transportasi adalah pemindahan manusia atau barang dari satu tempat ke tempat lainnya dengan menggunakan sebuah wahana yang di-gerakkan oleh manusia atau mesin (Nasution, 2004). Bahan radioaktif adalah bahan atau zat yang mengandung inti atom tidak stabil, atau setiap zat yang memancarkan radiasi pengion dengan aktivitas jenis > 70kBq/kg (Indonesia, 1997). Pengangkutan bahan radioaktif adalah proses pemindahan zat radiasi pengion dari satu tempat ke tempat lainnya dengan menggunakan sebuah wahana dalam hal ini umumnya menggunakan mobil. Proses pengangkutan bahan radioaktif memerlukan perhatian lebih dikarenakan potensi bahaya radiasi yang dapat ditimbulkannya, sehingga pengangkutan zat radioaktif juga harus selalu dipantau/dimonitor laju paparan radiasi pancaran bahan radioaktif yang diangkut. Dalam fisika, deskripsi radiasi adalah setiap proses di mana energi bergerak melalui media atau melalui ruang, dan akhir¬nya diserap oleh benda lain[9]. Radiasi tidak dapat dirasakan oleh indera manusia. Untuk mengetahui besarnya radiasi maka manusia memerlukan suatu alat yaitu detektor dan sistem pencacah radiasi. Begitu juga dalam pengangkutan bahan radioaktif agar laju paparan radiasi dapat selalu termonitor maka diperlukan pencacah laju paparan radiasi digital pada
TEORI Sistem pencacah radiasi digital terdiri dari detektor, penyedia daya tegangan rendah DC, penyedia tegangan tinggi DC, rangkaian pembalik dan pembentuk pulsa, pencacah digital[1]. menggunakan mikro-kontroler ATMega8, LCD 16x2 sebagai penampil pada IVM, calibration dongle dan komunikasi serial level TTL untuk mengirimkan data laju paparan radiasi ke mas-ter mikrokontroler yang terhubung dengan modem. Blok diagram sistem pencacah radiasi digital IVM ditunjukkan pada Gambar1.
Communication Serial
To Master Microcontroller for transmit by GSM
Tx-Rx
GM
GM Inverter Pulse Shaping
HighVoltage DC Power Supply
Low Voltage DC Power Supply
T1
Microcontroller ATMega8
Display LCD 16*2
INT0
Calibration Dongle
Pencacah Radiasi Digital
Gambar 1. Blok Diagram Sistem Pencacah Radiasi Digital IVM Modul pencacah radiasi digital menggunakan mikrokontroler ATMega8 dengan memanfaatkan peripheral-peripheral yang dimiliki oleh ATMega8. Selain itu ATMega8 memiliki dimensi yang cukup kecil dan kompak serta sudah menggunakan sistem Reduced Instruction Set Computing (RISC) atau "Komputasi set instruksi yang disederhanakan" [10].
In Vehicle Module (IVM) In Vehicle Module (IVM) adalah modul yang terletak di dalam kendaraan (Sarma et al., 2005). Dalam hal ini kendaraan yang dimaksud adalah mobil pengangkut bahan radioaktif. IVM modul terdiri dari modul pencacah radiasi digital, data acquisition position module based on GPS dan GSM module. Pada makalah ini yang akan dibahas adalah modul pencacah radiasi digital saja.
STTN-BATAN
189
Adi Abimanyu, dkk
SEMINAR NASIONAL VIII SDM TEKNOLOGI NUKLIR YOGYAKARTA, 31 OKTOBER 2013 ISSN 1978-0176 data hasil pencacahan ke ruang kendali melalui modul GSM.
