Proseding Pertemuan Ifmiah Rekayasa Perangkat Nukfir PRPN-BATAN, 30 November 2011
RANCANG BANG UN PENGATUR GERAK MOTOR STEPPER UNTUK PERALATAN BRAKITERAPI Ahmad Rifai" Usep Setia Gunawan2 dan Indarzah Masbatin Putra3
1,2,3
P U$atRekayasa Perangkat Nuklir, Kawasan PUSPIPTEK Serpong, Gedung 71, Tangerang Selatan, 15310
ABSTRAK
RANCANG BANGUN PENGATUR GERAK STEPPER MOTOR UNTUK PERALA TAN BRA KITERAPI. Telah dilakukan perekayasaan sistem pengatur gerak stepper motor untuk
brakiterapi dengan menggunakan mikrokontroler. Kode program subrutin pengaturan gerak dan subrutin yang berkaitan ditanamkan agar mikrokontroler dapat membangkitkan pulsa yang diperlukan untuk melakukan kontrol posisi berbasis stepper motor dengan perintah ekstemal. Perinlah pengaluran berupa leks ASCII diberikan melalui saluran komunikasi serial. Algorilma umum dipakai dalam pengaturan gerak motor, yaitu terdiri dari 3 fase: gerak dengan percepatan, kecepatan konstan, dan perlambatan. Kata kunci: stepper motor, kecepatan gerak, braki-terapi, mikrokontroler ABSTRACT DESIGN AND CONSTRUCTION
OF STEPPER
MOTOR CONTROLER
FOR BRACHY-THERAPY
EQUIPMENT. Based on a microcontroller, a stepper motor controller for brachy-theraphy equipment has been designed and prototyped The embedded control program routine and its other associated routines enable the microcontroller to generate required pulses via external commands for stepper motor based position control. The controller receives ASCI! text comands via a serial port. The constructed algorithm implements the widely used method that allows motor to rotate in three phases, i.e: acceleration, constant speed, and deceleration. Keywords: motor stepper, speed. control, brachy-theraphy,
microcontroller
1. PENDAHULUAN Dalam perangkat brakiterapi yang didesain oleh tim braki PRPN-BATAN, salah satu komponen pendukungnya adalah motor penggerak yang dapat dikendalikan gerak dan kecepatan nya sesuai dengan program yang diberikan. Gerakan yang terprogram ini diperlukan pada saat penyinaran radiasi target berupa jaringan sel kanker yang lokasinya cukup menyebar tapi saling berdekatan. Berdasarkan ini, maka diperlukan berbagai macam gerakan. Salah satunya adalah gerak yang menempuh jarak cukup jauh (sekitar 1 - 2 m) berkecepatan tinggi dengan tujuan untuk menghindari jaringan yang sehat pada pasien terkena paparan radiasi yang tidak diperlukan. Gerak ini te~adi pada waktu sumber radiasi dikeluarkan dari tempat penyimpanan menuju sekitar target penyinaran. Penyinaran dilakukan untuk beberapa saat pada lokasi di mana terdapat jaringan kanker dan kemudian pindah dan diam ke lokasi lain dekat sekitar nya sebelum di kembalikan dengan gerakan terce pat ke tempat penyimpanan sumber semula. Dalam makalah ini akan dibahas kegiatan rancang bangun pembuatan sistem pengaturan menggunakan mikrokontroler yang difungsikan untuk menerima rangkaian perintah untuk pengaturan gerak motor stepper. Perintah berupa teks kode ASCII dikirim ke sistem pengendali ini melalui saluran data serial yang terdapat pada mikrokontroler Dengan cara demikian berdasarkan perintah tersebut akan dicapai gerak yang diinginkan untuk sumber radiasi di perangkat brakiterapi. Gerakan motor diaktifkan dengan r>ulsategangan listrik. Mikrokontroler akan menghasilkan sejumlah pulsa tertentu dan dengan kerapatan pulsa tertentu pula. Kerapatan pulsa ini sebanding
-119-
Proseding Pertemuan IImiah Rekayasa Perangkat Nuklir PRPN-BATAN. 30 November 2011
dengan kecepatan gerakan motor atau gerakan sumber radiasi, sedangkan jumlah pulsa yang dihasilkan merupakan jarak yang ditempuh oleh sumber radiasi tersebut. Jika pulsa tidak dikeluarkan berarti tidak terjadi gerakan atau sumber akan diam pada posisinya. Oengan demikian variasi putaran motor akan ditentukan dari jumlah dan kerapatan pulsa yang dikeluarkan dari mikrokontroler atas perintah yang telah diberikan melalui saluran komunikasi serial.
2. TEORI Untuk menghasilkan pulsa dengan jumlah dan kecepatan tertentu dilakukan dengan cara pengaturan waktu secara perangkat lunak, yaitu dengan cara memprogram mikrokontroler melakukan untai pengulangan (looping) yang selanjutnya akan disebut untai. Oalam kondisi untai inj djJakukan pencacahan pulsa dengan menggunakan register 16 bit. Jika register ini telah mencapai nilai yang diiinginkan (berarti jarak tempuh telah tercapai), maka untai akan segera dihentikan. Oalam untai tersebut terbentuk pula variasi kerapatan pulsa persatuan waktu yang menyebabkan variasi kecepatan gerak putar motor stepper. Umum nya, motor dijalankan dengan kecepatan awal minimum dan kemudian kecepatan nya ditingkatkan sampai mencapai kecepatan maksimum. Selanjutnya motor berputar dengan kecepatan konstan dan jika telah mendekati akhir gerakan, kecepatan motor akan diturunkan sampai kembali mencapai tingkat minimum untuk memberhentikan gerakan. Kecepatan puta~.motor dapat dirumuskan:
v=~
(1 )
6.T
Oi mana: V adalah kecepatan motor .6.Tadalah waktu yang diperlukan pada setiap pengulangan k adalah pulsa yang dihasilkan tiap iterasi dalam untai Sedangkan
(loop)
jarak yang ditempuh sumber radiasi dapat dinyatakan sebagai (2)
Oi mana: Cs merupakan konstanta kalibrasi N adalah jumlah iterasi dalam untai k adalah jumlah pulsa dihasilkan tiap untai Karena tidak praktis mengubah jumlah pulsa yang dihasilkan pada tiap untai. perubahan kecepatan gerak motor dilakukan dengan menyisipkan periode tunda pad a program untai tesebut. Oengan demikian percepatan atau perlambatan gerak rotasi motor dapat dikendalikan dengan pengaturan periode tunda ini.
3. TATAKERJA
DAN METODE RANCANGAN
Oesain mikrokontroler untuk pengaturan kecepatan motor beserta komponen yang terkait dapat dilihat pada gambar 1. Mikrokontroler menghasilkan pulsa keluaran CW yang diberikan kepada penggerak motor (motor drive). Kerapatan pulsa ini per satuan waktu menentukan kecepatan gerak motor sedangkan banyaknya pulsa yang dhasilkan menentukan jarak gerak yang ditempuh. Sinyal keluaran CCW/OIR dipakai untuk menentukan arah gerakan motor. Untuk memperoleh data posisi yang akurat dari gerakan. motor dilengkapi dengan enkoder. Panjang gerak aktual motor terse but diperoleh dari rangkaian enkoder ini yang memberikan sinyal UP-CTR dan ON-CTR. Sinyal ini diterima oleh mikroko~troler masing-masing melalui jalur pencacah T11 dan interup INTO[1). Pada sa at motor bergerak maju. pulsa akan dihasilkan pada UP-CTR,
-120-
L
Proseding Perlemuan IImiah Rekayasa Perangkat Nuklir PRPN-BATAN. 30 November 2011
RESET
I
cw
LJ _!SCL
Motor driver m INTO r OR-GA TE
I'
sedangkan pada gerak mundur pulsa dikeluarkan melalui DN-CTR Setiap pulsa pada T1 akan menambah nilai cacah pada suatu register yang menyimpan besaran posisi. Sedangkan interupsi pada INTO akan mengurangi nilai cacah tersebut. Dengan demikian register ini akan menyimpan besaran posisi aktual gerakan yang terjadi dari motor. Perintah pengaturan gerakan motor diberikan melalui saluran komunikasi serial 12C pada sinyal SCL dan SDA. Mikrokontroler ini difungsikan sebagai slave 12C sehingga akan menunggu perintah dari master 12C. Setiap karakter yang masuk ke saluran 12Cakan memberikan interupsi. Adalah tugas slave ini menterjemahkan rangkaian karakter yang diterima untuk selanjutnya diproses sebagai perintah atau bukan. Untuk keamanan sistem, gerakan sumber radiasi dibatasi agar tidak melewati batas terjauh dan batas terdekat. Gerakan yang akan melewati kedua batas ini dideteksi melalui saklar proksimiti LlMIT-L dan LlMIT-R yang berupa rangkaian saklar opto-kopler. I Mono - I .RESET DN-CTR Jika sumber melewati salah stablesatu batas ini, maka akan terjadi pulsa dari rangkaian mono-stabil I n I UP-CTR CCW/DIR INn LIMIT LIMIT· ·R ,.- L SDA membangkitkan interupsi melaluistable yeng INT1[1] Mono
<==J
Encoder Interface
Motor stepper
Gambar 1: Diagram blok pengatur gerak motor stepper
Interupsi ini akan menghentikan gerakan motor dan akan mengubah status LIMIT yang mengindikasikan bahwa batas gerakan sudah dilampaui. Jika terjadi kondisi darurat, maka sinyal RESET dapat diberikan yang akan menarik kembali s'umber radiasi dengan kecepatan maksimum menuju ke tempat penyimpanan.
-121-
Proseding Pertemuan IImiah Rekayasa Perangkat Nuk/ir PRPN-BATAN, 30 November 2011
Untuk memenuhi pada mikrokontroler. berikut:
proses yang digambarkan Kode program ini secara
di atas, maka kode program perlu ditanamkan garis besar terdiri dari beberapa rutin sebagai
• Program utama • Layanan interupsi komunikasi serial • Layanan interupsi untuk enkoder • Layanan interupsi untuk batas gerakan • Pembangkit pulsa penggerak motor Subrutin program utama melakukan konfigurasi sumberdaya mikrokontroler agar berfungsi seperti apa yang telah direncanakan seperti pad a gambar 1. Setelah melakukan proses inisialisasi dan konfigl.lrasi, maka subrutin ini akan masuk keadaan berupa untai tanpa batas yang tugasnya memeriksa apakah ada perintah yang datang, mevalidasinya dan kemudian melaksanakannya, jika perintah tersebut valid. Daftar perintah yang diperbolehkan tertanam dalam memori mikrokontroler Subrutine layanan interupsi serial dipergunakan untuk menerima karakter melalui saluran serial 12C, memilah rangkaian karakter yang masuk apakah memiliki format perintah yang valid. Format perintah memiliki bentuk '%CCCCCC {PPPP]
', yang artinya perintah diawali dengan karakter % kemudian diikuti nama perintah dan paramter nya jika ada. Perintah harus diakhiri dengan (kode ASCII 00 hexadesimal). Program utama akan memeriksa apakah telah tersedia karakter yang menandakan perintah telah datang dengan format yang benar. Subrutin layanan interupsi enkoder dilaksanakan jika terjadi pulsa pad a jalur INTO. Data posisi sumber radiasi disimpan dalam register pencacah T1. Setiap terjadi pulsa pada T1 akan menambahkan satu pad a isi register pencacah tersebut secara hardware. Tetapi setiap terjadi pulsa pada INTO akan mengurangi isi register T1 melalui kode program. Ini akan mengakibatkan waktu yang dipakai untuk mengurangi isi register tersebut jadi lebih lama. Jika kerapatan pulsa dari enkoder tidak begitu tinggi, maka cara ini masih bisa dipertahankan. Subrutin layanan interupsi untuk batas pergerakan sumber radiasi akan dilaksanakan jika terjadi pulsa dari salah satu sensor batas. Subrutin pembangkitan pulsa penggerak motor dibuat dengan menggunakan untai dimana banyaknya pulsa yang akan dibangkitkan menjadi parameter. Pad a setiap untai hanya dihasilkan satu pulsa (k=1 pada persamaan 1). Profil kecepatan motor dibuat seperti trapesium. Dari kondisi diam, bergerak dan kemudian berhenti, gerakan motor dibagi kedalam 3 fase, yaitu fase pecepatan, fase kecepatan konstan dan fase perlambatan. Fase percepatan dan perlambatan dibuat 10 persen dari jarak keseluruhan yang ditempuh. Angka 10 persen ini dipilih sembarangan, tetapi profil gerak yang diperlukan adalah bahwa diperlukan waktu sesingkat mung kin pada fase pecepatan dan perlambatan terse but. Optimalisasi fase tersebut akan dilakukan trial-error pada saat motor terpasang dan menerima beban yang ril yang angkanya belum dapat disajikan. Untuk menjalankan subrutin ini perintah yang harus diberikan pada sistem ini adalah '%RUN 1000 8000 1000'. Yang artinya lakukan gerak percepatan sebanyak 1000 step, kemudian kecepatan konstan 8000 step dan kemudian gerak perlambatan sebanyak 1000 step. Subrutin yang ditanamkan pada mikrokontrol ini memilik bentuk sebagai berikut
-122-
Proseding Pertemuan IImiah Rekayasa Perangkat Nuklir PRPN - BA TAN, 30 November 2011
11*·· ...••
-***··-·-·-··-------- ..·--***--*-*******
.•. --··
/lSubrutin pembangkitan pulsa untuk menggerakkan stepper motor /I Parameter: /I Accelerate = Jumlah slep gerkan fase percepatan /I ConstantSpeed = Jumlah pulsa fase kecepatan konstan II Deccelerate = Jumlah pulsa pada fase perlambalan /I Catatan: /I DELA YMAX dan ChangeSpeed ditentukan pada saat /I beban motor terpasang dengan eara lrial-error
,,...--.---- ---- ..------** ..- -.--
.
#define DELA YMAX 400 #define ChangeSpeed 60 void runTrapesium(int Accelerate, int ConstantSpeed, int Deccelerate) {
Int x, d; Int DeltaT; IlFase gerak dengan percepatan DeitaT = DELA YMAX for(x=O;x< Accelerate \I DenaT>ChangeSpeed;x++) ( PORTC=Ox01 ; _delay-us (60); PORTC=OxOO; _delay-us(Deltal); DeltaT =DeltaT - ChangeSpeed; } IIBergerak dengan kecepatan konstan for(x=O;x
Gambar 2: Kode program pembangkit
4.
pulsa penggerak
motor
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pad a kegiatan ini motor stepper yang digunakan memiliki SOO pulsa per rotasi dan memiliki gear ratio 1:10. Dalam percobaan ini motor belum mendapat beban luar. Mikrokontroler yang digunakan adalah A TMEl A VR A TMega8(1 J dengan menggunakan osilator internal 1MHz. Untuk digunakan pad a sistem brakiterapi, target yang akan dicapai adalah minimal 2 putaran per detik, yang artinya motor stepper akan menerima pulsa sebanyak 2xSOO pulsa atau 1000 pulsa tiap detik. Hasil yang diperoleh pad a kegiatan ini adalah, bahwa kita dapat mengatur gerak motor stepper dengan profil kecepatan berbentuk trapesium seperti pada gambar 3. Dalam grafik tersebut motor mengalami percepatan, kemudian bergerak dengan kecepatan konstan dan akhirnya mengalami perJambatan sebelum berhenti. Tetapi kecepatan maksimum yang diperoJeh hanya mencapai 1,S putaran per detik. Dengan kata lain sistem ini baru bisa memberikan 7S0 pulsa per detik, jadi masih belum seperti yang diharapkan. Pada beberapa kali percobaan kami mendapatkan jika percepatan dinaikkan, terjadi bahwa motor berhenti bergerak. Secara kualitatif dapat dijelaskan bahwa untuk menaikkan kecepatan motor secara tinier tidak dapat dilakukan dengan percepatan konstan. Ini terbukti pad a saat varia bel ChangeSpeed nya diperbesar, ternyata menyebabkan motor bergerak lebih cepat tetapi berhenti secara'mendadak dan hanya bergetar.
