Seminar Tugas Akhir
Mei 2016
SIMULASI PESAWAT X-RAY CONDENSATOR DISCHARGE (mAs Kontrol) (Dio Firsta Rizky Utama, Tri bowo indrato ST, MT, Dr.Endro Yulianto, ST, MT.) Jurusan Teknik Elektromedik Politeknik Kesehatan Surabaya Jln. Pucang Jajar Timur No. 10 Surabaya
ABSTRAK Pesawat X-ray Condensator Discharge adalah suatu pesawat rontgen yang diciptakan menggunakan sistem discharge, dengan memanfaatkan muatan condensator sebagai sumber tegangan. Sinar-X atau sinar rontgen adalah salah satu bentuk dari radiasi elektromagnetik dengan panjang gelombang berkisar antara 10 nanometer ke 100 pikometer (sama dengan frekuensi dalam rentang 30 peta hertz - 30 exahertz) dan memiliki energy dalam rentang 100 eV - 100 KeV. Sinar-X umumnya digunakan dalam diagnosis gambar medis dan kristalografi sinar-X, dimana sinar ini bermanfaat dalam bidang kesehatan dan berbahaya juga bila digunakan secara berlebihan (Ferry Suyatno, 2008). Untuk mengurangi resiko paparan radiasi maka perlu dilakukan upaya perekayasaan pesawat rontgen condensator discharge dilengkapi tabung trioda sebagai pengganti tabung X-ray yang kemudian diumpankan ke lampu sehingga mengurangi resiko dari sinar-X. Pada simulasi pesawat rontgen ini memiliki setting mAs dari 220, 250, 280, 310 dan dilengkapi dengan arus filament, arus tabung, rotating anoda. Rancangan penelitihan model alat ini menggunakan metode pre-eksperimental dengan jenis penelitihan One group post test design. Hasil pengukuran pada alat condensator discharge saat setting 220 mAs menunjukkan nilai error sebesar -0,04% dan saat 280 mAs menunjukkan nilai error sebesar 0%. Nilai error pada alat condensator discharge disebabkan oleh tegangan jala-jala pln tidak satabil dan keterbatasan dalam pembacaan alat ukur. Kata Kunci : Pesawat Condensator Discharge,Sinar-X, mAs 1. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang
Pesawat X-ray Condensator Discharge adalah suatu pesawat rontgen yang diciptakan menggunakan sistem discharge, dengan memanfaatkan muatan condensator sebagai sumber tegangan. Sinar-X atau sinar rontgen adalah salah satu bentuk dari radiasi elektromagnetik dengan panjang gelombang berkisar antara 10
nanometer ke 100 pikometer (sama dengan frekuensi dalam rentang 30 peta hertz - 30 exahertz) dan memiliki energy dalam rentang 100 eV - 100 KeV. Sinar-X umumnya digunakan dalam diagnosis gambar medis dan kristalografi sinar-X. Sinar-X adalah bentuk dari radiasi ion dan dapat berbahaya. Didalam teknologi
Seminar Tugas Akhir
terutama dalam bidang kesehatan sinar-X sangat banyak menjadi salah satu cara untuk alat diagnosis yang berfungsi untuk photo thorax, tulang tangan, kaki dan organ tubuh lainnya. Sinar X ini sering disebut juga sinar Rontgen. Dimana sinar ini sangat bermanfaat dalam bidang kesehatan dan sangat berbahaya juga bila digunakan secara berlebihan (Ferry Suyatno, 2008). Pesawat x-ray condensator discharge lebih efisien penggunaanya dibandingkan dengan pesawat rontgen konvensional, hal ini dikarenakan selain bentuk fisiknya yang mobile, pesawat ini memiliki beberapa keuntungan yaitu, dengan pesawat condensator discharge, trafo tegangan tinggi ( HTT ), trafo filament, rangkaian rectifier, X-ray tube dikemas menjadi satu tempat (single tank), sehingga dapat mengefisienkan tempat. Sebagai calon tenaga elektromedis, harus paham dan mengerti dampak negatif yang ditimbulkan oleh sinar-X dengan tidak mengabaikan sisi keselematan. Di sisi lain, pengetahuan tentang keselamatan kerja dan prinsip dasar pesawat rontgen condensator discharge juga masih minim. Untuk mengurangi resiko paparan radiasi maka perlu dilakukan upaya perekayasaan pesawat rontgen condensator discharge dalam proses pendidikan, sehingga dapat mengurangi resiko dari sinar-X. Seiring dengan berkembangnya teknologi pesawat X-ray condensator discharge, mahasiswa Teknik Elektromedik diharapkan mampu untuk dapat memahami cara kerja atau prinsip dasar dari pesawat X-ray condensator discharge.