Mikrokontroler ATMega8 Mikrokontroler adalah suatu alat elektronika digital yang mempunyai ma-sukan dan keluaran serta kendali dengan program yang dapat ditulis dan dihapus dengan cara khusus, cara kerja mikrokontroler sebenarnya membaca dan menulis data. Mikrokontroler merupakan sistem komputer yang seluruh atau sebagian besar elemennya dikemas dalam satu chip IC. Mikrokontroler biasa digunakan untuk mengkendalikan peralatan elektronik, yang menekankan efisiensi dan efektifitas biaya. Secara harfiahnya dapat disebut "pengendali kecil" dimana sebuah sistem elektronik yang sebelumnya banyak memerlukan komponen-komponen pendukung seperti IC, TTL dan CMOS dapat direduksi dan akhirnya terpusat serta dikendalikan oleh mikrokontroler [3]. Mikrokontroler ATMega8 merupakan mikrokontroler keluarga AVR dengan kemampuan yang sangat baik dan harganya relatif murah. Mikrokontroler ATMega8 digunakan dalam penelitian ini karena memiliki kemampuan sebagai berikut (Atmel, 2005) : 1.Program memori internal 8 kbytes 2.SRAM Internal 1 kbyte 3.23 Programmable I/O lines 4.Sebuah port serial 5.Sumber Interupsi Eksternal dan Internal 6.Tiga buah timer/counter 7.Tegangan operasi 4 sampai 5,5 Volt. Konfigurasi pin mikrokontroler ATMega8 ditunjukkan pada Gambar 2.
Komunikasi Serial Komunikasi serial adalah salah satu metode komunikasi data di mana hanya satu bit data yang dikirimkan melalui seuntai kabel pada suatu waktu tertentu[7]. Pada kegiatan ini komunikasi dilakukan antara sebuah mikrokontroler master dan sebuah mikrokontroler slave. Blok diagram komunikasi master slave ditunjukkan Gambar 3. Tx Mikrokontroler Master
Rx
Rx Tx
Mikrokontroler Pencacah Radiasi Digital
Gambar 3. Blok Diagram Komunikasi Serial Komunikasi master slave dibangun dengan cara yang sangat sederhana yaitu dengan menghubungkan pin Tx mikro-kontroler master dengan pin Rx mikro-kontroler pencacah radiasi digital begitu juga sebaliknya. Mikrokontroler master mengirimkan sebuah perintah/kode yang digunakan untuk menginterupsi mikrokontroler pencacah radiasi digital. Kode tersebut mengakibatkan mikrokontroler pencacah radiasi digital melaksanakan service routine interupsi pengiriman data laju paparan radiasi. Setelah selesai melaksanakannya, mikrokontroler pencacah radiasi kembali ke program utama untuk memonitor radiasi. Agar komunikasi dapat berjalan dengan baik maka perlu dirancang suatu perangkat lunak yang sesuai.
METODOLOGI Perangkat lunak mikrokontroler dibuat menggunakan bahasa pemrograman BASIC, hasilnya ditanamkan/ di-download pada mikrokontroler menggunakan sebuah alat yang bernama Universal ISP Downloader. Selain perangkat lunak kegiatan ini membutuhkan perangkat keras yaitu sebuah minimum system ATMega8, dan sebuah calibration dongle. Kegiatan ini terdiri dari pembuatan perangkat keras dan perangkat lunak. Pembuatan perangkat keras terdiri dari pembuatan perangkat keras minimum system ATMega8 dan calibration dongle. Setiap kegiatan meliputi tahapan-tahapan pembuatan rangkaian, pengecekan rangkaian, pembuatan layout PCB, pembuatan PCB, pemasangan komponen dan pengujian rangkaian setelah komponen terpasang. Kegiatan pembuatan perangkat lunak meliputi pembuatan program utama dan pembuatan
Gambar 2. Konfigurasi Pin Mikrokontroler ATMega8 Fitur-fitur ATMega yang digunakan untuk pencacah radiasi digital adalah sebagai berikut: 1. Timer1 sebagai pencacah pulsa digital yang merupakan output dari pembentuk pulsa. 2. INT0 sebagai jalur komunikasi antara calibration dongle dengan unit pencacah radiasi. 3. Tx/Rx sebagai jalur komunikasi serial dengan mikrokontroler master untuk mengirimkan
Adi Abimanyu, dkk
190
STTN-BATAN
SEMINAR NASIONAL IX SDM TEKNOLOGI NUKLIR YOGYAKARTA, 31 OKTOBER 2013 ISSN 1978-0176 sub program interupsi serial dan pembuatan sub program interupsi eksternal-0. Pembuatan perangkat lunak meliputi tahapan-tahapan pembuatan diagram alir, pembuatan perangkat lunak, pengujian dengan simulasi, menanamkan/mendownload perangkat lunak ke perangkat keras, pengujian dengan perangkat keras.