-123-
Proseding Pertemuan IImiah Rekayasa Perangkat Nuk/ir PRPN - BA TAN, 30 November 2011
Ini dapat disebabkan inersia motor cukup besar sehingga perubahan kecepatan pulsa penggerak tidak dapat diikuti oleh percepatan sistem mekanik.
IP~ls-;PerdetilZ--------------·-----------------···
..·---··-·.··· ..··-··-··-----·--··---··-·-·-·····-·····--·-----1
i 800
~
_
I 700
••
~
~
1-00 I!o !
/ -i
100
I
/
/
,
t
'\
j
\
/
i "
/I
I
o ,.... c········· .........•.....
1
i ,\
~'~ \.
£
i 400 ii 300 . 200
\
,
'
i
\ ..
/
'500
!
,
1/
11
"'C
..•. - .•- ••.•,~
21
..•..,- ...
~
'\'"
'.
\
·n-,m...
31
\
41
51
61 Pulsax
Gambar 3: Grafik kecepatan gerak motor stepper 5. KESIMPULAN
Hasil kegiatan rancang bangun dan implementasi sistem mikrokontroler untuk pengaturan gerak motor stepper dapat disimpulkan bahwa kode program yang ditanamkan dapat berfungsi sesuai yang diharapkan. Perintah dapat diterima dan dijalankan dengan benar. Pengaturan kecepatan motor mengikuti pola sesuai keinginan. Hanya dengan frekuensi internal 1 MHz diperoleh kecepatan putar maksimum sebesar 1,5 putaran per detik. Ini berarti terdapat kemungkinan untuk meningkatkan kecepatan gerak motor dengan cara mengubah frekuensi mikrokontroler. Memberikan percepatan konstan tidak selalu dapat diikuti oleh motor stepper yang digunakan. 6. DAFT AR PUST AKA
1. ATMEl.. CORP, "ATMega8" (Doc2486), ATMEL CORP., San Jose, USA (2011). PERTANYAAN: 1. Kenapa tidak bisa 6 putaran per detik sesuai target? (ATANG SUSILA) JAWABAN: 1. Gear BOX 1:10 secara teori mampu, namun tori belum di kalkulasi.
-124-
Proseding Pertemuan IImiah Rekayasa Perangkat Nuktir PRPN-BATAN, 30 November 2011
RANCANGAN SISTEM CATU DAY A DAN RUMAH PENANGKAP CITRA PAD A PESAWAT SINAR-X FLUOROSCOPY Fery Sujatno',Budi
1.2.3.4pusat Rekayasa
Perangkat
Nuklir, Kawasan
2, Achmad
PUSPIPTEK
Haerudin3,
Serpong,
Jalil'
Gedung
71, Tangerang
Selatan,
15310
ABSTRAK RANCANGAN SISTEM CATU DAYA DAN RUMAH PENANGKAP CITRA PADA PESAWAT SINAR-X FLUOROSCOPY, Telah dilakukan perancangan sistem tenaga dan mekanik pesawat sinar-x fluoroscopy hasillitbang PRPN-BA TAN. Pesawat sinar - X Fluoroscopy merupakan sebuah pesawat sinar-X yang dilengkapi dengan sistem kamera. Untuk penangkap citra tidak divisualisasikan da/am film tetapi pada layar pendar (Screen Fluoroscent). Kemudian citra ditangkap dengan kamera. Sistem ini dipakai dengan harapan /ebih effisien da/am pemakaian bahan khususnya film, karena selama ini harga film dan bahan pemrosesannya setiap saat menga/ami kenaikan harga, sehingga tidak menguntungkan bagi pengguna pesawat sinar - X. Dengan kenaikan harga film dan bahan pemroses tentu akan berpengaruh pula pada biaya pemakaian pesawat sinar-X. Dengan demikian akan membebani masyarakat yang menggunakan jasa pesawat sinar-X da/am menja/ani pemeriksaan secara diagnostik. Hasil yang telah dicapai dari rancangan bentuk mekanik rumah penangkap citra terdiri dari kotak persegi panjang, layar pendar dan kamera. Untuk sistem tenaga telah dirangkai dan di rancang mampu untuk kapasitas daya pesawat sinar-X sebesar 10 kVA, frekuensi 50/60 HZ. Kata kunci: Layar pendar, Fluoroscopy,
Pesawat sinar-X, penangkap
citra
ABSTRACT A DESIGN OF POWER SUPLAY SYSTEM AND IMAGE CAPTURE CASING FOR X-RAY MACHINE FLUOROSCOPY. It has been designed power systems and mechanical system of x-ray fluoroscopy at BATAN PRPN development center. X - ray machine fluoroscopy is an X-ray machine which is equipped with a camera system. The image capture is not visualized in the film but on the phosphorescent screen (Screen Fluoroscent) then the image is captured by the camera. This system is used to get more efficient material usage, especially the film. Because the price of film and processing materials at any time is increase, so that it will also affect the cost of X-/'lrys operation. Thus it would burden the people who use the X-ray services for diagnostik. The achieved results are mechanical design of casing which consists of a rectangular box capturing image box, phosphorescent screen and camera. The power system has been assembled and is designedfor power capacity X-rays machine capable of to kVA,frekuensi 50 /60 HZ. Keywords: screenjlickering,
fluoroscopy,
X-ray machine, image capture
1. PENDAHULUAN
Pesawat sinar - X konvensional telah lama digunakan manusia sebagai alat diagnostik dibidang kedokteran, dimana hasil gambar divisualisasikan kedalam film. Oari hasil gambar tersebut dapat diketahui kondisi bagian tubuh yang mengalami kelainan atau cacat. Namun dengan kemajuan teknologi gambar hasil dari pencitraan pesawat sinar-X dapat disimpan dalam bentuk digital dan dapat divisualisasikan ke dalam monitor komputer. Pesawat sinar-X Fluoroscopy yang dikembangkan disini adalah pengembangan dari pesawat sinar-X konvensional dimana hasil pencitraan diterima oleh la)'ar pendar (screen Fluoroscent) selanjutnya ditangkap oleh kamera. Oari kamera melalui jaringan (LAN) dikirimkan ke monitor komputer. Untuk mendukung penelitian tersebut diperlukan rancangan sistem tenaga
-125-
Proseding Pertemuan IImiah Rekayasa Perangkat Nukfir PRPN-BATAN, 30 November 2011
sebagai sumber daya dan tempat sebagai kedudukan Layar pendar dan kamera. Sumber daya yang dibutuhkan adalah 10 kVA. Dalam merencanakan sistem daya diperlukan beberapa alat proteksi antara lain, proteksi arus lebih, proteksi beban lebih dan ptoteksi hubung singkat. Hal ini perlu dilakukan untuk menjaga kelancaran operasi perangkat sinar -X dan menghindari terjadinya gangguan. Rancangan rumah kamera dibuat empat persegi panjang yang terbuat dari plat SS tebal1.2 mm sedang penyangga rumah kamera dibuat dari pipa SS dengan diameter 1 ".
2. TEORI Sumber tenaga merupakan penyedia daya untuk mencatu tegangan ke sistem pesawat sinar-X. Pada sumber daya dilengkapi dengan alat pengaman atau alat proteksi untuk melindungi perangkat terhadap gangguan hubung singkat, beban lebih dan arus lebih. Komponen utama yang diperlukan untuk perlindungan adalah sekering, MCB. heater coil atau (OIL) bimetal. Gambar 1. menunjukkan diagram lin tunggal untuk rangkaian beban pada sistem pesawat sinar-X.
[1(-10' pemutus I
hubungon
I
AI at pemutus beban
- .I
Sekering
Beban
Gambar 1. Diagram Un Tunggal untuk bebanl1]
Alat perlindungan diakibatkan oleh rangkaian sistem tegangan dengan sekering dengan industri biasanya
beban lebih dimaksudkan untuk mefindungi pemanasan berlebihan yang beban lebih. Perlindungan hubung singkat adalah untuk melindungi komponen elektrik. Alat pemutus hubungan adalah berfungsi untuk memutus antara sumber beban. Koordinasi proteksi sebagai sistem pengamanan dapat dilakukan antara sekering atau MCB dengan sekering. Kalau instalasi listrik di rumah maupun dipakai sistem koordinasi MCB dengan sekering.
Syarat-syarat pemakaian sekering (pengaman lebur)[41. a) Daya hantar harus cukup tinggi b) Dapat melepas panas dengan baik c) Tak boleh mengandung oksigen (02) agar tak terjadi kebakaran. d) Pada saat mencair pembentukan gas sedikit .e) Khusus untuk pengaman hubung singkat.
Karakteristik
sekering
-126-
Proseding Pertemuan IImiah Rekayasa Perangkat Nuklir PRPN-BATAN, 30 November 2011
Kerja sekering berdasar atas panas yang timbul elemen leburnya. Pada kondisi normal dimana :
akibat arus listrik yang mengalir
pada
(1) Dimana :
Ii = 1·line I r = I rating Pemilihan rating sekering : Untuk mendapatkan hasil pengaman diperhatikan syarat sebagai berikut : a)
yang
memuaskan
dari
pemakaian
sekering
perlu
Rated Tegangan Rated tegangan dipilih sesuai dengan tegangan sistem.
(2) b)
Kapasitas Pemutusan Arus maksimum Untuk memadamkan api akibat meleburnya elemen lebur sekering harus memperhatikan kapasitas pemutusan arus yang sama atau (ebih besar dari arus maximum hubung singkat yang mungkin te~adi. Is> I
c)
SC
max
(3)
Rated arus Elemen lebur yang dipakai harus dipilh yang tepat sehingga tidak putus waktu dialiri arus beban secara kontinyu atau arus lebih secara singkat. (4) Dimana : = arus sekering K = Faktor keamanan yang tergantung Ib = arus beban penuh K = untuk penerangan 1,1 - 1 ,25 K = Untuk beban industri 1,5 - 2,5
Is
3. TATAKERJA 1)
(BAHAN DAN METODE)
RANCANGAN
Bahan yang digunakan dalam merancang Sekering (elemen lebur)
2)
MCB
3) 4) 5) 6)
Magnetik kontaktor Saklar (alat pemutus) Plat SS tebal1,5 mm Pipa SS diameter 1 "
pada sifat beban
ini antara lain:
Metode Rancangan daya maksimal yang dibutuhkan untuk mencatu pesawat kVA, Sehingga daya P = 10 kVA x cos
Arus nominal I =
In
=
sinar-X
sebesar
10
V : cos
-127 -
Proseding Pertemuan IImiah Rekayasa Perangkat Nukfir PRPN - BA TAN, 30 November 2011
8,000W 220 X 0,8 = 45,4 A, jika mesin beroperasi secara kontinyu. Pemakaian
sekering atau MCB utama adalah : Is = k
X
Is = 1,5
Ib X
45,4 = 68 Ampere maksimum.
Tetapi pesawat sinar-X tidak beroperasi secara kontinyu dan hanya bebarapa detik, maka sekering atau MCB dapat di ambil 50 A-60 A sudah cukup. Gambar 2 menunjukkan diagram garis/lin Tunggal rangkaian adalah sebaga; berikut :
1
220 V
~~ MCB Alat pemutus hubungan
~
OIL
"1 Em~enCy
T
-r No
~
11Sekenng
/
HV
/ Alat pemutus beban
Filamen
I Fuse
Catu daya DC
Gambar 2. Diagram sistem tenaga Pesawat sinar-X Fluoroscopy{3}
Menentukan ukuran Penghantar Ukuran kawat penghantar rumus sebagai berikut : Untuk arus bolak balik 1 fase :
dapat dicari pada tabel penghantar
s
LX IX p
X
cas
atau dapat dihitung dengan
(j)
Vr Dimana : S = Luas penampang kawat (dalam mm2) L = Panjang kawat (m) (diambil : 5 m) p = Tahanan jenis penghantar (0 m Imm2) Cos
:
0,0175 (diambil 5 %)
= 4,375 x 0,8
11
-128-
Proseding Perlemuan IImiah Rekayasa Perangkat NukIir PRPN - BA TAN, 30 November 2011
Rancangan bentuk dan dimensi rumah penangkap citra. Tiang penyangga rumah penangkap citra dibuat dari pipa SS diameter 1 " dan kaki terbuat dari besi halo. Untuk rumahnya dibuat berbentuk box empat persegi panjang, yang terbuat dari plat SS tebal 1,2 mm. Seperti terlihat pada Gambar 3 dan Gambar 4.
180
60
Gambar 3. Rancangan Penyangga Rumah Penangkap Citra
Rancangan Rumah Penangkap Citra
-2Q
68
40
32 I
32
128 II
I "O::Wj 132
~ Layar' pendar
IlTIJ
II
38 Gambar 4. Rancangan Rumah Penangkap Citra
-129-
Proseding Pertemuan IImiah Rekayasa Perangkat Nuklir PRPN-BATAN, 30 November 2011
4. HASIL DAN PEMBAHASAN Oari hasil perhitungan berdasarkan kebutuhan proteksi adalah seperti terlihat pada tabel 1. Tabel1.
Hasil Perhitungan
dari kapasitas
besaran komponen
pesawat
sinar-X
komponen
proteksi
32 MCB 220 50 Beban Lebih Magnet Hubung kontaktor singkat + Over Load Emergency Emergency Sekering Alat Komponen pemutus Tegangan hubung Keterangan proteksi Arus (Volt) (Ampere)
No
PEMBAHASAN Faktor-faktor yang menentukan besarnya sekering dan ukuran kawat penghantar yang dipergunakan untuk instalasi adalah : • Kuat arus yang dibutuhkan beban yang mengalir pada sistem • Jenis sekering dan isolasi kawat penghantar • Kerugian tenaga dan tegangan (Voltage drop) maksimum • Ukuran minimum kawat penghantar yang dipasang menu rut peraturan keselamatan. Oimensi hasil rancangan rumah penangkap citra dan penyangganya seperti terlihat pad a tabel 2. berikut ini. Tabel2. No
5.
Hasil rancangan Rumah Penangkap
Citra
Kaca PBFluoroscopy Jenis Bahan Kamera Pemakaian citra kamera Teba! 8mm, 15mm Plat Pipa Screen Stainless Stainless Steel Steel Ukuran 1 Ib, bt,(SS) tebal diameter (em) 1,2 1"x 20 Box gambar Pelindung (30 x(SS) 40) cm Penyangga Penangkap citra
KESIMPULAN. Oari hasil perhitungan dan pembahasan dapat disimpulkan sebagai berikut : Pemasangan sekering untuk suatu beban harus memenuhi syarat-syarat keselamatan Alat proteksi harus tepat pemasanganya, agar ketentuan keselamatan terpenuhi. Box untuk rumah penangkap citra dibuat dari plat SS agar supaya tidak perlu melakukan pengecatan, tetapi hasil sudah cukup baik. 4. Box diberi penyangga agar rumah penangkap citra dapat digerakkan naik maupun turun untuk menyesuaikan posisi dari kamera. 5. Kaca PB sebagai pelindung dari kamera dari pencitraan radiasi elektromagnetik.
1. 2. 3.
6.
DAFT AR PUST AKA 1. 2. 3. 4.