Mei 2016
Berdasarkan permasalahan diatas maka, penulis ingin membuat Simulator Pesawat X-ray Condensator Discharge. 1.2. Batasan Masalah
Agar tidak terjadi perluasan masalah maka akan dibatasi masalah tersebut, antara lain : 1.2.1 Tidak mengeluarkan sinar-X 1.2.2 Simulasi menggunakan tabung trioda 12AT7 sebagai pengganti tabung X-Ray 1.2.3 Simulasi menggunakan lampu indikator sebagai pengganti sinar-X 1.2.4 Menggunakan ATMEGA 16 1.2.5 Menggunakan LCD 2x16 sebagai display 1.2.6 Simulasi pengaturan mAs (220 mAs, 250 mAs, 280 mAs, 310 mAs) waktu tetap 1.3. Rumusan Masalah Dapatkah dibuat “Kontrol mAs Pada Simulasi Pesawat X-Ray Condensator Discharge?” 1.4. Tujuan 1.4.1. Tujuan Umum Dibuatnya simulasi Pesawat X-ray Condensator Discharge 1.4.2. Tujuan khusus
1.4.2.1. Membuat rangkaian pengaturan mAs 1.4.2.2. Membuat rangkaian minimum sistem AT Mega 16 1.4.2.3. Membuat rangkaian LCD 2x16 1.4.2.4. Membuat rangkaian kontrol trafo filamen 1.4.2.5. Membuat program untuk menampilkan setting mAs 1.4.2.6. Melakukan uji fungsi alat.
Seminar Tugas Akhir
1.5. Manfaat 1.5.1. Manfaat Teoritis
a. Menambah pengetahuan dan mengenal prinsip kerja tentang peralatan radiologi. Khususnya pesawat X-ray Condensator Discharge b. Sebagai referensi peneliti selanjutnya. 1.5.2.
Manfaat Praktis
a. Membantu proses kegiatan pembelajaran di mata kuliah radiologi terutama alat X-ray condensator discarge. b. Membantu mempermudah mempelajari cara kerja pesawat X-ray condensator discarge. 2. METODOLOGI 2.1. Diagram Blok
Gambar 2.1 Blok Diagram Keseluruhan
Pada saat main switch ditekan, rangkaian akan mendapat supply tegangan dari PLN. Tekan tombol setting kV dan mAs untuk mengakifkan driver kV dan mAs yang nantinya, driver kV akan menguhubungkan untuk proses
Mei 2016
pengisian (charger) kapasitor dan driver mAs kerangkaian preparation yang berhubungan dengan tombol ready. Setelah proses pemilihan selesai maka tekan tombol charge dimana terdapat rangkaian pengisian kapasitor yang berfungsi untuk mengontrol tegangan yang mengisi kapasitor, lamanya pengisian kapasitor ini tergantung setting pemilihan kV. Proses pengisian selesai maka siapsiap untuk menekan tombol ready yang akan melakukan proses pada rangkaian preparation yaitu rotating anoda berputar, pemanasan filamen dan shutter membuka. Untuk mengatur nilai mAs dilakukan pada primer trafo filament. Setelah proses ready selesai maka siap-siap menekan tombol expose yang berhubungan dengan rangkaian expose. Rangkaian expose digunakan untuk menghubungkan tegangan tinggi dan membuat grid menjadi 0 volt sehingga elektron meloncat dari katoda ke anoda. Rangkaian interlock digunakan agar saat exspose rangkaian pengosongan/discharge tidak dapat bekerja, karena setelah expose maka dilakukan proses menekan tombol discharge, begitu pula sebaliknya apabila rangkaian pengosongan bekerja maka rangkaian expose tidak dapat bekerja. Rangkaian pengosongan/discharge digunakan untuk membuang muatan kapasitor setelah terjadi expose.
Seminar Tugas Akhir 2.2. Diagram Alir
Mei 2016 2.3. Diagram Mekanis
Gambar 2.3 Diagram Mekanik
2.4. Rancangan Penelitian
Gambar 2.2 Diagram Alir
Saat start alat dalam keadaan standby display LCD akan menampilkan Setting kV dan mA. Ketika kV dan mAs sudah dipilih, tombol enter(charger) ditekan tunggu indikator charger menyala. Setelah indikator charger menyala tombol ready ditekan maka rotating anoda berputar, filamen mengalami pemanasan atau emisi elektron dan indikator ready menyala. Ketika tombol ekspose ditekan maka indikator expose akan menyala, tegangan grid pada tabung triode akan menjadi 0 volt sehingga terjadi loncatan elektron dari anode ke katode dan kapasitor akan membuang muatannya melalui tabung triode.