Diagram alir kegiatan pembuatan perangkat keras dan perangkat lunak ditunjukkan pada Gambar 4. Rangkaian pencacah radiasi digital ditunjukkan pada Gambar 5.
Mulai
Mulai
Pembuatan rangkaian schematic
Pembuatan Diagram Alir Perangkat Lunak
Pengecekan rangkaian schematic
Sesuai?
Pembuatan Perangkat Lunak
Pengujian Fungsi Perangkat Lunak dengan Simulasi
Tidak
Ya
Sesuai? Pembuatan gambar PCB dari rangkaian schematic
Ya
Download Perangkat Lunak pada Mikrokontroler menggunakan Universal ISP Downloader
Pengecekan gambar PCB
Tidak
Tidak
Pengujian Fungsi Perangkat Lunak dengan perangkat keras
Sesuai? Ya
Pembuatan PCB
Tidak
Pemasangan Komponen
Sesuai?
Ya
Selesai Pengujian Rangkaian
Sesuai?
Tidak
Ya
Selesai
(a)
(b)
Gambar 4.(a). Diagram Alir Rancang Bangun Perangkat Keras, (b). Diagram Alir Rancang Bangun Perangkat Lunak
STTN-BATAN
191
Adi Abimanyu, dkk
SEMINAR NASIONAL VIII SDM TEKNOLOGI NUKLIR YOGYAKARTA, 31 OKTOBER 2013 ISSN 1978-0176
Gambar 5. Rangkaian Pencacah Radiasi Digital Perangkat lunak dibuat dengan mengakomodir fitur-fitur yang diinginkan yaitu kemampuan untuk mencacah radiasi, dika-librasi dan mengirimkan informasi laju paparan radiasi ke ruang kendali (melalui komunikasi serial ke mikrokontroler master untuk selanjutnya dikirimkan melalui SMS menggunakan modem GSM). Pembuatan perangkat lunak itu dibagi menjadi 2 bagian yaitu bagian program utama dan bagian pe-layanan interupsi.
1.
eksternal interupsi berfungsi ketika akan melakukan kalibrasi. Kalibrasi merupakan proses verifikasi bahwa suatu akurasi alat ukur sesuai dengan ran¬cangannya. Kalibrasi biasa dilakukan dengan membandingkan suatu standar yang terhubung dengan standar nasional maupun internasional dan bahan-bahan acuan tersertifikasi [8]. Fitur kalibrasi hanya akan aktif ketika calibration dongle terhubung dengan unit pencacah radiasi dan tombol kalibrasi ditekan. Hal ini dilakukan dengan maksud agar hanya orang yang berhak saja yang dapat melakukan kalibrasi. Prinsip kerja pelayanan interupsi adalah sebagai berikut: a. Mencacah nilai paparan radiasi yang masuk pada timer1 (cps). b. Mengkonversi besaran paparan radiasi menjadi laju paparan radiasi (mR/jam). c. Menampilkan hasil laju paparan radiasi pada LCD d. Hasilnya dibandingkan nilainya oleh operator, jika terjadi perbe¬daan maka factor konversi dirubah agar nilai hasil konver¬sinya sama dengan nilai standar. e. Simpan nilai konversi pada EEPROM. Pelayanan interupsi terima data serial merupakan cara untuk mengakomodir fitur pengiriman data laju paparan radiasi ke ruang kendali. Fitur ini akan aktif jika terjadi interupsi serial terima data dari mikrokontroler master. Prinsip kerja pelayan interupsi adalah mengirimkan data laju paparan radiasi ke mikrokontroler master dengan format A,nilai laju paparan radiasi,*.