FRANK 0 PETRUZ~LLA, " Elektronik Industri ", Penerbit Andi, Jogjakarta, 2001 RALPH, J . SMITH, " Rangkaian Piranti dan Sistem ", Erlangga, Jakarta, 1992 SURYATMO," Oasar - Oasar Teknik Listrik ", Rineka Cipta, Jakarta, 1992 SUYAMTO," Pengetahuan Listrik ", PPBMI- BATAN, Jogjakarta, 1982
-130-
Proseding pertemuan IImiah Rekayasa Perangkat Nuklir PRPN-BATAN. 30 November 2011
PERTANYAAN: 1. Kenapa tidak direncanakan HV dengan frequensi tinggi ( UTAJA ) JAWABAN : 1. Selama ini HV X-Ray maih menggunakan trfo • ehingga dimensinya memang besar. Bentuk HV dengan system frekweni tinggi belum djcoba karena referensinya
belum ditemukan.
-131-
Proseding Pertemuan IImiah Rekayasa Perangkat NukIir PRPN - BA TAN, 30 November 2011
T AHAP PROSES PERENCANAAN TINDAKAN BRAKITERAPI KANKER SERVIKS DENGAN PERANGKAT LUNAK BRACHYPLAN VER 2.6 Wahyuni Z. Imran', Leli Yuniarsari' dan Heru prasetio2
'.2Pusat Rekayasa Perangkat Nuklir, Kawasan PUSPIPTEK Serpong, Gedung 71, Tangerang Selatan, 15310 2 PTKMR, PASAR JUMAT, JAKARTA, 12070
ABSTRAK. TAHAP PROSES PERENCANAAN T1NDAKAN BRAKITERAPI KANKER SERVIKS DENGAN PERANGKAT LUNAK BRACHYPLAN VER 2.6 . Perangka/lunak (software a/au SIW) BrachyPLAN ver 2.6 dari SonoTech merupakan sistem sAv yang diimplementasikan pada perangkat kedokteran nuklir untuk tindakan brakiterapi. Perangkat ini berperan sebagai alat bantu untuk merencanakan tindakan brakiterapi pada pasien agar penyinaran yang terjadi tepat mengenai sasaran target dan organ sehat disekitamya tetap aman. Perangkat lunak ini merupakan perangkat lunak yang sudah berbasis Windows dilengkapi dengan berbagai macam menu. Selain itu dilengkapi pula alat scanner untuk membaca gambar sinar x-ray. Untuk mengoperasikan SIW ini operator perlu mengetahui i1mu fisika medis dan langkah langkah yang telah ditetapkan oleh dokter dalam melakukan tindakan brakiterapi. Dibandingkan dengan SIW yang konvensiona/, SIW ini sangat multifungsional sehingga tidak mudah mengoperasikannya. Kegiatan ana/isis s/w bertujuan untuk dapat memahami fitur-fitur dida/amnya. Setelah diketahui semua tahap perencanaan tindakan terapi pasien yang benar akan didokumentasikan da/am bentuk prosedur. Kata kunci:
brakiterapi,
BrachyPLAN,
prosedur.
ABSTRACT. PHASE OF TREATMEN1S I'LANNING PROCESS IN BRACHYTHERAPI FOR SERVICS CANCER USING BRACHYPLAN VER 2.6. I1le software named by BrachyPLAN ver 2.6 from sonoTEC/-1 GmbH is implemented in nuclear medicine equipmentfor brachytherapy. This system software is a toolfor planning a cancer treatment for patient, so that the targetlcancer will be given amount of radiation and the other organ near the target will be still secure Fom radiation. The software is under windows with many menus. Include in the system is a scanner jiJr reading an x-ray image. In operating this software, operator needs to know physical aspect of brachytherapy and phases that state by doctor. Compare to the conventional system, the software consists of many ftmctiol1s. and makes not easy to operate. Analysis of the software is needed for exploring the feature inside. AI/ phases that should be followed for treatment will be writ/en as procedure. Keywords: brachytherapy, Brachyl'lAN. prosedure
-132-
Proseding Pertemuan IImiah Rekayasa Perangkat Nuklir PRPN - BA TAN, 30 November 2011
1. PENDAHULUAN Jumlah kasus kanker serviks atau leher rahim di Indonesia masih tinggi. Setiap hari diperkirakan muncul 40-45 kasus baru dan sekitar 20-25 perempuan meninggal setiap harinya karena kanker serviks. Saat ini. kanker serviks menjadi penyebab kematian wanita nomor dua di dunia setelah penyakit jantung koroner. Namun dalam kurun waktu setahun ke depan diprediksi kanker leher rahim akan menjadi penyebab kematian wanita nomor satu, jika tidak dilakukan upaya deteksi dini dan pengobatan (11 Salah satu pengobatan yang dapat dilakukan adalah dengan melakukan penyinaran menggunakan sumber radiasi tertutup langsung mendekati target (kanker). Teknik ini dikenal dengan istilah brakiterapi. Beberapa rumah sakit negeri sudah memiliki perangkat brakiterapi yang dibeli sekitar tahun 2004. Perangkat tersebut sudah lengkap satu paket dari Nucletron tetapi tidak dapat digunakan terpisah-pisah • misalkan perangkat lunak sistem perencanaan tindakan I treatment planning system (TPS) brakiterapi. Saat ini TPS dapat dibeli terpisah dari mekaniknya. dan PRPN membeli TPS dengan nama dagang BrachyPLAN ver 2.6 dari SonoTech GmbH, yang nantinya akan diintegrasikan dengan perangkat brakiterapi lainnya hasil karya PRPN. TPS berperan sebagai tahap untuk merencanakan tindakan terapi pada pasien agar proses penyinaran tepat menuju sasaran target dan oryan sehat sekitamya aman. Dibandingkan sistim perencanaan yang ada saat ini di rumah sakit. sistim BrachyPLAN sifatnya masih umum. maka diperlukan kegiatan analisis untuk dapat mengoperasikan perangkat lunak BrachyPLAN sesuai dengan tahap-tahap yang seharusnya dilakukan sehingga diperoleh perencanaan tindakan brakiterapi yang tepat, khususnya tindakan terapi untuk kanker serviks. Tahap tindakan perencanaan untuk kanker serviks yang sudah tepat akan didokumentasikan menjadi prosedur pelaksanaan tindakan brakiterapi untuk kanker serviks. 2. SISTIM BRAKITERAPI Brakiterapi adalah istilah yang digunakan untuk mendiskripsikan aplikasi penggunaan sumber radiasi tertutup dalam tindakan penyakit yang berbahaya [2J. Salah satu yang menjadi fokus adalah penyakit kanker servik. Pasien dengan penyakit kanker serviks dapat mengalami tindakan brakiterapi dengan tujuan memperkecil kanker yang terdapat di sekitar leher rahim dengan penyinarari radiasi. Tindakan yang akan dilakukan di rumah sakit yaitu perawat akan memasukkan aplikator melatui saturan vagina (tindakan aplikasi). Kemudian bagian disekitar pingguf pasien difoto gambar sinar-x sebanyak 2 kali. Setelah itu operator TPS melakukan scaning terhadap gambar sinar-x dan melakukan tahap-tahap yang akan jadi target penelitian ini (gambar.1., langkah 3). Jika perencanaan sudah diyakini benar, maka akan dilanjutkan dengan tindakan terapi menggunakan perangkat Treatment Delivery System (TDS). Secara umum langkah tersebut diuraikan dalam diagram alir (gambar 1). Tahap - tahap kegiatan perencanaan di TPS dimulai saat gambar sinar-x discan menggunakan scanner. Operator didampingi dengan seorang fisika medis dan seorang dokter akan merencanakan tindakan brakiterapi sebelum tindakan sesungguhnya dimulai. Diharapkan dari dua gambar sinar-x akan diketahui tepat posisi aplikator di dalam tubuh pasien. Di bawah ini sistem TPS yang ada di PRPN (gambar. 2), dilengkapi dengan software BrachyPLAN ver 2.6 berbasis Windows. Menu awal dari BrachyPLAN dapat dilihat pada gambar 3(a) dan dapat dibandingkan dengan menu awal TPS yang ada saat ini di beberapa rumah-sakit gambar 3(b)..
-133-
Proseding Pertemuan IImiah Rekayasa Perangkat Nuklir PRPN - BA TAN, 30 November 2011
1. TINOAKAN APLIKASI ( PEMASANGAN APLIKATOR KE OAlAM TUBUH PASIEN) v
_:N~AM~'=AMBA=-:",-J PROSES 01 TPS (TREATMENT PLANNING SYSTEM)
~ ~~----.--- ..... -.-.--.-.--- - -------
-~-:.---._----~----.---~ ---------------~------------- I
~~-
4. PROSES 01 TOS (TREATMENT DELIVERY SYSTEM)
[
.
~:
TINOAKAN TERAPI PAOA PASIEN
Gambar 1. Diagram Alir Tindakah Brakiterapi
Gambar 2 . Sistem TPS
-134-
Proseding Pertemuan /lmiah Rekayasa Perangkat Nuklir PRPN-BATAN, 30 November 2011
. '.
1,> •••
:
'.
\
:
(b)
(a) Gambar 3 . (a) Menu awal s/w BrachyPLAN
ver 2.6
(b) Menu awal s/w dari Nucletron
3. TATAKERJA
(BAHAN DAN METODE)
RANCANGAN
Pad a kegiatan penelitian ini pasien tidak dilibatkan, pemasangan aplikator yang telah disebutkan di atas digantikan dengan penggunaan phantom yang berisi apJikator (Gambar.2), kemudian phantom tersebut diletakkan di tengah kotak rekonstruksi (Gambar.3) untuk pengambilan gambar sinar-X. Kotak rekonstruksi telah diketahui ukuran dimensinya secara jelas dan dilengkapi tanda yang standar dalam bidang kedokteran seperti LA T (Lateral) dan AP (Anterior Posterior) untuk menunjukan arah pengambilan gambar. Kolak rekonstruksi sangat berg una membantu sistem kompuler untuk menentukan secara tepat posisi tiga dimensi letak aplikator pada tubuh pasien. Setelah pengambilan gambar sebanyak dua kali dilakukan, gambar tersebut satu per satu discan menggunakan scanner yang tersedia . Analisa perangkat lunak BrachyPLAN ver 2.6 dimulai dari sini. Bahan/Alat 1. Phantom berisi Aplikator 2. Kotak Rekonstruksi
LAZ11
3.2 Gambar Sinar-X dan alat
Scanner
4. Sistem TPS
-135-
Proseding Peltemuan f1miah Rekayasa Perangkat Nuklir PRPN - BA TAN, 30 November 2011
Gambar 5 . Kotak rekonstruksi Tipe LAZ11
Gambar 4 . Phantom dan Aplikator Metoda
Metoda penelitian yang dilakukan meliputi studi literatur, konsultasi dengan operator, pakar-pakar fisika dan dokter di dua rumah sakit. Selain itu melakukan beberapa percobaan yaitu percobaan pengambilan gambar sinar x beberapa kali sampai diperoleh gambar yang representatif dan percobaan menjalankan Tahap-tahap terse but menggunakan BrachyPLAN sampai mendapatkan hasil yang memuaskan walaupun belum bisa dinyatakan benar dan tepat, karena belum divalidasi oleh dokter. 4. HASIL DAN PEMBAHASAN Mengingat TPS di rumah sakit masih TPS versi 2004, maka konsultasi tidak berjalan selancar yang diharapkan berhubung sistim softwarenya berbeda dan ada bp.uerapa penygunaan istilah yang berbeda pula. Sementara diperoleh tahap-tahap untuk melakukan perencanaan tindakan brakiterapi dengan menggunakan BrachyPLAN ver 2.6 sebagai berikut [3]. Ringkasan Tahap: 1. Aktifkan program brachyPLAN dengan cara menekan ikon berbentuk bulat merah. 2. Pilih menu pasien, dilanjutkan dengan pilihan pasien manager. Terdapat pilihan untuk melihat pasien lama atau ingin membuat pasien baru. Jika yang dipilih pasien lama, apakah langkah yang akan dilakukan sekarang adalah untuk melihat kasus lama, atau mau memulai kasus baru untuk pasien tersebut. Jika akan melaksanakan perencanaan untuk pasien baru, maka tekan pilihan pasien baru. 3. Pilih menu Image ->Scanner -> Acquire Project Image untuk melakukan scaning gambar sinar-x dari pasien. 4. Setup Kotak rekonstruksi. Pada software BrachyPLAN saat ini tersedia hanya 3 pilihan yaitu LAZ11-A, LAZ11-B, dan LAZ11-C, sesuai dengan kotak rekonstruksi yang ada. Pilih salah satu disesuaikan dengan posisi marker A, B atau C dekat tanda LAT saat pengambilan gambar sinar-x. 5. Pilih Menu Aplikator untuk setting aplikator yang digunakan. Beri jalur perjalanan sumber pada aplikator yang terdapat pada gambar serta titik titik kontrol letak organ yang sehat. 6. Tentukan dosis untuk masing-masing jalur aplikator. 7. Tentukan dwell time (waktu bertahannya sumber di posisi tertentu) untuk aktivasi, kemudian lihat besaran aktivasi yang diperoleh pada titik-titik kon~rol. 8. Klik Ortogonal untuk memperoleh 3 gambar mewakili koordinat kartesius XY, YZ,XZ, sehingga terlihat kontur distribusi radiasinya. Bagaimana tahap-tahap
ini
dilakukan secara
rinci
ada dalam prosedur
.[4]
-136-
Proseding Pertemuan IImiah Rekayasa Perangkat Nuklir PRPN - BA TAN, 30 November 2011
Beberapa contoh tampilan menu yang diperoleh adalah sbb:
~ ~' '.'~>~;~~
.....
-i\'~"''Ii• J'.;.::
Gambar 6. Tahap Scaning Gambar Sinar-x
f-J "
", : ;,. ft.
.
•••. r.._ ..•..•.••
)( ,.
I·
~~
.•
W)
Gambar 7 . Tahap Pemberian Tanda Jalur Perjalanan Sumber
-137 -
Proseding Pertemuan IImiah Rekayasa Perangkat Nuklir PRPN-BATAN, 30 November 2011
"xteJ"
t:;1"
.,••••
'
~
_
o
:.: r_
,\
IIDII11DIIIIDIIIDBII
Gambar
r,_
•• _C'~
....
k•••
'0-
_
_
......,. u..••.• ""••_...,
~t•••••
?
_.-,.
8. Tahap Penentuan Oosis dan Dwell Time
••.•••
.;.
.. •• •• ii·
.. iiii· '
.. I!!! I!!!
"
Gambar 9. Hasil Akhir Contour Sebaran
Setelah tahap-tahap ini diperoleh, muncul beberapa masalah: 1. Bagaimana memasukkan tipe kotak rekonstruksi lain pada software ini? 2. Bagaimana memasukkan tipe aplikator lain, misalkan aplikator buatan PRPN? Masalah ini akhirnya terjawab juga. Ternyata s/w BrachyPLAN menyimpan berkas-berkas tersebut di direktori Ookument and Settting\A1I User\Shared Ookumen\BrachyPLAN. Bagaimana merubah data-data pad a berkas terse but menjadi informasi tentang aplikator buatan PRPN akan menjadi bahan penelitian selanjutnya.
-138-
Proseding pertemuan IImiah Rekayasa Perangkat Nuklir PRPN - BA TAN, 30 November 2011
5. KESIMPULAN. BrachyPLAN ver2.6 telah dapat dijalankan untuk merencanakan tindakan brakiterapi khususnya untuk tindakan terapi kanker serviks dan telah didokumentasikan dalam Prosedur tindakan brakiterapi ver O. Selain itu telah diketahui eara untuk menambahkan kotak rekonstruksi dan tipe aplikator jenis lain. Posisi aplikator pada pengambilan gambar sinar -x tidak boleh bergeser terlalu banyak agar didapat rekontruksi yang benar di sistem TPS, sehingga tahap-tahap yang mesti dilalui berjalan lancar.