Rancangan penelitihan model alat ini menggunakan metode pre-eksperimental dengan jenis penelitihan One group post test design. Pada rancangan ini, peneliti hanya melihat hasil perlakuan pada satu kelompok obyek tanpa ada kelompok pembanding dan kelompok kontrol. Desain dapat digambarkan sebagi berikut: X------------------------------------------O X = Treatmen/perlakuan yang diberikan (variabel independen). O = Observasi (variabel dependen). 2.5. Variabel Penelitian
2.5.1
Variabel Bebas Arus filamen dan tegangan tabung. 2.5.2 Variabel Terikat Arus tabung. 2.5.3 Variabel Terkendali Sebagai variabel terkendali yaitu IC Mikrokontroler ATmega 16.
Seminar Tugas Akhir
Mei 2016 Tabel 2.2 Jadwal Kegiatan
2.6. Definisi Operasional Variabel Variabel
Arus Filamen (Variabel bebas) Teganga n Tabung (Variabel bebas)
Arus Tabung (Variabel depende n) Mikroko ntroller (Variabel bebas)
Table 2.1 Tabel Variabel Definisi Alat Hasil Operasional Ukur Ukur Varibel Banyak aliran mA 220 mA elektron selama meter 250 mA waktu yang 280 mA ditentukan 310 mA Beda potensial Volt 40 kV antara anoda meter 45 kV dan katoda 50 kV 55 kV 60 kV 65 kV 70 kV 75 kV 80 kV 85 kV 90 kV 95 kV 100 kV Jumlah elektron mA Interval yang mengalir meter pada tabung dalam 1 detik Komponen pengendali sistem yang harus diprogram
-
0=groun d 1=Vcc
Skala Ukur Interval
Interval
Elektromedik Surabaya.
Identifikas i Masalah Pembuata n Proposal Ujian proposal Revisi Proposal Pembuata n Modul Pengambil an Data Pengolaha n Dan Analisis Data Uji Kelayakan Seminar KTI Ujian KTI
---x
xxx---x
Nov
Des
Jan
Feb
Mar
Apr
xxxx
xxxx
xxxx
xxx-
Mei
Nomin al
Teknik
Ju n
Jul
xx----x xx--
---x x----x-xx xx--
3 HASIL DAN ANALISA 3.1 Hasil Pengukuran 40kV/120Vdc dengan Arus Filamen (If) Menghasilkan Arus Tabung (Ia)
jadwal kalender Akademik yang ada di Jurusan
Okt
Persetuju an dan Pengesah an
Jadwal kegiatan penulis susun menurut
Kesehatan
Sep
Revisi KTI
2.7. Jadwal Kegiatan
Poleteknik
Kegiatan
3.1.1 Hasil Pengukuran Arus Filamen 220mA If (220) Ia I 220 0,15 II 230 0,23 III 220 0,35 IV 220 0,27 V 230 0,23 Rata2 224 0,246 Simpangan -4 Eror -0,02 STDV 5,48 UA 2,45 3.1.2 Hasil Pengukuran Arus Filamen 250mA If(250) Ia I 250 0,85 II 250 1,05 III 250 0,97 IV 250 0,84
Seminar Tugas Akhir
V Rata2 Simpangan Eror STDV UA
Mei 2016
250 250 0 0 0 0
0,96 0,934
3.1.3 Hasil Pengukuran Arus Filamen 280mA If(280) Ia I 280 3,54 II 280 3,9 III 280 3,87 IV 280 3,93 V 280 3,61 Rata2 280 3,77 Simpangan 0 Eror 0 STDV 0 UA 0 3.1.4 Hasil Pengukuran Arus Filamen 310mA If(310) Ia I 310 6,67 II 310 6,74 III 310 6,66 IV 310 6,66 V 310 6,55 Rata2 310 6,55 Simpangan 0 Eror 0 STDV 0 UA 0 3.2 Hasil Pengukuran 70kV/180Vdc dengan Arus Filamen (If) Menghasilkan Arus Tabung (Ia)
3.2.1 Hasil Pengukuran Arus Filamen 220mA If (220) Ia I 230 0,46 II 230 0,76 III 230 0,54 IV 230 0,55 V 220 0,77 Rata2 228 0,616 Simpangan -8 Eror -0,04 STDV 4,47 UA 2 3.2.2 Hasil Pengukuran Arus Filamen 250mA If (250) Ia I 260 2,57 II 250 2,99 III 250 2,72 IV 250 2,41 V 250 2,73 Rata2 252 2,684 Simpangan -2 Eror -0,01 STDV 4,47 UA 2 3.2.3 Hasil Pengukuran Arus Filamen 280mA If (280) Ia I 280 6,72 II 280 6,71 III 280 6,22 IV 280 6,78 V 280 6,58 Rata2 280 6,602 Simpangan 0 Eror 0 STDV 0 UA 0