Bagian Program Utama
Program utama merupakan bagian utama dari perangkat lunak ini yaitu perangkat lunak yang mengakomodir fitur pencacahan radiasi. Prinsip kerja dari perangkat lunak ini adalah sebagai berikut: a. Mencacah nilai paparan radiasi yang masuk pada timer1 (cps) b. Mengkonversi besaran paparan radiasi menjadi laju paparan radiasi (mR/jam) c. Menampilkan hasil laju paparan radiasi pada LCD
2.
Bagian Pelayanan Interupsi
Pelayanan interupsi merupakan sub perangkat lunak yang hanya berfungsi jika ada permintaan/ interupsi. Pelayanan yang dilakukan adalah pelayanan interupsi eksternal-0 dan pelayanan interupsi terima data serial. Pelayan
Adi Abimanyu, dkk
192
STTN-BATAN
SEMINAR NASIONAL IX SDM TEKNOLOGI NUKLIR YOGYAKARTA, 31 OKTOBER 2013 ISSN 1978-0176 Diagram alir perangkat lunak ditunjuk-kan pada Gambar 6. Setelah selesai mela-kukan Program Utama
pelayanan interupsi maka program akan kembali ke program utama. Program Pelayanan Interupsi INT0
Mulai
Inisialisasi Konfigurasi INT0 Konfigurasi Urx Konfigurasi T0 Konfigurasi T1 Konfigurasi Port D = input Konfigurasi LCD Konfigurasi INTERNAL EEPROM
Mulai
Tb.Finish=0 Kalibrasi?
Return
Tb.Kalibrasi=0
Atur fk
Baca fk pada EEPROM Fk telah sesuai?
Baca pulsa pada T1
Program Pelayanan Interupsi URxc Mulai
Konversi pulsa dalam laju pulsa
Tidak Nilai Msg= βAβ
Msg=β β
Return
Ya Tampilkan Pada LCD
Kirim laju paparan Format: A,laju paparan,*
Gambar 6. Diagram Alir Perangkat Lunak cacahan mikrokontroler ATMega8. Blok diagram peng-ujian ditunjukkan pada Gambar 7.
HASIL DAN PEMBAHASAN Untuk mendapatkan unjuk kerja yang maksimal maka pencacah radiasi digital yang dirancang bangun perlu dilakukan pengujian sebagai berikut:
1.