6. UCAPAN TERIMAKASIH Terimakasih diucapkan pada kegiatan penelitian ini melalui program kepada dokter Dr. Setiawan sp. Rad , M.Si dari RS Hasan Sadikin dan Sdr. masukan yang berharga.
7. 1. 2. 3. 4.
Kementrian Riset dan Teknologi yang telah mendanai insentif PKPP tahun 2011. Selain itu ucapan terima kasih Onk rad, Sdr. Suwandi ST, dan Sdr. Susila Wardaya, ST, Anton dari RS Persahabatan yang telah ban yak memberi
DAFT AR PUST AKA Informasi lengkap tentang kanker http://tentanqkanker.com TJ Godden, Medical Physics Handbooks 19, Physical Aspects of Brachytherapy, lOP Publishing Ltd, 1988 SonoTECH GmbH, BrachyPLAN 2.6 User's Guide and Tutorial, 2010 Wahyuni Z. Imran dkk, Prosedur Tindakan Brakiterapi untuk Kanker Serviks ver 0 Dokumen PIPKPP 2011 "Rancang Bangun Perangkat Lunak Treatment Planning System Brakiterapi untuk Kanker Serviks", 2011.
PERTANYAAN: 1.
Dimana fungsi sinar-X?apa
JAWABAN 1.
jaringan
lain tidak tersinari? (UT AJA)
:
Pengambilan sinar-X yang ilakukan etelah proses aplikasi dan sebelum proses perencanaan adalah unttuk mendapatkan rekontruksi kedudukan aplikator dalam system TPS. Jaringan lain didalam tubuh mungkin saja terkena sinar radiasi tetapi dengan proses yang dilaksanakan di TPS diharapkan perolehannnya seminimal mungkin.
-139-
Proseding Pertemuan IImiah Rekayasa Perangkat Nuk/ir PRPN - BA TAN, 30 November 2011
UJI FUNGSI MODUL PENANGKAP CITRA SINAR-X BERBASIS LAYAR PENDAR Istola', I Putu Susila2, Sukandar', leli Yuniarsari'
1.2.3.4
Pusat Rekayasa Perangkat Nuklir, Kawasan PUSPIPTEK Serpong, Gedung 71, Tangerang Selatan, 15310
ABSTRAK. UJI FUNGSI MODUL PENANGKAP CITRA SINAR-X BERBASIS LAYAR PENDAR. Pesawat sinar-x yang ada pada umumnya adalah pesawat sinar-x konvensional yang menggunakan film untuk menangkap citra organ tubuh. Untuk mendapatkan citra, film yang digunakan hafUS diproses dengan bahan kimia. Hasil pencitraan tidak bisa didapatkan dengan segera dan memerlukan tambahan biaya untuk pemrosesan film. Pesawat sinar-x digital yang menggunakan image intensifier atau detektor solid state sebagai penangkap citra, harganya re/atif mahal. Dan permasalahan ini/ah dilakukan perekayasaan yang berlujuan untuk mengembangkan modu/ penangkap citra sinar-x yang dapat menghasi/kan citra digital dengan biaya murah. Modul penangkap citra sinar-x yang dikembangkan berbasis layar pendar. Apabila sinar-x mengenai layar pendar, akan keluar cahaya dari layar tersebut yang intensitasnya tergantung dari banyaknya sinar-x yang mengenainya. Cahaya akan ditangkap menggunakan kamera yang kemudian ditransfer ke komputer untuk diolah dan ditampilkan atau dicetak. Tujuan dari kegiatan penefitian ini ada/ah untuk mewujudkan prototip modu/ penangkap citra sinar-x berbasis layar pendar. Modul penangkap. citra sinar-x berbasis layar pendar diharapkan dapat menggantikan penggunaan film dalam pemanfaatan sinar-x untuk pelayanan kesehatan. Dengan menggunakan modul penangkap citra sinar-x berbasis layar pendar, tidak diperlukan bahan kimia untuk menghasilkan citra seperli jika menggunakan film. Pengujian dilakukan dengan pesawat sinar-x konvensional 200mA 100kV. Tata letak dan jarak antara modu/ dengan pesawat disamakan dengan jarak cara konvensional menggunakan film (110 em). Modul penangkap citra sinar-x telah diuji coba dan dapat menghasilkan citra sinar-x dari beberapa objek, seperli lapisan timbal, tang besi, ayam dan ikan hidup. Dibandingkan dengan cara konvensional menggunakan film, citra yang dihasilkan belum bisa menyamai kualitas citra yang dihasilkan melalui fifm konvensional. Berdasar hasil pengujian, perangkat ini belum bisa digunakan untuk keperluan medis, perlu di/akukan pengkajian /ebih lanjut kemungkinan pemanfaatan perangkat ini untuk keperluan industri. Kata kunci: pesawat sinar-x, layar pendar, uji fungsi, citra
ABSTRACT A FUNCTIONAL 7EST OF MODULE X-RAY IMAGE CAPTURE BASED PHOSPHORESCENT SCREEN The x-ray machine that generally is conven/ional x-ray machine uses film /0 cap/ure images of organs. To get the image. the film must be processed with chemical subtances. The image results cannot be obtained immediately and require additional cost for processing the film. The price of a digital x-ray machine using an image intensifier or a solid state detector for image capture is relatively expensive. From this problem a design has been done for the purpose to develop a capturer module x-ray image that can produce digital images with a low cost. Catcher module x-ray images are developed based on the phosphorescent screen. When x-ra)/s spot on the phosphorescent screen, the screen will produce light whose intensity depends on the intensi~v of the x-rays. The light will be captured using a camera which is then transferred to a computer to be processed and displayed or printed. The purpose of this research is to construct a prototype module of x-ray image capturing based phosphorescent screen. Catcher module-based x-ray image of the phosphorescent screen is expected to replace the use of film in the x-ray utilization for health services. By using the image capture module-based x-ray fluorescent screens. no chemical subtances are required to produce the image as if using film. Testing has 'been done with conventional x-ray plane of 200mA IOOkV. The layollt and spacing between the modules and the machine a are set up similar to the conventional way using film (110 cm). Catcher module x-ray image has been tested and can produce x-ray
-140-
c
Proseding Pertemuan IImiah Rekayasa Perangkat Nuklir PRPN - SA TAN, 30 November 2011
image of some object, like a layer of lead, iron pliers, chicken and fish life. Compared with the conventional way using film, the resulting images have not been able to match the quality of images produced by conventional film. Based on the results of testing, this device cannot be used for medical purposes, there should befurther research of the possible uses of these devicesfor industrial use. Keywords: x-ray machine, phosphorescent screen, testfunction, image
1. PENDAHULUAN Pesawat sinar-x yang ada pad a klinik maupun rumah sakit umumnya adalah pesawat sinar-x konvensionaJ yang menggunakan film untuk menangkap citra organ tubuh. Jika dibandingkan dengan pesawat sinar-x digital yang menggunakan image intensifier atau detektor solid state sebagai penangkap citra, tiarga dari pesawat sinar-x konvensionaljauh lebih murah. Akan tetapi, untuk mendapatkan citra, film yang digunakan harus diproses dengan bahan kimia. HasH pencitraan tidak bisa didapatkan dengan segera dan tentu saja memerlukan tambahan biaya untuk pemrosesan film. Oari permasalahan-permasalahan inHah dilakukan penelitian yang bertujuan untuk mengembangkan modul penangkap citra sinar-x yang dapat menghasilkan citra digital dan dengan biaya produksi yang murah. T elah dilakukan perekayasaan modul penangkap citra sinar -x berbasis layar pendar (screen phosphat). Apabila sinar-x mengenai layar pendar, akan keluar cahaya dari layar tersebut yang intensitasnya tergantung dari banyaknya sinar-x yang mengenainya. Oengan kata lain, layar pendar ini dapat mengubah sinar-x menjadi cahaya tampak. Cahaya tampak tersebutlah yang akan ditangkap dengan menggunakan CCO (Charge Coupled Device) kamera. Citra yang dihasilkan oleh CCO kamera kemudian ditransfer ke komputer dalam bentuk data digital untuk diolah dan ditampilkan atau dicetak. Keuritungan dari penggunaan modul in; dibandingkan dengan cara konvensional yang menggunakan film adalah lebih ramah lingkungan karena tidak menggunakan bahan kimia untuk mendapatkan hasH pencitraan. Selain itu dapat menghemat waktu dan biaya karena hasil pencitraan segera bisa diperoleh dalam bentuk berkas digital yang dapat ditampilkan maupun dicetak dengan murah dan mudah. Akan tetapi, agar bisa diaplikasikan untuk diagnosa medis, perlu ada data-data yan~ menunjukkan bagaimana efektifitas dari modul ini jika dibandingkan dengan film konvensional 11. Pada pesawat sinar-x konvensional, objek yang akan diteliti diposisikan di antara sumber sinar-x berupa tabung pemancar sinar-x dan film khusus untuk sinar-x. Pada waktu melewati objek, intensitas sinar-x akan berkurang karena diserap oleh unsur penyusun objek terse but. Penyerapan intensitas sinar-x tergantung dari kerapatan objek yang dilewati. Citra objek tidak dapat langung dilihat. Film harus diproses menggunakan bahan kimia. Tahapan pemrosesan film hingga menghasilkan citra objek adalah: pengembangan (developing), pencucian (rinsing), pemantapan (fixing), pencucian (rinsing), dan pengeringan (drying) Pada kegiatan perekayasaan ini, fungsi film sebagai penangkap citra sinar-x akan digantikan dengan modul penangkap citra sinar-x berbasis layar pendar. Proses penangkapan citra sinar-x dengan menggunakan modul penangkap citra sinar-x berbasis layar pendar dapat dilihat pada Gambar 1. Modill penangkap citra sinar-x berbasis layar pendar terdiri dari layar pendar, kamera IP, dan catu daya. Layar pendar merupakan lapisan fosfor yang akan berpendar jika berinteraksi dengan simir-x [2]. Layar pendar dapat menghasilkan citra objek karena lapisan fosfor pada layar pendar akan berpendar jika berinteraksi dengan sinar-x. Semakin tinggi intensitas sinar-x yang mengenai suatu bagian dari layar pendar maka bagian tersebut tersebut akan berpendar semakin terang. Intensitas sinar-x yang sampai pada layar pendar tergantung dari kerapatan (~) dari bagian objek yang dilalui oleh sinar-x terse but. Perbedaan intensitas sinar-x setelah melalui objek akan menghasilkan perbedaan intensitas cahaya yang dipendarkan oleh layar pendar. Perbedaan inilah merupakan citra dari objek yang dilalui sinar-x [3]. Kamera IP merupakan kamera penangkap citra pada lay'ar pendar. Kamera IP dilengkapi [11.
dengan ~rotokol internet sehingga citra yang didapat kamera dapat ditransmisikan melalui jaringan internet 4]. Citra objek pada Jayar pendar akan ditangkap oleh kamera JP. Kamera IP merupakan
-141-
Proseding Pertemuan f1miahRekayasa Perangkat Nuklir PRPN - BA TAN, 30 November 2011
kamera CCO (Charge-Coupled Device) yang dilengkapi dengan protokol jaringan internet (IP Internet Protocol). Kamera ini mendapat tegangan kerja dari modul catu daya. Citra yang ditangkap oleh kamera kemudian diubah menjadi data digital pada kamera IP tersebut. Data digital dari citra dapat diakses oleh komputer yang terhubung dengan jaringan internet.
SWITCH
,
\"""
"";i
•••
~
lkYAR PENDAR PERANGKAT SINAR-X DATA KOMPUTER PENGOlAH
Gambar 1. Proses penangkapan
JRI tlliilL , ~~
citra sinar-x menggunakan berbasis layar pendar
modul penangkap citra sinar-x
Tujuan dari kegiatan penelitian ini adalah untuk mewujudkan prototip modul penangkap citra sinar-x berbasis layar pendar. Modul penangkap citra sinar-x berbasis layar pendar diharapkan dapat menggantikan penggunaan film dalam pemanfaatan sinar-x untuk pelayanan kesehatan. Dengan menggunakan modul penangkap citra sinar-x berbasis layar pendar, tidak diperlukan bahan kimia untuk menghasilkan citra seperti jika menggunakan film. Dengan demikian dapat menghemat biaya operasional dan meniadakan limbah bahan kimia. Selain itu hasil pencitraan dapat diketahui seketika.
2. TEORI Pesawat sinar-x fluoroscopy seperti pada Gambar 1 terdiri dari 3 (tiga) bagian meliputi: perangkat pembangkit sinar-x (pesawat sinar-x itu sendiri), perangkat penangkap citra dan komputer pengolah citra. Bagian pesawat sinar-x terdiri dari sistem kendali dan tabung sebagai pembangkit sinar-x. Selanjutnya, bagian penangkap citra terdiri dari layar pendar yang terbuat dari bahan posfor, CCD kamera untuk menangkap citra dan interface dengan komputer. Kemudian, pada komputer pengolah citra terdapat bagian akusisi data, pemrosesan citra, antarmuka dan penyimpanan citra. Sinar-x yang dihasilkan oleh tabung sinar-x mengenai dan menembus objek kemudian mengenai layar pendar pad a modul penangkap citra. Oleh layar pendar, sinar-x akan diubah menjadi cahaya tampak sehingga citra yang dihasilkan bisa diamati langsung seperti pada pesawat sinar-x fluoroscopy konvensional. Dalam kegiatan ini, cahaya terse but ditangkap dengan CCD kam~ra lalu ditransfer ke komputer sebagai data digital. Data citra akan diolah lebih lanjut untuk meningkatkan kua/itas gambar sebelum ditampilkan atau dicetak [1].
3. TAT A KERJA Pengujian modul penangkap citra sinar-x berbasis layar pendar dilakukan di poliklinik PKTN - BATAN, Serpong. Tata letak dan jarak antara modul dengan pesawat disamakan dengan jarak cara konvensional menggunakan film (110 cm). Peralatan utama : a. Pesawat sinar-x 200mA-100kV beserta lab pendukungnya, b. Modul penangkap citra sinar-x
-142-
Proseding Pertemuan /lmiah Rekayasa Perangkat Nuklir PRPN - BA TAN, 30 November 2011
c, Laptop/komputer pengolah citra d. Benda uji Metode pengujian dilakukan dengan mengamati citra layar pendar dan membandingkan dengan cara konvensional menggunakan film. Pengaturan parameter perangkat sinar-x: arus 150mA, waktu 0,06 detik. Sedangkan tegangan perangkat sinar-x divariasi dengan nilai 55,60, dan 70 kV.
•,
••••• •• Gambar 2 Modul Penangkap
4. HASll A.
Citra Sinar-X dan Tata Letak Pengujian
DAN PEMBAHASAN Pengujian Fokus Pengujian perangkat penangkap citra sinar-x berbasis layar pendar dimulai dengan melakukan pengujian komponen-komponen pendukung perangkat ini. Sebelum dilakukan pengujian dengan menggunakan sinar-x, perangkat diuji dengan menggunakan cahaya tampak. Pada tahap ini, objek diletakkan pad a posisi layar pendar di depan kamera. Layar pendar diganti dengan gambar garis dan huruf. Tahap ini bertujuan untuk menentukan fokus kamera yang tepat. Gambar hasil pengujian ditunjukkan pad a Gambar 3.
IIIIII1
L--
I
kll,ll,nnnnBBB A
.
Gambar 3. Penentuan fokus kamera
B.
Pengujian Rentang Jarak Kamera ke Layar Pendar Untuk mendapatkan luasan gambar yang maksimal perlu diatur jarak antara kamera dengan layar pendar. Pengaturan jarak dilakukan dengan membuka baut pengatur posisi kamera. Setelah didapat gambar maksimal, kencangkan baut kembali. Pengujian ini berkaitan dengan pengujian A untuk mendapatkan fokus yang tepat.