Seminar Tugas Akhir 3.2.4 Hasil Pengukuran Arus Filamen 310mA If (310) Ia I 310 10,2 II 310 10,3 III 310 10,2 IV 320 10,3 V 320 10,3 Rata2 314 10,26 Simpangan -4 Eror -0,01 STDV 5,477226 UA 2,45
Mei 2016
STDV UA
5,48 2,45
3.4 Hasil Grafik Dari Pengukuran kV dengan Arus Filamen yang Menghasilkan Arus Tabung
Grafik tabung trioda 12AT7 40kv/120v
50kv/140v
60kv/160v
70kv/180v
80kv/200v
90kv/220v
3.3.2 Hasil Pengukuran Arus Filamen 250mA If (250) Ia I 250 4,03 II 250 3,98 III 260 4 IV 260 3,15 V 250 3,7 rata2 254 3,772 simpangan -4 eror -0,02
Arus tabung (ia)
100kv/240v
3.3 Hasil Pengukuran 110kV/240Vdc dengan Arus Filamen (If) Menghasilkan Arus Tabung (Ia) 3.3.1 Hasil Pengukuran Arus Filamen 220mA If (220) Ia I 220 0,81 II 220 0,7 III 230 0,75 IV 230 0,9 V 230 0,85 Rata2 226 0,802 Simpangan -6 Eror -0,03 STDV 5,48 UA 2,45
12 10 8 6 4 2 0 220
250
280
310
Arus filamen (if)
3.5 Hasil Analisa Pada Grafik dan Data Pada Tabel Dari data diatas dapat dilihat eror pada Arus filamen (If) terjadi karena ketidak stabilan dalam pngukuran. Karena ketidak stabilan pengkuran yang disebabkan oleh naik turunnya jala-jala PLN yang dapat berpengaruh terhadap trafo filamen. Pada grafik dapat dilihat, bahwa grafik patah-patah disebabkan ketidak linierannya pada pemilihan mA. Pada grafik dapat diketahui bahwa high unit (HU) pada tabung yaitu, tegangan 70kV/180Vdc. Pada tegangan 70kV/180Vdc dan mA310 dapat dikatakan high unit, karena arus tabung (Ia) yang dihasilkan 10,23mA sudah mencapai atau melebihi dari spesifikasi arus tabung trioda 12AT7 yaitu 10mA.
Seminar Tugas Akhir
Mei 2016
Rangkaian yang berfungsi untuk memberikan tegangan negativ pada grid tabung trioda. Melalui dioda yang dipasang secara referse bias maka tegangan yang
4 PEMBAHASAN 4.1 Rangkaian Penyearah J9 1 2
dihasilkan menjadi negatif.
CON2 C1 J7
DIODE
R4 1 2
J5
mA meter
J11
RP1
1 2
2 1 to tabung A & K
D6
4.4 Rangkaian AT Mega 16 +5v
R1 1K +5v
J8
J1
CON2 RP2 C2 DIODE
C1 100nF
Y1 C3
9 13 12 1 2 3 4 5 6 7 8
J3
4.2 Rangkaian Driver Kapasitor J1
TRAFO P 180 OHM
J4 2.4K
CON2
1 2
Q1 TRIAC 2 1
AT P C1 CAP NP
CON2
Gambar 5.2. Rangkaian Driver Kapasitor
Rangkaian yang berfungsi untuk melakukan pengisian. Triac pada rangkaian ini berfungsi sebagai saklar, dimana jika gate mendapat tegangan rangkaian ini bekerja, sedangkan jika gate tidak mendapat tegangan maka rangkaian tidak bekerja. 4.3 Rangkaian Grid J4 1 2
R1
RESISTOR
GRID J3
D2 J2 1 2 3
C1 104
J9 CON16
PORTB
PORTAPB0 PB1 PB2 PB3 PB4
1 2 3 4 5 6 7 8
XTAL1 XTAL2 PA0/ADC0 PA1/ADC1 PA2/ADC2 PA3/ADC3 PA4/ADC4 PA5/ADC5 PA6/ADC6 PA7/ADC7 PB0/T0/SCK PB1/T1 PB2/AIN0/INT2 PB3/AIN1/OC0 PB4/SS PB5/MOSI PB6/MISO PB7/SCK
PC0/SCL PC1/SDA PC2/TCK PC3/TMS PC4/TDO PC5/TDI PC6/TOSC1 PC7/TOSC2 PD0/RXD PD1/TXD PD2/INT0 PD3/INT1 PD4/OC1B PD5/OC1A PD6/ICP1 PD7/OC2
22 23 24 25 26 27 28 29
R5 20K
D14 +5v
2 J7
14 15 16 17 18 19 20 21
1 2 3 4 5 6 7 8
SW2 ready PB0
+5v SW3 expose
+5v AVCC AREF AGND
+5v
30 32 31
PB1
PORTD SW4 R3 20K
up PB2 SW5 down
J5
PB3 5 4 3 2 1
SW6 enter
Programmer
Gambar 5.4. Rangkaian AT Mega 16
Spesifikasi modul rangkaian At mega 16 adalah:
1 2
J3
1 2 3 4 5 6 7 8
40 39 38 37 36 35 34 33
RESET
PC0 PC1 PC2 PC3 PC4 PC5 PC6 PC7
11
Rangkaian yang berfungsi untuk menyearahkan tegangan. Tegangan yang keluar dari sekunder HTT disearahkan oleh dioda yang nantinya akan mengisi muatan pada kapasitor.