Display LCD
Pembangkit Pulsa Kenwood
Pengujian Linieritas Pencacahan
Pengujian ini bertujuan untuk me-ngetahui kinerja dari perangkat lunak yang dirancang serta membandingkan hasil pen-cacahan antara pembangkit pulsa merk Kenwood dengan hasil pen-
STTN-BATAN
Mikrokontroler ATmega8
Gambar 7. Blok Diagram Pengujian Linieritas Pencacahan
193
Adi Abimanyu, dkk
SEMINAR NASIONAL VIII SDM TEKNOLOGI NUKLIR YOGYAKARTA, 31 OKTOBER 2013 ISSN 1978-0176 Tabel 1. Hasil Pengujian Linieritas Pencacahan
Abs (Fc - Fs/ Fs)*100%
0.05
Frekuensi Tercacah (Fc) (Laju Paparan Radiasi : Fk) 0.96
2
0.1
1.92
3.85
0.052
3
0.16
3.08
2.56
0.052
4
0.21
4.04
0.96
5
0.052
5
0.26
5.00
0.00
6
0.052
6
0.31
5.96
0.64
7
0.052
7
0.36
6.92
1.10
8
0.052
8
0.42
8.08
0.96
9
0.052
9
0.47
9.04
0.43
10
0.052
10
0.52
10.00
0.00
11
0.052
20.3
1.04
20.00
1.48
12
0.052
30
1.56
30.00
0.00
13
0.052
40.2
2.08
40.00
0.50
14
0.052
50.4
2.65
50.96
1.11
15
0.052
60.4
3.17
60.96
0.93
16
0.052
70.2
3.64
70.00
0.28
17
0.052
80.6
4.21
80.96
0.45
18
0.052
90.25
4.73
90.96
0.79
19
0.052
100.4
5.25
100.96
0.56
20
0.052
200.4
10.45
200.96
0.28
21
0.052
307
16.02
308.08
0.35
22
0.052
400.6
20.85
400.96
0.09
23
0.052
500
26
500.00
0.00
24
0.052
602
31.41
604.04
0.34
25
0.052
702
36.56
703.08
0.15
26
0.052
801
41.7
801.92
0.12
27
0.052
902
47.01
904.04
0.23
28
0.052
1071
55.69
1070.96
0.00
No
Faktor konversi (Fk)
Frekuensi Standar (Fs)
Laju Paparan Radiasi
1
0.052
1
2
0.052
3 4
Adi Abimanyu, dkk
194
% kesalahan
3.85
STTN-BATAN
SEMINAR NASIONAL IX SDM TEKNOLOGI NUKLIR YOGYAKARTA, 31 OKTOBER 2013 ISSN 1978-0176 Tabel 2. Hasil Pengujian Linieritas Pencacahan (lanjutan)
No
Faktor konversi (Fk)
Frekuensi Standar (Fs)
29
0.052
1500
78
Frekuensi Tercacah (Fc) (Laju Paparan Radiasi : Fk) 1500.00
30
0.052
2000
104.16
2003.08
0.15
31
0.052
2506
130.57
2510.96
0.20
32
0.052
3100
161.2
3100.00
0.00
33
0.052
3510
182.52
3510.00
0.00
34
0.052
4010
208.83
4015.96
0.15
35
0.052
4505
234.36
4506.92
0.04
36
0.052
5020
261.46
5028.08
0.16
37
0.052
5506
286.62
5511.92
0.11
38
0.052
6064
315.33
6064.04
0.00
39
0.052
6511
339.04
6520.00
0.14
40
0.052
7020
364.94
7018.08
0.03
41
0.052
7575
394.21
7580.96
0.08
42
0.052
8000
416.06
8001.15
0.01
43
0.052
8577
446.32
8583.08
0.07
44
0.052
9009
468.83
9015.96
0.08
45
0.052
9560
497.12
9560.00
0.00
46
0.052
10100
525.2
10100.00
0.00
Laju Paparan Radiasi
Rata-rata persen kesalahan = Data hasil pengujian kemudian dibuat grafik dengan sumbu x nilai frekuensi tercacah sedangkan sumbu y nilai frekuensi standar, didapatkan nilai R2 = 1. Hal ini me-nunjukkan bahwa sistem pencacah radiasi ini memiliki linieritas yang cukup baik.
% kesalahan 0.00
0.50 Sehingga layak untuk diaplikasikan pada Sistem pencacah radiasi digital In Vehicle Module Transportasi Bahan Radioaktif. Grafik linieritas pencacahan ditunjukkan pada Gambar 8.
Gambar 8. Grafik Linieritas Pencacahan
STTN-BATAN
195
Adi Abimanyu, dkk
SEMINAR NASIONAL VIII SDM TEKNOLOGI NUKLIR YOGYAKARTA, 31 OKTOBER 2013 ISSN 1978-0176
2.
sistem merupakan benar sifat acak dari sumber radiasi, bukan dari sifat βanomaliβ alat ukur, serta untuk mengetahui apakah data yang diketahui mengikuti distribusi Gauss atau tidak. Pengujian ini dilakukan dengan cara memberi input pulsa hasil pengukuran detektor GM. Sumber standar yang digunakan adalah Sr-90. Blok diagram pengujian ditunjukkan pada Gambar 9.