-143-
Proseding Pertemuan IImiah Rekayasa Perangkat Nuklir PRPN - BA TAN, 30 November 2011
Gambar 4. Pengujian rentang jarak kamera
c.
Pengujian dengan Objek Metal dan Plastik Pengujian dilakukan pada modul penangkap film. pengaturan parameter perangkat sinar-x 150mA, perangkat sinar-x divariasi dengan nilai 55, 60, menggunakan film dan penangkap sinar-x dapat dilihat
citra sinar-x dan menggunakan O,06detik. Sedangkan tegangan dan 70 kV. Hasil pencitraan pada Gambar 5.
lastik dan metal Setting
Layar Pendar
55 kV
150 mA 0,06
s
-144-
Proseding Pertemuan IImiah Rekayasa Perangkat Nukfir PRPN-BATAN, 30 November 2011
60 kV 150 mA
0,065
70 kV 150 mA
0,065
Gambar 5. Pengujian dengan Objek Metal dan Plastik
D.
Pengujian dengan Objek Lempengan Timbal (Pb) Seperti pada Pengujian C, objek diganti dengan lempengan Pb dan kaca Pb. ~arena [Josisi Pb ad8 di dalam w<'Idah disket, didapat pencitraan yang tidak beraturan seperti ditunjukkan pada Gambar 6.
-;45-
Proseding Pertemuan IImiah Rekayasa Perangkat Nuk/ir PRPN - BA TAN, 30 November 2011
Gambar 6. Pengujian dengan Objek Lempengan Timbal (Pb)
E.
Pengujian dengan Objek Kepala dan Cakar Ayam Mati Seperti pada Pengujian C, objek diganti dengan kepala dan cakar ayam. Pengujian ini ciimaksudKan untuk melihat citra layar pendar dari tulang ayam. Hasil pengujian ditunjukkan pada Gambar 7.
-146-
Proseding Pertemuan IImiah Rekayasa Perangkat Nuklir PRPN - BA TAN, 30 November 2011 o
Gambar 7. Pengujian dengan Objek Kepala dan Cakar Ayam Mati
F.
Pengujian dengan Objek Ikan Hidup Seperti pada Pengujian C, objek diganti dengan ikan hidup. Pengujian ini dimaksudkan untuk melihat citra layar pendar dari tulang ikan dan bagian dalam (rongga udara). Hasil pengujian ditunjukkan pada Gambar 8.
Gambar 8. Pengujian dengan Objek Ikan Hidup
Oari hasil pengujian di atas, didapat hasil analisa sebagai berikut : • Alat yang direkayasa sudah diuji coba dan dapat menghasirkan citra sinar-x dari beberapa objek, seperti lapisan timbal, tang besi, ayam dan ikan hidup. • Pengujian dilakukan dengan parameter kV (55, 60, 70), mA 150, s 0.06, 0.08, 0.1. • Oari hasil pengujian, diperoleh citra dengan kualitas paling bagus jika diberi paparan sinar-x pada tegangan 70 kV. • Pengambilan citra juga dilakukan dengan film konvensional untuk pembanding • Oengan parameter yang sama, citra yang dihasilkan dari perangkat yang dibuat, belum bisa menyamai kualitas citra yang dihasilkan mela/ui film konvensional. • Kualitas citra dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu: o Pada kamera yang digunakan, nilai gain dan exposure tidak dapat diatur secara optimal, karena nilai-nilai tersebut ditetapkan secara otomatis oleh firmware camera. o Resolusi kamera kurang tinggi o Kemampuan konversi sinar-x ke cahaya tampak oleh layar pendar yang digunakan tidak optimal.
-147-
Proseding Perlemuan IImiah Rekayasa Perangkat Nukfir PRPN - SA TAN, 30 November 2011
•
Dari hasil yang diperoleh,
perangkat ini belum bisa digunakan
untuk keperluan
medis
Dari hasil pengujian dan analisa di atas, ada beberapa saran untuk pengembangan selanjutnya : • Kualitas citra dapat ditingkatkan dengan : o penambahan intensifier screen sebelum layar pendar o penggunan kamera yang gain dan exposurenya dapat dikendalikan secara manual • Perlu dilakukan pengkajian lebih lanjut kemungkinan pemanfaatan perangkatini untuk keperluan industri.
5.
KESIMPULAN. • •
•
•
6.
Modul penangkap citra sinar-x sudah diuji coba dan dapat menghasilkan citra sinar-x dari beberapa objek, seperti lapisan timbal, tang besi, ayam dan ikan hidup. Dibandingkan dengan cara konvensional menggunakan film dan dengan parameter yang sarna, citra yang dihasilkan dari perangkat yang dibuat, belum bisa menyamai kualitas citra yang dihasilkan melalui film konvensional. Kualitas citradipengan.it\(oiehbeberapa faktor, yaitu: o Pada kamera yang digunakan, nilai gain dan exposure tidak dapat diatur secara optimal. karena nilai-nilai tersebut ditetapkan secara otomatis oleh firmware kamera. o Resolusi kamera kurang tinggi oKemampuan konversi sinar-x ke cahaya tampak oleh layar pendar yang digunakan tidak optimal. Berdasar hasil pengujian, perangkat ini belum bisa digunakan untuk keperluan medis, perlu dilakukan pengkajian lebih lanjut kemungkinan pemanfaatan perangkat ini untuk keperluan industri.
UCAPAN TERIMAKASIH Ucapan terimakasih ditujukan untuk seluruh tim perekayasaan sinar-x berbasis layar pendar, tetap kompak dan penuh inovasi.
modul penangkap
citra
7. DAFT AR PUST AKA 1. SUSILA I.P., SUJATNO F., ISTOFA, SUKANDAR, "Perekayasaan Pesawat Sinar-X Fluoroscopy: Rancangan", Prosiding Pertemuan IImiah Rekayasa Perangkat Nuklir, PRPNBAT AN , 2010 2. WIKIPEDIA, Phosphor Screen, Available: http://en.wikipedia.orq/wiki/PhosphoJ: 10 Oktober 2011 3. G. E. Giakoumakis, M. C. Katsarioti, and I. E. Lagaris "A theoretical model for the x-ray luminescence of granular phosphor screens" Physics Department, University of loannina, R O. Box 1186, 45110 loannina, Greece, 1991 4. WIKIPEDIA, IF> camera, Available: http://en.wikipedia.orq/wikiIiP camera 10 Oktober 2011
-148-
Proseding Pet1emuan IImiah Rekayasa Perangkat Nuklir PRPN - BA TAN, 30 November 2011
PERTANYAAN: 1. Layar ini sudah dikembangkan di Bandung dan sekarang dalam proses patent. apakah sama dengan yang sedang dikembangkan di sini ( MARGONO ) 2. Apa tindak fanjut. karena sementara ini ternyata tidak memenuhi harapan (UTAJA) JAWABAN : 1. Berbeda. yang dikembangkan di Bandung menggunakan image intensifier, yang dikembangkan di sini lebih sederhana dan murah. hanya menggunakan layar pendar. 2. Perlu dikembangkan komponen layar pendar yang lebih baik unjuk kerjanya atau dilengkapi dengan image intensifier dan digunakan camera yang lebih baik
-;49-
Proseding Pertemuan IImiah Rekayasa PRPN-BATAN, 30 November 2011
Perangkat NukIir
DESAIN DASAR SISTEM PENGGERAK SUMBER RADIASI GAMMA kCi PAD A IRADIATOR VULKANISASI LATEK
6OCO
200
Edy Karyanta " Sutomo2 , Putut Hery Setiawan3
1.2.3Pusat Rekayasa
Perangkat
Nuklir,
Kawasan
PUSPIPTEK
Serpong,
Gedung
71, Tangerang
Selatan,
15310
ABSTRAK OESAIN OASAR SISTEM PENGGERAK SUMBER RAOIASI GAMMA 60CO200 kCi PAOA IRAOIATOR VULKANISASI LA TEK. Oesain dasar sistem penggerak sumber radiasi gamma 60CO 200 kCi pada iradiator vulkanisasi latek telah dilakukan. Sumber radiasi yang digunakan adalah radiasi gamma dari 60Co kapasitas 200 kCi dan dengan penyimpanan basah. Sistem penggerak ini didesain untuk menggerakkan rak perangkat sumber pada lintasan reI verlikal sampai keda/aman 7 meter di bawah pennukaan air. Sistem penggerak ini didesain dari bahan yang tahan terhadap paparan radiasi gamma dan anti karat, sehingga bebas perawatan. Bagian utama dari sistem penggerak ini ada/ah roda, reI, motor /istrik, rak perangkat sumber radiasi, rantai dan gear. ReI dan rak perangkat sumber radiasi berada di dalam ruang iradiasi dan berbahan stainless steel. Motor penggerak dan perlengkapannya ditempatkan di luar ruang iradiasi. Motor penggerak yang digunakan ada/ah motor /istrik AC induksi, 3 phase, X Hp, 240 V/60Hz, 1800 rpm dan digunakan gear box dengan perbandingan putaran 1:120. Sistem penggerak ini dapat menggerakkan rak perangkat sumber dengan kecepatan 0,01 meter per detik pada Iintasan reI 7 meter dibawah pennukaan air dan 2 meter di atas permukaan air. Kata kunci: Iradiator gamma 6OCO, iradiasi latek, sistem mekanik penggerak ABSTRACK A BASIC DI::SIGN OF 200 kCi 6OCOGAMMA RADIATION SOURCES MOVER SYSTEM IN THE VULCANIZATION OF LATEX IRRADIATOR. A basic design of 200 kCi 60Co gamma radiation sources mover system in the vulcanization of latex irradiator has been carried out. The sources of gamma radiation !/Sed are 200 kCi of 60Co with wet storage type of irradiator. 711edrive system is designed to move the source device rack :on the vertical rail track to 7 meters depth of the water swjace. 771e drive system is designed from materials that are resistant to gamma radiation exposure and anti rush. thus main/ellance free. The main part of this drive system is wheel, rail, electric motors, radiation source rack, elwin and gear. Rails and radiation source rack are placed inside the irradiation room and mack of stainless steel. The drive motors and equipments are placed au/side the irradiation room. The drive motors !/Sed are J phase induction motor, ~ hp, 240 V/60Hz, 1800 rpm with a gear box having ratio of I: 120 rounds. This drive sistem can move with the speed of the source device rack 0.01 meters per second at the track on the vertically rail 7 meters below the water surface and 2 meters above the water surface.
Keywords: 60Co Gamma irradiator, latex irradiation, drive mechanical system
1.
PENDAHULUAN
Indonesia merupakan negara yang memiliki perkebunan karet yang luas. Sebagian besar karet alam hasil perkebunan tersebut diekspor dalam bentuk bahan baku setengah jadi. Hal ini disebabkan karena industri barang jadi dengan bahan baku karet di dalam neger.: belum mampu mengolah seluruh hasil produksi karet sepanjang tahun. Bila dibandingkan dengan karet sintetis yang terbuat dari minyak bumi, keuntungan proses karet alam adalah lebih ramah lingkungan, baik
-150-
Proseding Pertemuan Ifmiah Rekayasa PRPN - BA TAN, 30 November 2011
Perangkat
Nuk/ir
dalam hal penyediaan bahan baku maupun proses produks;nya. Oemikian juga jika ditinjau dari sf3gi pengolahan produksinya terdapat perbedaan yang sangat menonjol pada sifat karet alam setengah jadi. Karet alam yang diproduksi dengan metoda konvensional yang divulkanisasi dengan menggunakan belerang bisa mengandung nitrosamin dan protein alergen yang berbahaya untuk kesehatan. Nitrosamin adalah zat penyebab kanker, sedangkan protein alergen bisa menyebabkan alergi. Latek karet alam iradiasi atau latek alam pekat pra-vulkanisasi adalah latek alam yang divulkanisasi menggunakan sinar gamma 6OCO atau berkas elektron (MBE 300 keV/10mA). Latek alam iradiasi ini adalah bahan baku setengah jadi dari karet yang bebas dari nitrosamin dan protein alergen serta memenuhi standar pemakaian dalam bidang kesehatan. Teknologi vulkanisasi radiasi latek alam telah dapat dikuasai BATAN, teknologi ini telah digunakan oleh beberapa industri karet di Indonesia. Penggunaan sarung tangan, penutup kepala, celemek, sepatu karet telah dianjurkan pada berbagai bidang kegiatan untuk kebersihan bersama. Oleh karena itu produk barang karet yang diperlukan terse but harus bebas dari bahan karsinogen dan alergen, yang berarti vulkanisasinya perlu menggunakan teknologi nuklir yaitu dengan sinar gamma atau berkas elektron. Keunggulan lateks alam iradiasi bila dibandingkan dengan lateks alam proses vulkanisasi belerang adalah sebagai berikut : (1) Hemat bahan kimia, karena hanya 2 macam bahan kimia yang digunakan yaitu KOH dan nBA, hemat energi panas, dan hem at waktu serta dapat disimpan dalam waktu 6 bulan lebih sedangkan lateks alam vulkanisasi belerang hanya dapat disimpan sekitar 3 minggu. (2) Tidak mengandung bahan karsinogen penyebab penyakit kanker, tidak beracun (toxica/), tidak mengandung protein alergen penyebab alergi pad a tubuh manusia, produk karet tidak berbau tajam dan lebih elastis. Apabila produk karet dari lateks alam iradiasi ini dibakar, gas sulfur dioksida hanya 1/20 lebih rendah dari pada karet proses vulkanisasi belerang. (3) Lebih mudah didegradasi oleh alam, karena energi aktivitasnya lebih rendah, sehingga produk karet dari lateks alam iradiasi tidak mencemari dan akrab dengan lingkungan [1]. Pusat Aplikasi Teknologi Isotop dan Radiasi (PATIR)-BATAN sejak tahun 1974 telah melakukan penelitian tentang vulkanisasi lateks alam iradiasi. Oengan sumber radiasi berkapasitas 6.000 Curie, yang mampu meradiasi 2 liter setiap 17 jam. Pada tahun 1979 didirikan Iradiator Panoramic Serba Guna (Irpasena) dengan kapasitas sebesar 80.000 Curie dan mampu menghasilkan lateks alam iradiasi 400 kg setiap 30 jam. Seiring dengan peningkatan produksi latek di Indonesia maka perlu diiringi dengan teknologi vulkanisasi yang dapat menghasilkan lateks alam iradiasi dengan volume lebih tinggi dan waktu yang relative lebih cepat. Untuk memenuhi kebutuhan vulkanisasi radiasi latek alam tersebut perlu di buat desain fasilitas irradiator dengan sumber radiasi Gamma 60Co 200kCi yang akan mampu menghasilkan 1,5 ton lateks setiap 20 jam. Irradiator yang akan didesain menggunakan sistem penyimpanan basah, yaitu bila sedang tidak digunakan sumber disimpan di dalam air pada kedalaman 7 meter di bawah permukaan air dan bila sedang digunakan sumber diangkat hingga berada 2 meter di atas permukaan air. Kelengkapan utama dalam fasilitas irradiator gamma adalah sumber radiasi, perisai radiasi, sistem mekanisme tranport produk dan sistem mekanik penggerak perangkat sumber radiasi. Makalah ini bertujuan untuk membuat desain dasar sistem penggerak sumber radiasi gamma wCo 200 kCi pada fasilitas iradiator untuk vulkanisasi lateks. Bagian utama dari sistem penggerak ini adalah roda, rei, motor listrik, rak perangkat sumber, rantai dan gear. Rei dan rak perangkat sumber berada di dalam ruang iradiasi berbahan stainless steel. Motor penggerak dan perlengkapannya ditempatkan di luar ruang iradiasi.