R2
CON2
U1
Gambar 5.1. Rangkaian Penyearah
R1
Supply
XTAL
J2
2 1
+5v
22pF
1 2 CON2
J2
1 2
22pF
J10
RESISTOR
J6 1 2
Reset
10
R3
C2
SW1
R5
VCC
1 2
GND
DIODE D4
PC4 PC5 PC6 PC7
1 2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
RESISTOR
PC0 PC1 PC2
DIODE D3
1
R2
3
J6
D5
1 2 3
DIODE D1
CON3 DIODE
Gambar 5.3. Rangkaian Grid
EXP
1. Tegangan yang dibutuhkan 4,5 - 5,5 V DC dan ground. 2. Membutuhkan sambungan MISO, MOSI, SCK, dan RESET untuk dapat memprogram At mega 8. 3. Membutuhkan display sebagai tampilan. 4. Membutuhkan tombol untuk memilih program. Langkah-langkah pengaturan / pengujian: 1. Mengukur tegangan yang masuk ke ic yaitu pada kaki 7 (vcc) dan 8 (ground). 2. Memasukkan program dan mengecek pin yang digunakan.
PB4
DIODE
Seminar Tugas Akhir
Mei 2016
4.5 Rangkaian Driver Mikrokontroller
4.7 Rangkaian Timer Ready
VCC
4
2
3
1
4
<Title> Q1 NPN ECB
Size A3
Document Number
Date: ISO2
2
3
1
4
R2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Q2 NPN ECB
ISO3 30
2
3
1
4
R3
31
Q3 NPN ECB
32 33 34
U1
J3
J5 35 36 37 38
1 2
mA
VCC
kV
3 3
3
2
3 4
CON2
Q10 NPN ECB
U1
Q7 NPN ECB
32
OK READY
R11
74AC11138/SO
Q11 NPN ECB
5
RESISTOR
R3
RST CV
DSCHG
TRG
ISO11
3
G1 G2A G2B
4
RESISTOR
1
2
4
R7
1
1
R10
15 14 13 12 11 10 9 7
Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7
2
3 4 3
2
4
1
ISO7
OUT
3
Q1 BD139 1K
7
33
2
3 4
R12
ISO8
1
ISO12 Q12 NPN ECB
2
Q8 NPN ECB RESISTOR
FROM PIN MICRO RESISTOR
2
3
1
4
R13
Q17 NPN ECB
3
2
R17 G
THR
6
C3 470uF
34 ISO13
4
1
38
NE555
Q13 NPN ECB
ISO17
R2
RESISTOR 35
2
3 4
ISO14
1
RESISTOR R14
RESISTOR VAR
Q14 NPN ECB
RESISTOR
C2 10nF
36
2
3
1
4
ISO15 R15
1
RESISTOR R8
2
C B A
6 4 5
A B C
4
2 1
ISO10 D
gnd
3
G
DIODE
31
U2 1 2 3
Q6 NPN ECB VCC
gnd
2
E Q5 NPN ECB
ISO6
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1 2
2 1
Q9 NPN ECB
4
1
ISO5
R6
RESISTOR
RELAY READY
C1 10uF
RESISTOR F
R5
J2
D4 +
J5
30 ISO9
R9
Q4 NPN ECB
+12 RESISTOR
J2
+12v
1 2 3 4
RESISTOR
VCC
F E D
1
ISO4 R4
74AC11138/SO
VCC
of
8
15 14 13 12 11 10 9 7
Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7
2
G1 G2A G2B
4
A B C
6 4 5
1
1 2 3
gnd
1
VCC
RESISTOR A B C
Sheet
GND
RESISTOR
+12v
Rev
Friday , April 08, 2016
J6 +12
1
RESISTOR
4
1
+12v Title ISO1 R1
D2 IN4148
Q15 NPN ECB
RESISTOR 37
3
2
ISO16
R16
Q16 NPN ECB
Gambar 5.7. Rangkaian Timer Ready
RESISTOR
Gambar 5.5. Rangkaian Driver Mirokntroller
Rangkaian yang berfungsi untuk memberikan delay pada saat tombol ready ditekan. NE555 difungsikan sebagai pewaktu yang mana lamanya delay ditentukan oleh nilai R dan C.