Pengujian Program Utama dan Chi Square Test
Pengujian Program Utama dan Chi Square Test bertujuan untuk mengetahui unjuk kerja dari perangkat lunak yang dirancang dan dikembangkan dan untuk mengetahui data acak yang diperoleh
High Voltage Power Supply
Sumber Radioaktif Detektor Victoreen Model 491-30 S/N: 3562
MODUL PENCACAH IVM Radioactive Materian Transportation
Penampil LCD
Sr-90
Gambar 9. Blok Diagram Pengujian Chi Square Test Data pengujian: Tanggal Pengujian : 28 Mei 2012 Sumber Radiasi : Sr-90
Jarak Detektor ke Sumber : 2,5 cm Laju paparan radiasi sumber : 1 mrd/h Waktu Cacah : 1 detik
Tabel 2. Hasil Pengujian Chi Square Test No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Adi Abimanyu, dkk
Cacah (Xi) 1 2 1 2 2 1 2 0 2 1 2 0 1 0 1 2 1 2 0 1
Μ
)π (πΏπ β πΏ 0.04 0.64 0.04 0.64 0.64 0.04 0.64 1.44 0.64 0.04 0.64 1.44 0.04 1.44 0.04 0.64 0.04 0.64 1.44 0.04
No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
196
Cacah (Xi) 126 144 131 140 116 126 140 139 119 159 154 113 143 135 138 120 142 129 121 112
Μ
)π (πΏπ β πΏ 40.32 135.72 1.82 58.52 267.32 40.32 58.52 44.22 178.22 710.22 468.72 374.42 113.42 7.02 31.92 152.52 93.12 11.22 128.82 414.12
STTN-BATAN
SEMINAR NASIONAL IX SDM TEKNOLOGI NUKLIR YOGYAKARTA, 31 OKTOBER 2013 ISSN 1978-0176 Untuk cacah latar
3.
β π₯π = 24ο¬ο π₯Μ
= 1,2 β(π₯π β π₯Μ
π2 =
)2
Pengujian Program Pelayanan Interupsi INT0 bertujuan untuk mengetahui unjuk kerja dan fungsi dari perangkat lunak ini. Pengujian ini dilakukan dengan cara menghubungkan calibration dongle dengan unit pencacah IVM ini. Proses pengaksesan fungsi kalibrasi dilakukan dengan cara menekan tombol kalibrasi. Hasil ekse-kusinya adalah sistem akan masuk pada pelayanan kalibrasi dan proses pengaturan faktor konversi dapat dilakukan dengan menekan tombol naik atau turun sesuai dengan nilai yang diinginkan. Setelah nilai faktor konversi sesuai maka dengan me-nekan tombol selesai maka secara otomatis nilai tersebut akan disimpan pada internal EEPROM. Sehingga dengan demikian nilai laju paparan radiasi akan sesuai dengan nilai laju paparan radiasi standar. Blok diagram pengujian ditunjukkan pada Gambar 10 sedangkan hasil pengujian disajikan pada Tabel 3.