2. TEORI Sebagian komponen dari sistem penggerak ini terendam hingga 7 meter di bawah permukaan air sehingga diperlukan bahan konstruksi yang tahan karat. SeJain itu sistem penggerak ini berada di dalam ruang yang beresiko radiasi tinggi yaitu 200 kCi dari sumber radiasi gamma 60CO sehinggasistem penggerak ini didesain agar bebas perawatan· dan sedikit mungkin adanya aktifitas manusia di dalam ruangan ini. Oesain sistem ini dibuat sesederhana mung kin agar mudah dalam pengadaan bahan dan pembuatannya. Sebagai sumber penggerr.lk sistem penggerak. ini adalah motor listrik dan ditransmisikan dengan rantai dan roda gigi. Dengan demikian teori-teori yang digunakan dalam penyusunan makalah tentang desain dasar sistem
-151-
Proseding Pertemuan Ifmiah Rekayasa Perangkat Nuklir PRPN-BATAN, 30 November 2011
penggerak ini adalah teori bahan stainless steel yang dikenal sebagai bahan yang anti karat, dasar desain mekanik, motor listrik, rantai dan gear. 2.1. Stainless Steel Stainless steel adalah nama generik dari beberapa jenis baja yang diaplikasikan terutama untuk ketahanan terhadap korosi. Elemen kunci dari Stainless steel adalah persentase minimum kandungan chromium sebesar 10.5 %. Meskipun unsur nikel dan molibdenum ditambahkan untuk meningkatkan ketahanan korosi, namun kandungan kromium adalah factor penentu ketahanan karat dari stainless steel [21. 2.2. Dasar Desain Mekanik Salah satu dasar dalam mendesain sistem mekanik adalah bagaimana membuat suatu produk itu simple dalam pengoperasian maupun dalam pembuatannya. Salah satu teknik untuk membuat s'uatu desain yang simple adalah menggunakan komponen yang dapat dibeli dipasaran dan menggunakan komponen yang telah distandarkan!3l. Unjuk kerja dari komponen-komponen rekayasa dibatasi oleh jenis material dan bentuk bahan agar mudah-dalampemtniatannya: PEi'rriilinan bat1an dapat ditentukan secara baik dengan mempertimbangkan sifat khusus yang dimiliki oleh setiap jenis bahan. Kombinasi dari beberapa sifat bahan dapat diaplikasikan untuk memaksimalkan kinerja dati komponen rekayasa(4J• 2.3. Motor Listrik Motor listrik arus bolak-balik diklasifikasikan dengan dasar prinsip pengoperasian sebagai motor asinkron (induksi) atau motor sinkron. Motor induksi adalah jenis motor dimana tidak ada tegangan eksternal yang diberikan pad a rotornya, tetapi arus pada stator menginduksikan legangan pada ceJah udara dan pada liJilan rotor unluk menghasilkan arus rotor dan medan m
Gambar 1. Susunan motor induksi
Motor induksi dapat diklasifikasikan menjadi dua kelompok utama, yaitu: (a) Motor induksi satu fasa dan (b) Motor induksi tiga fasa, Pad a motor induksi tiga fasa, medan magnet yang berputar dihasilkan oleh pasokan tiga fasa yang seimbang. Motor tiga fasa memiliki kemampuan daya yang tinggi. Keuntungan motor induksi adalah konstruksi sangat kuat, motor dengan rotor sangkar tupai lebih sederhana, harganya relatif murah, kehandalannya tinggi, effesiensi dan factordaya relatif tinggi pada keadaan normal, tidak ada sikat sehingga rugi gesekan kecil, biaya pemeliharaan rendah karena pemeliharaan motor hampir tidak diperlukan. Disamping keuntungan seperti trcrsebut di atas motor listrik induksi memiliki kerugian yaitu kecepatan tidak mudah dikoritrol, power faktor rendah pad a beban ringan, arus start biasanya 5 sampai 7 kali dari arus nominal [51.
-152-
Proseding Pertemuan Ilmiah Rekayasa Perangkat Nukfir PRPN - BA TAN, 30 November 2011
2.4.
Rantai dan Gigi Sprocket
Rantai jenis roller chain adalah salah satu jenis rantai yang dapat digunakan untuk mentransmisikan daya dari poros-poros yang parallel. Roller chain dan gigi sprocket dapat dilihat p~da G.ambar ?' B~gian-bagian utama da.ri roller chain adalah rol dan pin. Rol akan memutar bushing yang ada di dalam plat penghubung dan pin akan meneegah plat penghubung bagian luar ikut berputar. Roller chain akan mengait pada gigi sprocket dan meneruskan daya tanpa slip [61.
Pin dan bushing
Plat penghubung
Gambar 2. Roller chain dan Gigi sprocket
3. KEBUTUHAN
KINERJA
SISTEM MEKANIK
PENGGERAK
SUMBER
RADIASI
Sumber radiasi gamma Co-50 200 kCi berbentuk persegi panjang yang di dalamnya terdapat beberapa sumber radiasi Gamma yang berbentuk pensil yang kemudian disebut perangkat sumber. Perangkat sumber radiasi Co-50 200 kCi ini diletakkan di atas dudukan sumber yang kemudian disebut rak· perarigkatsumber. Bila sedang tidak digunakanposisi perangkat sumber berada pada 7 m di bawah permukaan air. Pad a saat digunakan perangkat sumber ini diangkat hingga berada di posisi maksimaf 2 meter di atas permukaan air dan perangkat sumber dapat ditempatkan tepat di tengah tangki iradiasi latek. Desain sumber. penggerak sistem penggerak ini adalah motor listrik. Untuk kelancaran gerak naik atau turun dan sebagai pengarah, perangkat sumber diletakkan pada sebuah rak yang dapat bergerak pada rei yang dipasang di sisi dalam kolam secara vertikal. Untuk memenuhi kebutuhan unjuk kerja sistem penggerak sumber radiasi seperti tersebut di atas, maka sistem penggerak ini didesain untuk memenuhi persyaratan sebagai berikut: a. Kecepatan gerak sumber radiasi ditentukan sebesar 0.01 meter per detik. b. Sistem penggerak sumber didesain untuk menggerakkan rak perangkat sumber naik maupun turun sepanjang rei vertikal sampai 7 meter di bawah permukaan air dan gerakan tersebut tidak menimbulkan getaran maupun gesekan yang berarti. c. Tempat dan posisi seling penarik didesain untuk tidak mengganggu proses loading unloading yaitu kegiatan bongkar-pasang sumber radiasi lama dan baru. d. Sistem penggerak sumber didesain free maintenance, karena diusahakan sedikit mungkin adanya aktifitas manusia disekitar sumber radiasi gamma dari Cobalt-50 (Co-50) dengan aktivitas radiasi 200 kCi. Sistem penggerak sumber ini juga didesain dengan tidak ada grease atau pelumas karena dengan adanya grease dan pelumas akan menimbulkan efek radiasi yang harus dihindari. e. Jika keseluruhan penggerak atau sistem lain mengalami gangguan yang pada keadaan tersebut paparan radiasi harus pada keadaan yang sekecil mung kin maka harus ada mekanisme yang dapat menarik atau memaksa turun perangkat sumber untuk dapat dikembalikan ke posisi aman yaitu 7 meter di bawah permukaan air, untuk selanjutnya dapat dilakukan pemeriksaan dan perbaikan gangguan. f. Sistem. mekanik penggerak sumber dioperasikan dengan daya listrik namun harus dapat dioperasikan secara manual apabila listrik padam. Apabila terjadi listrik padam maka secara
-i 53-
Proseding Pertemuan I/miah Rekayasa Perangkat Nuklir PRPN-BATAN, 30 November 2011
g. h.
i.
j.
k.
otomatis sistem penggerak berpindah ke sistem mekanik manual. (sistem mekanik ini akan dibahas pada ma){alah ters.endiri) Motor listrik dan perlengkapannya ditempatkan di atas gedung irradiator agar terhindar dari efek merugikan akibat radiasi. Apabila terjadi suatu hal yang dianggap darurat misalnya gempa atau kebakaran maka tombol emergency dapat ditekan dan sistem penggerak sumber secara otomatis menggerakkan rak perangkat sumber ke posisi aman yaitu 7 meter di bawah permukaan air kolam sehingga aman dari paparan radiasi. Apabila listrik padam dan tombol emergency tidak dapat difungsikan maka rak perangkat sumber dapat diturunkan secara manualudengan menarik tuas yang berada di ruang kendali utama." Bahan untuk membuat konstruksi sistem mekanik penggerak sumber radiasi didesain dari bah~n ~t~iI~.ss st~~1 Ci1J~rtE!rhindar d
4. HASIL DAN PEMBAHASAN Bagian utama dari sistem penggerak ini adalah motor, gear, rantai, stopper, rak perangkat sumber, rei dan roda. Sumber penggerak didesain dari motor listrik induksi 3 phase. Jenis motor ini dipilih dengan pertimbangan bahwa konstruksi sangat kuat dan sederhana terutama bila motor dengan rotor sangkar tupai, harganya relatif murah, kehandalannya tinggi, effesiensi relatif tinggi pada keadaan normal, tidak ada sikat sehingga rugi gesekan kedl, biaya pemeliharaan rendah karena pemeliharaan motor hampir tidak diperlukan. Bentuk dan susunan Desain Sistem Mekanik Penggerak Perangkat Sumber Co-60 dapat dilihat pada Gambar 3. Kecepatan gerak sistem penggerak sumber naik maupun turun ditentukan sebesar 0,01 meter per detik yang tetap maka untuk melayani unjuk kerja ini digunakan gear box dengan perbandingan putaran 1: 120 untuk mereduksi putaran motor dari putaran 1800 rpm ke putaran 15 rpm dan untuk memperkecil daya motor listrik. Dengan putaran roda gigi sprocket 15 rpm dan untuk mendapatkan kecepatan 0,01 meter per detik maka dapat ditentukan diameter nominal roda gigi sprocketdengan rumus (1) [71• v = 2;rfr Dimana
(1 ) v
: kecepatan,
f
: frekuensi,
r
m/s
Hz : jari-jari roda gigi sprocket, m
Putaran 15 rpm (rotation per menU) sam a dengan 0,25 selanjutnya disebut f(frequency) dengan satuan herzt, sehingga: r=v/2;rf r = 0.1/2 x 3,14 x 0,25 r = 0,063 m r = 63 mm
rps (rotation
per second)
dan
Dengan jari-jari roda gigi sprocket 63 milimeter, dapat ditentukan diameter roda gigi sprocket sebesar 126 milimeter. Untuk menentukan daya motor digunakan rumus (2) dan (3) (8] dan momen puntir dihitung dengan rumus: M=Fr Dimana
(2)
M:
momen puntir, Nm
-154-
Proseding Perlemuan f1miah Rekayasa 2011 PRPN - BA TAN. 30 November
F r
Perangkat
NukJir
: gaya, N : jari-jari roda gigi sprocket, m
.,<.$
\
...
-..•--..•... -.--- ...
/-~
-- ---.;\..~/: ~.; ~1r
\.
,
/
/ :;~ail :;' t.lcd Jn~!'Jil
Gambar 3_ Konstruksi desain dasar sistem mekanik penggerak radiasi gamma BOCo
perangkat sumber
Gaya (F) yang bekerja pada sistem penggerak sumber radiasi ini adalah berat perangkat sumber dan rak perangkat sumber. Massa perangkat sumber diasumsikan 50 kg dengan percepatan grafitasi sebesar 9,8 m/dee sehingga didapat berat perangkat sumber sebesar 490 N. Pemodelan dengan software CATIA VS Rig didapat massa rak perangkat sumber sebesar 36,71 kg sehingga be rat rak perangkat sumber sebesar 359,76 N. Berat total yang akan ditanggung oleh penggerak adalah berat perangkat sumber 490 N dan berat rak perangkat sumber 359,76 N sehingga didapat 849,76 N. Dengan jari-jari roda gigi sprocket sebesar 0,063 meter dan gaya F sebesar 849,76 N terse but maka didapat momen puntir sebesar 53,S Nm. Daya (P) motor dapat ditentukan dengan rum us (3) sebagai berikut: P=MOJ
Dan
OJ
Dimana
[8J
(3) = 2 Trf P : daya motor, watt OJ : kecepatan sudut, rad/s f : frekuensi, Hz
-; 55-
Proseding pertemuan I/miah Rekayasa Perangkat NukJir PRPN - SA TAN, 30 November 2011
Dengan rumus (3) tersebut maka didapat daya motor sebesar 83,995 watt. Dengan mempertimbangkan friksi mekanik sebesar 1,5 mak.adipilih daya motor s.ebesar 125 watt atau 0,17 Hp dengan konversi 1 Hp sama dengan 745,7 watt. Dengan demikian dapat dipilih motor AC, 3 phase, Yo Hp, 240 V/60Hz, 1800 rpm. Rei berfungsi untuk mengarahkan gerak rak perangkat sumber agar dapat meluncur naik maupun turun dengan lurus dan tidak menimbulkan getaran maupun gesekan yang berarti. Penampang rei berbentuk "U" didesain untuk dibuat dari bahan stainless steel berbentuk profil UNP. Rei yang berbentuk ·U" memungkinkan untuk menahan roda agar tidak terlepas dari reI. Rei dirangkai dengan plat stainles steel yang memanjang sepanjang rei untuk memberikan tempat penjepit bagi reduksi pemuaian karena pahjang rel-mehcapai 7 meter. Rangkaian stainless steel bentuk "un dan plat tersebut ditempatkan pada landasan plat stainless steel yang melintang terhadap reI. Plat landasan tersebut menempel pada dinding beton kolam. Rangkaian rei dapat dilihat pada gc:lmb«:\f 3. Roda berada di dalam rei agar dapat tertahan pada pembebanan aksial terhadap rei sehingga rak perangkat sumber selalu tetap pada kedudukannya. Roda yang dapat berputar didesain dengan menggunakan bearing dari bahan stainless steel untuk menghindari korosi sehingga bebas perawatan. Antara roda dan relterdapat celah seperti terlihat pada Gambar 4. Celah terse but didesain dengan jarak 2 mm untuk menghindari kemacetan. Dengan adanya cetah sejauh 2 mm tersebut mengakibatkan konstruksi dudukan sumber radiasi tergeser 1,6 mm ke arah horizontal dan 2,9 mm ke arah vertikal. Dengan demikian pada saat pembuatan nantinya posisi dudukan sumber harus di putar 0,14° agar posisi sumber radiasi dan dudukannya tetap pada posisi tegak. Desain rak perangkat sumber dapat dilihat pada Gambar 5. Rak perangkat sumber didesain dari bahan stainless steel profil L u~ura.n 50 x 5 mrn. Pada. ra.k p~.rangka.tsumb~r ini terdapat dudukan perangkat sumber radiasi yang didesain agar perangkat sumber tepat berada ditengah-tengah tangki iradiasi.
Dudukan sumber radiasi
\ '-"1...",'
:::) ::e
cor" ----f-
Rei vertikal
Celah 2 mm Celah 2 mm Gambar 4. Posisi roda, rei dan dudukan sumber saat pembebanan
-156-
Proseding Pertemuan IImiah Rekayasa Perangkat Nuklir PRPN-BATAN, 30 November 2011
.---; •.-:- ....