Rangkain yang berfungsi sebagai driver dari mikrokontroller untuk mengaktifkan driver kV dan mA. IC decoder berfungsi untuk memberikan tambahan pin pada port dari mikrokontroller. Sedangkan opto isolator berfungsi untuk memisahkan tegangan mikro dengan rangkaian driver kV dan mA.
t = 1,1 x R x C t = Waktu R = Resistansi C = Capasitor
4.6 Rangkaian Driver kV J7 L1 L2 L3
LS2
4.8 Rangkaian Timer Expose
LS3
LS1
LS4 R2
R1
4
4
D2 12V KV.1 KV.2 KV.3 KV.4 12V KV.5 KV.6 KV.7 KV.8 KV.9 KV.10 KV.11 KV.12 KV.13
D1
R5
5 8
LS7 4
3
KV6
5 8
R7
LS8 4
3
KV7
5 8
6
5 8
7
7
1 2
KV.7
+12v
6
7 1 2
KV.6
4 3
KV8
6
7 1 KV.5 2
R8
J3
1 KV.8 2
D4
DIODE
DIODE
D5
DIODE
D6
DIODE
D7
DIODE
1 2
D8
DIODE
J5
DIODE
D4 + RELAY READY
C1 10uF
DIODE
1 2 OK READY
2 1
L3 L2
J5
LS10 4
3 5 8
R10 KV10
6
J6
1 2
mA.1
mA.2
1 2
RELAY 1
1 2
mA.3
RELAY 2
mA.4
1 2
RELAY 3
KV.9
1 2
LS11 4
3 5 8 6
7
R11
KV.10
1 2
LS12 4
KV11
3 5 8 6
7
R12 3
5 8
R13 KV13
6
1 KV.11 2
CON2
LS13 4
KV12
7
U1
4
4
3 5 8
CV
DSCHG
TRG
6 7
1 KV.12 2
7 KV.13
5
1 2
RELAY 4
DIODE
D10 DIODE
D11 DIODE
D12 DIODE
OUT
3
D13 DIODE
D14 DIODE
D15 DIODE
D16
2
DIODE
DIODE
NE555
U2 1K
THR
BD140
7
RELAY DPDT D17
D9
R3
RST
VCC
J4
GND
LS9 R9
J3
8
L1
KV9
CON4
J2
+12v
D3
DIODE
J2 mA.1 mA.2 mA.3 mA.4
R6
6 7
1 2
CON14
1 2 3 4
LS6 4
3
KV5
6
1 2
KV.3
KV.4
J1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
5 8
7
1 2
KV.2
4 3
KV4
6 7
7 1 2
R4 5 8
6
6
LS5
4 3
KV3
5 8
5 8
KV.1
R3
3
KV2
3
KV1
6
C3 470uF
1
1 2 3 CON3
R2
Gambar 5.6. Rangkaian Driver kV
Rangkain yang terdiri dari relay yang berfungsi untuk melakukan pemilihan kV atau Ma. Sedangkan resistor (multitun) berfungsi untuk mensetting berpa tegangan yang akan dipilih.