= 11,0ο ο
β(π₯π βπ₯)2 π₯Μ
=
11,0 1,2
= 9,33ο ο
Sedangkan untuk cacah dengan sumber Sr-90 β π₯π = 2647ο¬ο π₯Μ
= 132,35 β(π₯π β π₯Μ
)2 = 3330,55ο ο π2 =
β(π₯π βπ₯)2 π₯Μ
=
3330,55 132,35
Pengujian Program Pelayanan Interupsi INT0 (Kalibrasi)
= 25,16ο ο
Hasil pengujian program utama menunjukkan bahwa program utama telah berfungsi dengan baik yaitu dengan indikator sebagai berikut: a. Sistem pencacah telah dapat mencacah pulsa output pembentuk pulsa. b. Sistem telah dapat menampilkan hasil pencacahan pada LCD. Sedangkan dari data pengujian chi square test yang diperoleh diketahui nilai π2 nya adalah 9.33 untuk cacah latar, dan 25.16 untuk cacah sumber. Berdasarkan nilai rentang kelayakan yang ditentukan yaitu, 7.66 β€ π2 β€ 36.191 maka nilai π2 berada dalam rentang yang diperbolehkan.
jarak T1
Sr90
LCD
Detektor GM
Sumber INT0 Calibration Dongle
Gambar 10. Blok Diagram Pengujian Kalibrasi
Tabel 3. Hasil Pengujian Kalibrasi No
Jarak
Faktor Konversi Lama
Laju Cacah Alat
1
2,5 cm
0,52
0,52
Laju Cacah Surveymeter BEM-721D 0,18
2
2,5 cm
0,1589
0,16
0,18
Faktor Konversi Baru 0,18 0,1787
Proses kalibrasi menggunakan algoritma perhitungan sebagai berikut: ππππ‘ππ ππππ£πππ π ππππ’ = (
πππππ π π‘πππππ πππππ πππππ’ππ’πππ ππππ‘
) π₯ ππππ‘ππ ππππ£πππ π ππππ
Data pada tabel 3 menunjukkan perbandingan nilai laju cacah pencacah IVM dapat dikalibrasi, yaitu dengan cara mengatur nilai konversi baru. Pada data pertama nilai faktor konversi lama 0,52 maka nilai laju cacah 0,52. Sehingga dengan menggunakan persamaan algoritma 1 dida¬patkan nilai faktor konversi baru 0,18. Sedangkan pada data ke dua jika nilai konversi lama 0,1589 maka nilai laju cacah 0,16 dan faktor konversi baru agar nilai laju cacah sesuai dengan nilai laju cacah Surveymeter BEM-721D (dalam hal ini dianggap sebagai standar karena telah
STTN-BATAN
(1)ο
terkalibrasi) adalah 0,1787. Setelah proses kalibrasi selesai (mendapatkan nilai konversi yang sesuai) maka nilai faktor konversi baru disimpan ke dalam EEPROM pada alamat &H004 dan nilai inilah yang digunakan oleh alat untuk melakukan pengukuran laju paparan radiasi. Dari hasil pengujian yang telah dilakukan, program pelayanan interupsi eksternal 0 (kalibrasi) telah berfungsi dengan baik yaitu dapat untuk mengkalibrasi alat sesuai dengan alat standar.
197
Adi Abimanyu, dkk
SEMINAR NASIONAL VIII SDM TEKNOLOGI NUKLIR YOGYAKARTA, 31 OKTOBER 2013 ISSN 1978-0176
4.
program ini ditunjukkan pada Gambar 11 Data hasil pengujian disajikan pada Tabel 4.
Pengujian Program Pelayanan Interupsi Urxc (Komunikasi Serial)
Pengujian program pelayanan interupsi Urxc bertujuan untuk mengetahui unjuk kerja dari program yang dikembangkan. Proses pengujian Sistem Monitor Radiasi IVM
Detektor GM
GM-INVERTER + PULSE SHAPING
High Voltage
Mikrokontroler (Pencacah Radiasi)
Rx
Tx Serial Rx
Tx
Komputer
Gambar 11. Blok Diagram Pengujian Program Pelayanan Interupsi Urxc Tabel 4. Data Hasil Pengujian Program Pelayanan Interupsi Serial No 1 2 3 4 5
Data Interupsi (Komputer) A B C A A
Data Laju Paparan Radiasi (mR.Jam) 0,52 0,52 0,52 0,86 1,24
Pada Tabel 4 terlihat bahwa interupsi akan terjadi jika komputer mengirimkan data ke mikrokontroler (pencacah radiasi). Tetapi pelayanan interupsi data hanya akan dilakukan jika data yang dikirim oleh komputer adalah karakter huruf βAβ dan oleh mikrokontroler akan dibalas dengan mengirimkan data laju paparan radiasi saat itu. Format data yang dikirimkan oleh mikrokontroler adalah A, laju paparan radiasi saat itu,*. Dari hasil pengujian didapatkan hasil bahwa program ini telah sesuai dengan yang diharapkan sehingga layak untuk diaplikasikan pada Sistem Pencacah Radiasi Digital In Vehicle Module Transportasi Bahan Radioaktif.