-
::::::.~~::':':"-
Gambar 5. Rak perangkat sumber
Oengan menggunakan software modelling GATIA V5 R18 dapat ditentukan berat rak perangkat sumber sebesar 359,76 Newton. Bahan-bahan konstruksi rangkaian rei dan rak perangkat sumber didesain dari bahan stainless steel berbentuk profit UNP, L dan plat dengan pertimbangan bahwa bahan tersebut mudah dan relatip mudah dalam ... penge~aannya . .. -. didapat dipasaran --.'--' ... -
"
5. KESIMPULAN Oesain dasar sistem penggerak sumber radiasi gamma pada irradiator vulkanisasi latek adalah sebagai berikut: 1. Sistem tersebut terdiri dari motor penggerak, gigi sprocket, roller chain, stopper, rak perangkat sumber, rei dan roda. 2. Sumber penggerak sistem penggerak sumber radiasi ini adalah motor listrik AG, 3 phase, Yo Hp, 240 V/60Hz, 1800 rpm dengan gear box 1:120. 3. Kecepatan gerak sistem ini adalah 0,01 meter per detik atau 10 centimeter per detik .. 4. Sistem'penggerak dapat menggerakkan sumber radiasi secara"vertikal dad 7 meter dibawah permukaan air sampai dengan 2 meter di atas permukaan air. 5. Bahan-bahan konstruksi rangkaian rei dan rak perangkat sumber didesain dari bahan stainless steel berbentuk profil UNP, L dan plat dengan pertimbangan bahwa bahan tersebut mudah didapat dipasaran dan relatip mudah dalam pengerjaannya. 6. Konstruksi sistem penggerak ini didesain dari bahan stainless steel sehingga free maintenance dan umur pakai lebih panjang.
6. UCAPAN TERIMA KASIH Ucapan terima kasih ditujukan kepada saudara Oedy Haryanto, mengijinkan kami untuk mengoperasikan software GATIA V5 R19.
PTRKN-BA T AN yang telah
-157 -
Proseding Pertemuan flmiah Rekayasa Perangkat NukJir PRPN-BATAN. 30 November 2011
7. DAFT AR PUST AKA 1. Anonimous, Lateks Alam Iradiasi Sebagai Bahan Baku Industri Rumah Tangga Barang Jadi Karet, Pusat Diseminasi Iptek Nuklir, BATAN , http://www.warintek.ristek.Qo.id/nuklir/lateks alam iradiasi.pdf, diunduh tanggal 4 November 2011 2. AISI Stainless Steel Alloy Designations http://www.enQineershandbook.com/Materials/stainlesssteel.htm, diunduh tanggal 2 November 2011. 3. SKAKOON JAMES G, The Element of Mechanical Design, ASME Pres, New York, 2008 4. ASHBY M.F. and CEBON D, Material Selection in Mechanical Design, Engineering Department, Trumpington Street, Cambridge CB2 1PZ, UK, 1993. 5. ARISMUNANDAR A., Te~ni~ T~nC!ga.Listrik jilid II, Pradya.Pa..ra..mita, Ja..~a.rta.., 1973. 6. SULARSO, KIYOKATSU SUGA, Dasar Perencanaan dan Pemi/ihan Elemen Mesin, ,Jakarta, Pradnya Paramita, 1987. 7. GIANCOLI DOUGLAS C., PHYSICS: Principles with aplications, Prentice-Hall, Inc, USA, 1998. 8. STOlK JACK dan KROS C., Elemen mesin, Erlangga, Jakarta, 1984.
-; 58-
Proseding Pertemuan Ifmiah Rekayasa Perangkat Nuk!ir PRPN-BATAN, 30 November 2011
DESAIN KONSEPTUAL PERISAI BIOLOGIIRRADIATOR
GAMMA Co-GO
Sutomo " Petrus Z2 dan Edy Karyanta 3
1,2,3
Pusat Rekayasa Perangkat Nuklir, Kawasan PUSPIPTEK Serpong, Gedung 71, Tangerang Selatan, 15310
ABSTRAK
DESAIN KONSEPTUAL PERI SA I BIOLOGIS IRRADIA TOR GAMMA Go-60. Desain Konseptual Perisai Biologi Irradiator Gamma Go-60 kapasitas 200 kGi telah dilakukan. Berdasarkan persyaratan yang ada, bahan perisai ruang irradiasi yang dipilh adalah beton normal dan ruang irradiasi didesain dengan ketentuan jarak sumber (saat sedang digunakan) ter17adap dinding dan atap 3,5 m. Desain bangunan ini berbentuk kubus atau kotak dengan ukuran da/am 7 m x 10 m x 4 m. Beton normal ada/ah beton dengan bahan baku semen portland, agregat kasar dan halus,serta air. Beton ini memiliki berat jenis berkisar 2200 - 2500 kg/m3. Desain ini memilih berat jenis beton 2350 kg/m3 karena pertimbangan kemudahan untuk mendapatkan bahan baku yang dapat mencapai nilai di atas. Nilai ini berbeda dengan Keputusan Kepa/a Bapeten No. 11/KaBapetenNI-99, tentang Izin Konstruksi dan Operator Irradiator yang menentukan ni/ai berat jenis beton 2400 kg/m3. Sebagai akibatnya agar dosis paparan lebih rendah dari 0,25 mR/Jam, perisai beton dibuat menjadi tebal 1,5 m. Kata kunci: Perisai radiasi, beton normal, irradiator gamma Go-60, berat jenis beton ABSTRACT A CONCEPTUAL DESIGN OF BIOLOGICAL SHIELDING FOR Co-60 GAMMA IRRADIATOR. A conceptual design oj biological shielding Jor Co-60 gamma irradiator having capacity oj 200 kCi has been made. Based on the available requirements, the shielding material used Jor irradiation chamber is normal concrete and the irradiation chamber is designed such that the distance between source (when being used) and wall is 3.5 m. The structure oJ the building is designed in cube oJ7 m x to m x 4 m. Normal concrete is concrete using raw material oJfJOrtland cement, coarse and fine aggregate plus water. The concrete density ranges from 2200 to 2500 kg/m . For this design, the concrete density selected is 2350 kg/1113,considering the ease oJ procuring the /"(/11' material needed. This value is differentJrom the value oJ2400 kg/mJ defined by the on Irradiator Construction and Operator Decree of BAPETEV Chairman No. J I/Ka-BAPETEN/VI-99 Licensing. CO/lSequently. ill order to make exposure doses is less (haft 0,25 mR/how', the concrete shielding thickness has to be 1.5 m. Keywords:
Radiation shielding, normal concrete, Co-60 gamma irradiator, concrete density
1. PENDAHULUAN Fasilitas utama sebuah irradiator gamma terdiri dari sumber radiasi,
sistem mekanik
transportasi produk yang akan diirradiasi, dan perisai radiasi untuk melindungi pekerja dan lingkungan {1. Sumber radiasi yang digunakan adalah Co-50. Dalam desain sebuah irradiator, sumber radiasi ini harus didesain setipis/sekecil mungkin untuk menghindari kehilangan energi akibat serapan diri dalam material sumber, dan sumber harus dikelilingi secara efektif oleh produk ( target ) yang akan diirradiasi, sehingga sebagian besar sinar gamma yang dipancarkan akan mengenai target. Karena itu perlu didesain bentuk geometri yang cocok antara perangkat sumber gamma dan wadah ( reactor ) tempat target dan sistem transportasi target. Mekanisme transportasi targetlproduk menentukan apakah dosis yang diterima efisien dan seragam pada seluruh bagian target. Distribusi dosis serap yang seragam menentukan kualitas produk hasil irradiasi dan efisiensi pemanfaatan sumber gamma. Untuk produk/target padat, ketidakseragaman
-159-
Proseding Pertemuan Ifmiah Rekayasa Perangkat Nuklir PRPN-BATAN, 30 November 2011
dosis serap tiap produk yang diirradiasi tetap menjadi kendala, sedangkan produk cair dengan pengadukan keseragaman lebih mudah didapat. Karena itu untuk mendapatkan produk hasil irradiasi yang maksimal (kualitas baik ) perlu didesain sistem mekanisme tranportasi produk secara tepat sesuai dengan produk yang akan diirradiasi. Perisai radiasi pad a irradiator berfungsi untuk melindungi pekerja dan lingkungannya dari paparan radiasi. Beberapa material berikut biasa digunakan sebagai perisai radiasi, yaitu timah hitam (Pb), beton, air dan baja. Perisai timah hitam banyak digunakan pada irradiator berukuran kecil, untuk skala litbang, dan sistem batch. Untuk irradiator skala industri menggunakan beton sebagai perisai biologi, karena lebih murah dari pada Pb, dan air sebagai perisai tempat penyimpanan sumber [2]. Makalah ini akan mengulas tentang desain perisai irradiator gamma yang menggunakan sumber Co-50 aktifitas 200 kCi. Irradiator ini dirancang untuk memproduksi lateks karet alam vulkanisasi radiasi.
2. TEORI Energi sinar gamma dapat diserap oleh material yang dilaluinya, tapi material itu tidak menjadi radioaktif. Bila material itu sel biologi, maka sel dapat berubah karakteristiknya. Perubahan akibat radiasi ini dapat digunakan untuk kepentingan yang bermanfaat untuk kehidupan manusia seperti pengawetan , penyempurnaan karakteristik atau bahkan merusak. Berdasarkan kenyataan tersebut, selanjutnya penggunaan sinar gamma dikendalikan dengan menggunakan material, dan atau dengan pengaturan aktifrtas sumber. Akibat interaksi dengan material, intensitas gamma mengalami alenuasi, sehingga material dapat berfungsi sebagai perisai ataupun sebagai target yang akan diirradiasi. Konsep penggunaan material sebagai perisai karena daya tembus sinar gamma bergantung pada jenis materialnya. Bila suatu berkas photon/gamma dengan intensitas 10 masuk pada suatu bidang dari material penyerap, maka pada suatu kedalaman x di dalam material terse but, intensitas 10 akan berkurang menjadi I, karena adanya interaksi dengan material itu, Dengan penambahan jarak dx pada x, maka terjadi pengurangan lebih lanjut dari I dengan dl. Kemungkinan interaksi di dalam dx adaJah dl / I, sedangkan kemungkinan interaksi persatuan jarak adalah : (dill) (lIdx) dan kemungkinan ini disebut koefisien atenuasi linier (linear attenuation coefficient) dan dinyatakan dengan IJ yang mempunyai dimensi em". Dengan demikian, pengurangan intensitas di dalam dx dapat ditulis [3] : -dl = pI dx , bila syarat batas I =
10
pada x = 0 , maka penyelesaian 1=/0
persamaan itu adalah
e'/lX,
dimana 10 adalah intensitas sinar gamma sebelum masuk material, I adalah intensitas setelah melewati material, dan x tebal material. Selain itu, ada faktor buildup yang perlu diperhitungkan dalam menentukan nilai intensitas I yang lolos dari material. Faktor buildup menambah jumJah intensitas sinar gamma yang melewati material, yaitu lebih besar dari I. Penambahan ini berasal dari adanya radiasi sekunder berupa efek Compton, radiasi anihilasi dari proses produksi pasangan dan radiasi Bremstrahlung.
3. KONSEP
DESAIN BETON SEBAGAI
3.1. DESAIN PERISAI RADIASI
PERISAI RADIASI (METODOLOGI
DESAIN)
DARI BAHAN BETON
Atenuasi sinar gamma saat menembus material bergantung pada jenis materialnya. Material dengan densitas tinggi akan memiliki nilai koefisien atenuasi linier juga tinggi dan sebaliknya. Kemudian material yang memiliki nomor atom tinggi memiliki kemampuan menyerap berkas radiasi gamma lebih baik. Pada desain perisai irradiator untuk kepentingan industri. faktor biaya, kemudahan pembuatan/pembentukan dan ketersediaan material menjadi parameter penentu. Berdasarkan parameter di atas, material perisai biologi pada irradiator gamma dipilih beton dengan densitas tertentu, dan air sebagai perisai tempat penyimpanan sumber, sa at sumber tidak sedang dipakai. Perisai beton ini akan digunakan pad a desain irradiator tipe batch, dim ana target yaitu lateks diam, berada dalam tangki pada tempat tertentu. Pada keadaan sedang tidak
-160-
Proseding Pertemuan IImiah Rekayasa Perangkat Nukt;r PRPN-BATAN, 30 November 2011
bekerja, sumber Co-60 disimpan dalam kolam yang berada tepat di bawah tangki. Sumber akan diangkat, didekatkan ke target lateks dalam tangki. Target berada dalam tangki selama proses irradiasi dengan waktu tertentu sesuai dengan besarnya kapasitas sumber radiasi. Irradiator ini digunakan untuk memproduksi lateks prevulkanisasi dengan sumber C-60 kapasitas 200 kCi dan volume tangki irradiasi ( reaktor ) adalah 2,5 m3• Proses irradiasi didesain selama 15 - 17 jam, setelah proses irradiasi, lateks prevulkanisasi ( tateks cair yang telah diirradiasi ) dipompa ke tangki penampungan di luar gedung irradiator. Produk lateks prevulkanisasi ini selanjutnya dibawa ke pabrik produksi barang jadi dari lateks. Berikut penjelasan tentang desain beton sebagai perisai radiasi untuk memenuhi syarat yang sesuai dengan Lampiran II Keputusan Kepala Bapeten No. 11/Ka-BapetenNI-99 tentang Izin Konstruksi dan Operasi Irradiator [4].
3.2. MATERIAL
PERISAI BETON PENAHAN
RADIASI
Beton yang digunakan pada sebuah irradiator gamma berfungsi sebagai dinding, perisai biologi terhadap radiasi gamma dan struktur penguat bangunan. Sebagai dinding yang merangkap sebagai perisai radiasi, densitas minimum beton adalah 2400 kg/m3 sesuai aturan Ka.Bapeten, dan yang harus mampu menahan be ban tekan sebesar 210,9 kg/cm2• Beton jenis ini masuk katagori beton normal. Beton adalah campuran antara semen, agregat kasar dan halus, air, dan zat aditif dengan komposisi tertentu. Komposisi yang berbeda-beda di antara bahan baku beton mempengaruhi sifat beton yang dihasilkan. Pembagian komposisi campuran biasanya diukur dalam satuan berat, meskipun berdasarkan volume juga bisa. Semen yang digunakan jenis portland yang ada dipasar, agregat halus adalah pasir dan agregat kasar adalah kerikil (densitas tinggi), semuanya be bas dari bahan pengotor yang dapat melemahkan konstruksi. Berikut beberapa persyaratan bahan baku beton penahan radiasi. 3.2.1. Semen 1) Semen yang digunakan
adalah semen portland yang sesuai dengan SNI15-2049-2004
[5]
2)
Semen yang digunakan pada pekerjaan konstruksi digunakan pad a perancangan proporsi campuran.
harus sesuai dengan semen yang
3.2.2. Agregat Ukuran maksimum nominal agregat kasar harus tidak melebihi [6J : 1) 1/5 jarak terkecil antara sisi-sisi cetakan, ataupun 2) 1/3 ketebalan pelat lantai, ataupun 3) 3/4 jarak bersih minimum antara tulangan-tulangan atau kawat-kawat, atau tendon-tendon prategang atau selongsong-selongsong.
bundel
tulangan,
Spesifikasi:Agregat Untuk Beton Penahan Radiasi [7J Beton penahan radiasi adalah komponen struktur dari beton yang dipertukan untuk melindungi manusia dari radiasi atau penyinaran yang membahayakan. Agregat untuk beton penahan radiasi harus memenuhi ketentuan-ketentuan dalam persyaratan umum sebagai berikut. - agregat untuk beton radiasi harus memenuhi persyaratan agregat untuk beton normal, - penggunaan agregat sintetis boron-frit dalam campuran beton tidak lebih dari 300 kg/m3 dan tidak boleh mengandung bahan larut dalam air lebih dari 2% Persyaratan ketahanan keausan agregat kasar harus memenuhi ketentuan yaitu; - agregat kasar bila diuji dengan metode uji keausan mesin abrasi Los Angeles tidak boleh melebihi 50% - agregat kasar yang tidak memenuhi persyaratan butir 1) tersebut di atas dapat digunakan sebagai agregat beton untuk penahan radiasi, asal dapat dibuktikan bahwa beton yang dihasilkan mempunyai kekuatan yang cukup untuk memberikankapasitas daya dukung beban am an terhadap struktur. Agregat untuk beton penahan radiasi pengion adalah agregat berat alami dengan kandungan utama mineral hemanit, ilmenit, magnetit, dan barit serta agregat berat sintetis ferofosform yang merupakan campuran fosfida besi. Agregat beton ini harus memenuhi persyaratan untuk beton normal dan penggunaan agregat sintetis boron-frit tidak boleh lebih dari 300 kg/m3.