RESISTOR VAR C2 10nF
D2 IN4148
Gambar 5.8. Rangkaian Timer Expose
Rangkaian yang berfungsi untuk memberikan delay pada saat tombol expose ditekan. NE555 difungsikan sebagai pewaktu yang mana lamanya delay ditentukan oleh nilai R dan C. t = 1,1 x R x C
t = Waktu
Seminar Tugas Akhir
Mei 2016 4.11
R = Resistansi C = Capasitor
Rangkaian Tabung Trioda D2 LED
D4 LED
D6 LED
D8 LED
D10 LED
D3 LED
D5 LED
D7 LED
D9 LED
D11 LED
4.9 Rangkaian Prepartion 3
220V
SW4
J1
K4A CON
R1 RESISTOR
1 2
RS2
5
4
IN ANODE KATODE
PUSH READY
4
3
K6A 3
5
K7A RR
5
4
R2
J4
M1 R ANODE
2 1
RE1 RELAY 6
RE1 RELAY 5
RE1 RS
RANGKAIAN GRID
J3 1 2
LP1
TRAFO FILAMENT
READY NETRAL
Gambar 5.11. Rangkaian Tabung Trioda
Gambar 5.9. Rangkaian Preparation
Rangkaian prepration merupakan rangkaian yang bekerja sebelum melakuakan expose yaitu meliputi rangkaian rotating anode, rangkaian shutter, timer ready dan rangkaian pemansan filament. 4.10
Rangkaian Pengaturan Arus Filamen R5
J1 1 2
R1
RESISTOR VAR
RESISTOR
AT
R2
R3
RESISTOR
RESISTOR
LS2A 5
LS1A 5
3
4
R6
4 1 2 3 4 5
3 R2
R6 J3 TO RELAY mA SBR
J2 1 2 TRAFO FILAMENT
Gambar 5.10. Rangkaian Pengaturan Arus Filamen
Rangkaian ini berfungsi sebagai pengaturan arus filamen tabung trioda yaitu dengan cara memberi hambatan pada primer trafo filamen, semakin besar nilai resistansi dari resistor maka arus yang mengalir filament akan semakin kecil begitu pula sebaliknya semakin kecil nilai resistansi nya maka arus atau jumlah elektron yang dihasilkan oleh filamen akan semakin besar.
Rangkaian tabung triode merupakan rangkaian yang mengontrol loncatan elektron dari anode ke katode melewati ruang hampa udara dalam tabung, sumber elektron yang dihasilkan dari filamen akan didorong oleh tegangan tinggi yang di hasilkan dari kapasitor. Tetapi dalam hal ini meskipun ada sumber elektron, tegangan tinggi pada anode dan katode elektron tidak akan meloncat jika tegangan grid masih negatif atau masih terhalang oleh grid jika tegangan grid sama dengan tegangan katode maka elektron akan meloncat dari anode ke katode yang akan menyalakan lampu indikator sebagai tanda bahwa sinar x telah keluar. 4.12 Program Pembacaan Pemilihan kV dan mA Pada Driver { PORTD.0=1,PORTD.1=1,PORTD.2=1; PORTD.3=1,PORTD.4=1,PORTD.5=1; if (k==40) {PORTD.0=0,PORTD.1=0,PORTD.2=0;} //ABC if (k==45) {PORTD.0=1,PORTD.1=0,PORTD.2=0;} if (k==50) {PORTD.0=0,PORTD.1=1,PORTD.2=0;} if (k==55) {PORTD.0=1,PORTD.1=1,PORTD.2=0;} if (k==60) {PORTD.0=0,PORTD.1=0,PORTD.2=1;} if (k==65) {PORTD.0=1,PORTD.1=0,PORTD.2=1;} if (k==70)
Seminar Tugas Akhir {PORTD.0=0,PORTD.1=1,PORTD.2=1;} if (k==75) {PORTD.3=0,PORTD.4=0,PORTD.5=0;} // CBA if (k==80) {PORTD.3=0,PORTD.4=0,PORTD.5=1;} if (k==85) {PORTD.3=0,PORTD.4=1,PORTD.5=0;} if (k==90) {PORTD.3=0,PORTD.4=1,PORTD.5=1;} if (k==95) {PORTD.3=1,PORTD.4=0,PORTD.5=0;} if (k==100) {PORTD.3=1,PORTD.4=0,PORTD.5=1;} } void driver_ma() // pengaturan untuk input driver ma { if (m==22) {PORTA=0b11111110;} if (m==25) {PORTA=0b11111101;} if (m==28) {PORTA=0b11111011;} if (m==31) {PORTA=0b11110111;} }
Pada setiap port mikro mendapat perintah dari mikrokontroller sesuai dengan printah atau logika yang diprogram pada port masing-masing. 4.13 Program Pemilihan Push Button dan Pembatasan Ma { if (PINB.0==0) //upKV { k=k+5; if(k==70){m=22;} // if(k<=70){m=22;} if (k>=100){k=100;} } if (PINB.1==0) //down kV { k=k-5; if(k==70){m=22;} //if(k>=70){m=22;}
Mei 2016 if (k<=40){k=40;} delay_ms(500); } if (PINB.2==0) // up mAs { m=m+3; // untuk kelipatan