3.
A,0.86,* A,1.24,* Sistem ini dapat dikalibrasi nilai laju paparan radiasi yang diukur dengan menggunakan calibration dongle dan mampu mengirimkan data serial dengan format A, laju paparan radiasi saat itu, *.
DAFTAR PUSTAKA 1.
2.
KESIMPULAN Berdasarkan hasil pengujian dan pembahasan dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut: 1. Telah dihasilkan suatu Pencacah Radiasi Digital pada IVM Monitoring ZatRadioaktif. 2. Sistem pencacah yang dihasilkan memiliki linieritas pencacahan R2 = 1 dan memiliki kestabilan pencacahan yang baik dengan nilai chi square test = 9,33 untuk cacah latar dan 25,16 untuk cacah dengan sumber, dengan rentang kelayakan yang ditentukan 7,66 β€ π2 β€ 36,191.
Adi Abimanyu, dkk
Data Yang Dikirim Hasil Interupsi A,0.52,*
3.
4.
5. 6.
198
ABIMANYU, A., 2009, Rancang Bangun Pencacah Untuk GPS Survey Meter Menggunakan Mikrokontroler AT89S8253. Penelitian dan Pengelolaan Perangkat Nuklir, 2009 Yogyakarta. Yogyakarta, 1-9. ATMEL, 2005, 8-Bit With 8K Bytes In-System Programmable Flash ATMega8, ATMega8L [Online]. Available: http://www.atmel.com/images/doc2486.pdf Accessed 25 April 2012. BEJO, A., C & AVR, 2008, Rahasia Kemudahan Bahasa C dalam Mikrokontroler ATMega8535, Graha Ilmu, Yogyakarta. INDONESIA, P. R., 1997, Undang Undang Ketenaganukliran No 10/1997 Tentang Ketenaganukliran Pasal 1 Ayat 9. Jakarta. NASUTION, M. N., 2004, Manajemen Transportasi, Jakarta, Ghalia Indonesia. SARMA, A. D., RAVIKANTH, P. S. & REDDY, D. K., 2005, Integration of GPS and GSM for Determination of Celluler Coverage
STTN-BATAN
SEMINAR NASIONAL IX SDM TEKNOLOGI NUKLIR YOGYAKARTA, 31 OKTOBER 2013 ISSN 1978-0176 Area [Online]. Available: http://www.ursi.org/Proceedings/ProcGA05/pdf/CP4.4(0668).pdf [Accessed 5 Maret 2012]. 7. WIKIPEDIA, Komunikasi Serial [Online]. Available: http://id.wikipedia.org/wiki/Komunikasi_serial 2010], diakses 2010. 8. WIKIPEDIA, Kalibrasi [Online]. Available: http://id.wikipedia.org/wiki/Kalibrasi [Accessed 25 April 2012]. 9. WIKIPEDIA Radiasi [Online]. Available: http://id.wikipedia.org/wiki/Radiasi [Accessed 24 April 2012 2012]. 10. WIKIPEDIA, RISC [Online]. Available: http://id.wikipedia.org/wiki/RISC [Accessed 25 April 2012.
STTN-BATAN
199
Adi Abimanyu, dkk