-16;-
Proseding Pertemuan ffmiah Rekayasa Perangkat Nukfir PRPN - BA TAN, 30 November 2011
3.2.3. Air 1) Air yang digunakan pada campuran beton harus bersih dan bebas dari bahan-bahan merusak seperti mengandung oli, asam, alkali, garam, bahan organik, atau bahan-bahan lainnya yang merugikan terhadap beton atau tulangan. 2) Air pencampur yang digunakan pada beton prategang atau pada beton yang di dalamnya tertanam logam aluminium, termasuk air bebas yang terkandung dalam agregat, tidak boleh mengandung ion klorida dalam jumlah yang membahayakan. 3) Air yang tidak dapat diminum tidak boleh digunakan pada beton, kecuali ketentuan berikut terpenuhi: (1) Pemilihan proporsi campuran beton harus didasarkan pada campuran beton yang menggunakan air dari sumber yang sama. (2) Hasil pengujian pada umur 7 dan 28 hari pada kubus uji mortar yang dibuat dari adukan dengan air yang tidak dapat diminum harus mempunyai kekuatan sekurangkurangnya sama dengan 90% dari kekuatan benda uji yang dibuat dengan air yang dapat diminum. Perbandingan uji kekuatan tersebut harus dilakukan pada adukan serupa, terkecuali pada air pencampur, yang dibuat dan diuji sesuai dengan "Metode uji kuat tekan untuk mortar semen hidrolis (Menggunakan spesimen kubus dengan ukuran sisi 50 mm)" (ASTM C 109).
3.3.
PERENCANAAN KOMPOSISI CAMPURAN NORMAL PENAHAN RADIASI GAMMA
SEMEN, AIR, DAN AGREGAT
UNTUK BETON
Pembuatan campuran dan pengadukan semen , air dan agregat harus menghasilkan campuran serbarata dengan ukuran takaran bahan baku tertentu. Faktor ratio air-semen menentukan kualitas beton yang dihasilkan. Bila ratio air-semen besar kekuatan beton menu run dan sebaliknya. Desain beton untuk mendapatkan densitas beton 2400 kwm3, yaitu beton normal sebaaai penahan radiasi, merujuk ke SNf 03-2494-2002 (SK SNI-1993) ] dan SNI DT-91-000BLampiran 11 Keputusan Ka Ba~eten No.11/Ka-BapetenNI-99, densitas 2007 J. Berdasarkan minimal beton bahan penahan radiasi adalah 2400 kg/m dengan kuat tekan 3000 psi (20,7 MPa). Dengan menggunakan nilai 20,7 MPa dan disesuaikan dengan tabel perbandingan komposisi (dalam kg) semen, agregat ( kerikil dan pasir ), dan air untuk membuat 1 m3 beton normal berdasarkan SNI DT-91-0008-2007, dipilih nilai mutu beton yang digunakan untuk desain beton penahan radiasi adalah 21,7 MPa ( K 250). Sehingga didapat komposisi berat semen (portland) adalah 384 kg, pasir = 692 kg . kerikil = 1039 kg, air = 215 kg dengan faktor ratio air - semen = 0,56, dengan ketelitian 5 kg. Dengan komposisi ini akan menghasilkan beton dengan densitas minimal 2350 kg/m3 dengan mutu beton K250. Beton normal adalah beton yang mempunyai berat jenis 2200 - 2500 kg/m3 menggunakan agregat alam yang dipecah atau tanpa dipecah serta tidak menggunakan bahan tambahan. Dalam klasifikasi beton, beton normal masuk katagori kelas II. Beton kelas II adalah untuk pekerjaan-pekerjaan struktural secara umum. Beton kelas 11 dibagi dalam mutu-mutu standar B1, K125, KI75 dan K225. Meskipun nilai mutu beton yang dipilih untuk desain penahan radiasi lebih besar dari K225 yaitu K 250, tapi dapat masuk kelas II beton normal. Hal ini dibolehkan untuk pertimbangan bahwa penahan radiasi ini berfungsi rangkap yaitu sebagai dinding irradiator penahan/perisai radiasi dan struktur penguat, dimana pada konstruksi itu menahan beban mati, beban hidup ( ada crane) dan gempa. Oleh karena itu sa at pengerjaannya perlu pengawasan mutu terdiri dari pengawasan yang ketat terhadap mutu bahan-bahan dengan keharusan untuk memeriksa kekuatan tekan beton secara kontinyu. 3.4. DESAIN PERISAIIBETON,
TEBAL DAN GEOMETRINYA
Perencanaan perisai radiasi dalam bangunan ini akan lebih memperhatikan dari syarat aman terhadap radiasi daripada perhitungan secara struktur, sehingga ketebalan dinding dan atap akan ditentukan dengan perhitungan akibat radiasi [9J. Untuk hal tersebut di atas diperlukan beberapa syarat :
-162-
Proseding Perlemuan IImiah Rekayasa Perangkat Nuklir PRPN-BATAN, 30 November 2011
3.4.1. Syarat bentuk - Bentuk bangunan harus dapat menyembunyikan sumber, sehingga papa ran radiasi tidak langsung lurus. harus tersekat dan berbelok-belok. - Ada labirin untuk akses masuk-keluar ruang irradiasi untuk kegiatan maintenance, dan lubang atap untuk proses foading unfoading penggantian sumber lama dan baru . - Bentuk bangunan irradiator adalah kotaklkubus. lihat Gambar 1 dan Gambar 2 pada lampiran 3.4.2. Syarat aman - Bangunan dibuat dengan dinding dan atap dengan keselamatan radiasi dari bahan beton. timah dsb. - Oi Juar dinding harus memenuhi syarat aman untuk dengan laju penyinaran tidak lebih dari 0,25 mRfjam ( - Untuk bangunan iradiator gamma digunakan material
ketebalan
berdasar
pertimbangan
orang yang bukan pekerja radiasi 2,5 I!Sv/Jam ) [4] beton bertulang dengan p =2350
kg/m3.
Perhitungan Rumus
ketebalan perisai radiasi
[3]
1"
It=1o
G)
Oimana :
= laju penyinaran yang lolos = laju penyinaran x satuan dari sumber n = Banyaknya HVL t = tebal bahan It
S
10
Rumus Tebal perisai: dalam perhitungan It = 2,5 I!SvfJam
t = n x HVL
ini.
~ = 0,078 em·1 untuk beton normal p = 2350 kg/m3 10 = 500 kGi = 18,5.109 MBq, dan jarak sumber ke perisai ( x) HVL sinar gamma untuk beton = 60,5 mm [10] Energi gamma 1,17 Mev dan 1,33 Mev
diasumsikan
2 m
A. tEl<
'o = 6.x2
1 \)
=
=
18.5.109MBq.
(1,17+1.33)= 1__ Q7""'083337/611 , • -.Ja.m
6.2 .,.•
1927083,332
10
Log/=log t
7_ _,3
Log
=6,886960487
2 = 0,301029995
n = 6.886960487 __
= 22,9565
t = n x HVL = 22,9565 x HVL t = 22,9565 x 60,5 mm
t
= 1400 mm -----
t
= 1,5 m
-; 63-
Proseding Pertemuan /lmiah Rekayasa Perangkat NukJir PRPN-BATAN, 30 November 2011
Jadi, tebal dinding/perisai ditentukan 1,5 m. Perhitungan di atas menggunakan aktivitas sumber 2,5 x 200 kCi untuk faktor keamanan aperasional, mengingat irradiator ini akan ditempatkan di dekat perkebunan karet, sehingga kemungkinan ruang irradiator dijadikan tempat penyimpan sementara sumber - sumber bekas baik di dalam kolam maupun di atas kolam, Selain itu untuk antisipasi peningkatan kapasitas dosis serap yang dibutuhkan untuk keperluan lain. Untuk perhitungan lebih teliti, pertimbangan perhitungan perisai radiasi dapat dilakukan dengan program MCNP yang mempertimbangkan: Jarak sumber dengan dinding/atap Hamburan dan pantulan radiasi Bahan pembungkus sumber Media dari sumber sampai dinding dan atap (air, udara) 3.4.3. Syarat kokoh/kuat - Suatu bangunan harus kuat berdiri tegak dan dapat menahan gaya-gaya dari luar maupun dari dalam yaitu gaya beban berat sendiri, gaya beban peralatan dan gaya gempa. - Agar bangunan dapat berdiri kakoh harus secara khusus dilakukan perhitungan pondasi , harus benar dalam asumsi dan cermat dalam melakukan perhitungan. - Oalam melakukan perhitungan struktur Menggunakan rumuslformula yang baku dan menggunakan standar/code yang relevan. Menggunakan asumsi-asumsi yang jelas Menggunakan parameter yang sudah jelas, misal rangka poison, modulus young, kaefisien tarikltekan, tekanan angin, tegangan permukaan tanah, daya dukung ijin, penurunan/settlement tanah . Perhitungan struktur harus memuat kriteria desain, persyaratan beban-beban utama, kombinasi beban beban kritis dan faktor kritis. Stabilitas struktur yaitu kestabilan lateral dan longitudinal melalui kekakuan angka masukan, rangka terkekang, kombinasi antara kekakuan dan rangka terkukung dan sambungan pada kanstruksi baja. Perhitungan struktur Beban berat 9 (tlm2) Beban be rat penahan P (tan) Beban gempa dengan percepatan gempa a = 9 ( percepatan gravitasi ) Oari beban seperti di atas akan menimbulkan momen pada tiap tinjauan. Misal pada atap. dinding dan fondasi. Harga mamen dapat untuk menentukan dimensi bangunan dan kekuatan struktur. Farmula-fo'rmula yang biasa dipakai untuk menghitung struktur beton mengacu pada ACI (American Concrete Institute) [6J, Peraturan Beton Bertulang Indonesia 71 [91, SNI 1726-2002 C11, sedangkan konstruksi baja mengacu pada ASME dan ASTM
4.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil dari desain kanseptual perisai radiasi ini adalah sebagai berikut. Bahan perisai radiasi adalah beton narmal dengan densitas 2350 kg 1m3, densitas ini lebih kecil dari yang ditetapkan oleh Bapeten yaitu 2400 kg 1m3• Konsekuensi dari perbedaan ini adalah tebal beton perisai radiasi harus lebih tebal dari ketentuan Bapeten, sehingga paparan radiasi yang lolos dari perisai tetap dalam batas aman sesuai aturan Bapeten (0.25 mRfjam). Alasan menentukan densitas beton sebesar 2350 kg I m3 adalah ditinjau dari faktor kemudahan untuk mendapatkan bahan baku beton, karena fakta di lapangan sangat sulit untuk mendapatkan bahan baku beton untuk mencapai densitas sebesar 2400 kg/m3. Bahan baku beton normal adalah semen portland jenis yang ada di pasar, agregat kasar dan halus adalah batu krikil dan pasir, serta air. Se(nua bahan baku tersebut harus bersih, karena itu pada pelaksanaan pembuatan beton, perlu pengawasan ketat atas kualitas bahan baku. Kampasisi bahan bakul perbandingan komposisi (dalam kg) semen, agregat
-164-
Proseding Perlemuan f/miah Rekayasa Perangkat Nuklir PRPN - BA TAN, 30 November 2011
( krikil dan pasir), dan air untuk membuat 1 m3 beton normal berdasarkan SNI DT-91-0008-2007 [8], dipilih nilai mutu beton yang digunakan untuk desain beton penahan radiasi adalah 21,7 MPa ( K 250), sehingga didapat komposisi berat semen (portland) adalah 384 kg, pasir = 692 k, kerikil = 1039 kg, air = 215 kg dengan faktor ratio air - semen = 0,56, dengan ketelitian 5 kg. Dengan komposisi ini akan menghasilkan beton dengan densitas minimal 2350 kglm3 den~an mutu beton K250. Beton normal adalah beton yang mempunyai berat jenis 2200 - 2500 kglm menggunakan agregat alam yang dipecah atau tanpa dipecah serta tidak men~gunakan bahan tambahan. Dengan densitas beton 2350 kglm3 dan komposisi bahan baku per m beton normal seperti di atas didapat tebal perisai radiasi sebesar 1,5 m. Geometri bangunan berbentuk kubuslkotak, dengan tebal dinding dan atap sarna. Perhitungan struktur gedung irradiator lebih menitikberatkan pada faktor keselamatan radiasi, artinya dengan densitas beton normal dan komposisi bahan baku seperti di atas untuk dimensi struktur sudah terpenuhi, sedangkan kekuatan struktur akan dihitung lebih lanjut dalam desain rinci.
5. KESIMPULAN Material perisai radiasi untuk irradiator dengan sumber Co-60 200 kCi adalah beton normal dengan densitas 2350 kglm3• Bahan baku beton normal ini adalah semen portland yang ada di pasar, agregat kasar dan halus adalah kerikil dan pasir, dan air, tidak ada bahan tambahan lain. Dengan komposisi untuk membuat 1 m3 beton normal sbb : be rat semen (portland) adalah 384 kg, pasir = 692 kg, kerikil = 1039 kg, air = 215 kg dengan faktor ratio air - semen = 0,56, dengan ketelitian 5 kg. Tebal betonlperisai radiasi adalah 1,5 m, untuk din ding maupun atap. Bangunan ruang irradiasi berbentuk kotak atau kubus dengan ukuran dalam 7 m x 10 m x 4 m .
6. DAFT AR PUST AKA 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
SUNAGA,HIROMI, Design of irradiation facilities and safety evaluation, Takasaki Radiation Chemistry Research establishment, JAERI, Japan AGGARVALKS.,MURALlDHARAN P., Gamma Irradiator Design Concept for RVNRL, Bhabha Atomic Research Centre,Bombay,lndia, 1990 HERMAN CEMBER, THOMAS E. JOHNSON, Introduction to Health Physics 4th ed. McGraw Hill, Colorado, State University Fort Collins, Colorado, 2009 Lampiran 1\ Keputusan Kepala Bapeten No. 11IKa-BapetenNI-99 tentang Izin Konstruksi dan Operasi Irradiator, 1999 SNI 15-2049-2004, Semen Portland, Badan Standarisasi Nasional, 2004 ACI 318-83, Commentary on Building Code Requirements for Reinforced Concrete, American Concrete Institute, November 1983. SNI-03-2494-2002, Spesifikasi Agregat untuk Beton Penahan Radiasi, Badan Standarisasi Nasional,Desember 2001. SNI-DT-91-0008-2007, Tata Cara Perhitungan Harga Satuan Peke~aan Beton, 2007 Peraturan Beton Bertulang Indonesia, N1-2, Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan, Juli
1977
1 O. http://www .ndt. ed. orglEducationResou rceslComm unityColiegelRadiographylPhysicslHalN alue Layer.htm, diunduh pada 14 novo 2011. 11. SNI 1726-2002, Standard Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung, Pusat Pene/itian Pengembangan Teknologi Permukiman, Apri/2002
-165-
Proseding Pertemuan Ifmiah Rekayasa Perangkat Nuklir PRPN - BA TAN, 30 November 2011
LAMPI RAN
., B
~!~. -:-:{!~
'-
~.1~·~1 \------.--.""--------.~
§-r~iN~H,
:J:J"
v,:,,·
100
t
Gambar 1. Tampak atas ruang irradiator, tebal dinding dan labirin
~~
~~L~"-':."rv"'~""'1'1 '.~'< ~._~.'! )1'•.••;~"'~"
i!tK~:
Gambar 2. Tampak potongan UB_B" ruang irradiator, tebal dinding/atap
dan labirin
-166-