if (k<=70) { if(m>=31){m=31;} }else if(k<=80){ if(m>=28){m=28;} }else if(k<=100){ if(m>=25){m=25;} } delay_ms(500); } if (PINB.3==0) // down mAs { m=m-3; if(m<=22){m=22;} delay_ms(500); // waktu tombol } Program untuk proses pemilihan atau memberi logika dari push button ke driver. Dan program untuk pembatasan pada mA. 4.14 Program Pembacaan Pada Karakter } lcd_clear(); lcd_putsf("Setting kV :"); lcd_gotoxy(0,1); lcd_putsf("Setting mAs:"); itoa (k,temp); lcd_gotoxy(12,0); lcd_puts(temp); driver_kv(); itoa (m,temp lcd_gotoxy(12,1); lcd_puts(temp); driver_ma();lcd_puts("0"); delay_ms(200); }
LCD
//
Seminar Tugas Akhir
Mei 2016
Program pembacaan data asci yang akan dibaca dan ditampilkan pada LCD karakter untuk menampilkan Sett. Kv dan Sett. mA. 4.15 Kelemahan/Kekurangan Sistem Tidak menampilkan hasil ukur mA pada alat dan tidak menggnnakan relay arus pada rotating anoda sehingga saat rotating anoda tidak berputar alat tetap bisa dilakukan proes expose. 5 PENUTUP 5.1 Kesimpulan Secara menyeluruh penelitian ini dapat menyimpulkan bahwa: Telah dibuat Simulasi Pesawat X-Ray Condensator Discharge yang menggunakan tabung trioda 12AT7 sebagai pengganti tabung X-ray yang sebenarnya. Dari hasil pengukuran pada tegangan 70kV/180Vdc dengan mA310, didapatkan arus tabung 10,23 mA. Dimana arus tabung 10,23 mA adalah arus tabung maksimal yang dimiliki oleh tabung trioda 12AT7. Dari hasil tersebut didapat High Unit (HU) tabung trioda 12AT7. 5.2
Saran Berikut ini adalah beberapa saran yang dapat dipertimbangkan untuk penyempurnaan penelitian lebih lanjut : 1. Sebaiknya alat ini di tambah dalam pemilihan mA 2. Mencari tabung trioda yang lebih baik spesifikasinya terutama pada arus filsmen dan arus tabung yang nilainya lebih tinggi.
DAFTAR PUSTAKA Annisa Rachma. (2013). Pesawat Rontgen.
Dasar-dasar
http://atroxx.blogspot.co.id/2013/01/pesawat-sinar x.html.%2012%20Oktober%202014. Agfianto Eko Putra, (2010). Modul-1: ATMega16 DAN BASCOM AVR
Eddy
Rumhadi Iskandar. (2002). Keselamatan kerja dalam pelayanan radiodiagnostik di laboratorium radiologijurusan teknik radiodiagnostik dan radioterapi. POLITEKNIK KESEHATAN JAKARATA II, http://eddyrumhadi.blogdetik.com/2 008/09/04/keselamatan-kerja-dantindakan-proteksi-radiasi/. 12 Oktober 2014.
Evi Yufita, Rini Safitri, (2012) Jurnal Natural Vol. 12, No. 1 ANALYSIS OUTPUT TOLERANCE LIMITS XRAY MACHINE DIAGNOSTIC (Case Study in one of the General Hospital in Banda Aceh). Jurusan Fisika, FMIPA Universitas Syiah Kuala. Shiers, George. (1969). The First Electron Tube, SCIENTIFIC AMERICAN, p. 104. Suciwardhani. (2013). Radiasi. Manfaat dan Bahaya Sinar X. https://diaryradiografer.wordpress.com /2013/10/08/radiasi-manfaat-danbahaya-sinarx/.%2012%20Oktober%202014. Sugiyono, 2010. Metode Penelitian Kuantitatif Kualitatif dan R&D, Bandung : Alfabeta Thomas A, Edison (1884). Indicator.
Electrical
http://yatno13101076.blog.st3telkom.a c.id/2014/04/09/vacuumtube/%2012%20Oktober%202014. Thrower, Keith. (1982) HISTORY OF THE BRITISH RADIO VALVE TO 1940, MMA International, , pp 9-13.
Seminar Tugas Akhir
Tyne, Gerald, (1977 (reprint 1994)).SAGA OF THE VACUUM TUBE, PROMPT Publications, , pp. 30-83. Firmansyah Gitapradana. (2010) PESAWAT RONTGEN http://gonnabefine23.blogspot.co.id/201 0/03/rancangan-pesawat-rontgenkonvensional.html
Firmansyah Gitapradana. (2010) PESAWAT RONTGEN CONDENSATOR DISCHARGE http://gonnabefine23.blogspot.co.id/20 10/03/pesawat-condensatordischarge.html
Mei 2016
