MAKALAH KUALITAS SINAR-X Disusun Untuk Memenuhi Salah Satu Tugas Mata Kuliah Fisika Radiasi Dosen Pengampu : Siti Daryati, S.Si, M.Sc
Disusun oleh : Kelompok 4 1. Desi Sagita
(P1337430117085) (P13374301170 85)
2. Sapto Raharjo
(P1337430117086) (P1337430117086)
3. Faris Afif
(P1337430117088) (P13374301170 88)
4. Nadiyatun Nisa
(P1337430117089) (P13374301170 89)
5. Cesna Dwi Saputri
(P1337430117090) (P1337430117090)
6. Muhammad Gamar Nizaruddin
(P1337430117091) (P1337430117091)
7. Loevian Robert Purwanto
(P1337430117092) (P1337430117092)
8. Annisa Dewi Arumsari
(P1337430117093) (P13374301170 93)
9. Berlyan Nanza Aprilia Risqita Maharani
(P1337430117094) (P1337430117094)
10. Iwan
(P1337430117098) (P1337430117098)
11. Seri Iis Ratun Nisa
(P1337430117099) (P1337430117099)
PRODI DIII TEKNIK RADIODIAGNOSTIK RADIODIAGNOSTIK DAN RADIOTERAPI POLTEKKES KEMENKES SEMARANG 2017/2018
Daftar Isi Cover................................................................................................................
i
Daftar Isi........................................... .......................................... ...................... ii Kata Pengantar............................................................................. .................... 1 Bab I Pendahuluan................................................ ........................................ ... 2 Bab II Pembahasan........................................ ............................................. ..... 3 Bab III Pelaksanaan................................... ........................................ ..............
6
Bab IV Kesimpulan dan Saran........................................................ .................. 7 Bab V Penutup.......................................................... .................................... .... 8 Daftar Pustaka............................................................. .....................................
9
Kata Pengantar
Puji syukur atas kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan rahmat dan hidayahnya sehingga kami dapat menyelesaikan penyusunan makalah ini dalam bentuk maupun isinya yang sangat sederhana. Semoga makalah ini dapat dipergunakan sebagai salah satu acuan, petunjuk, maupun pedoman bagi pembaca dalam membuat suatu laporan atau pun makalah. Harapan saya semoga makalah ini dapat membantu menambah pengetahuan dan pengalaman bagi para pembaca, sehingga kami dapat memperbaiki bentuk maupun isi makalah ini sehingga kedepannya dapat lebih baik. Kami akui makalah ini masih banyak kekurangan karena pengalaman yang kami miliki sangat kurang. Oleh karena itu kami harapkan kepada para pembaca untuk memberikan masukan yang bersifat membangun bukan menghancurkan.
Semarang, November 2017
Tim Penyusun
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Dalam pembentukan sinar-x dibutuhkan energi untuk menghasilkan sinar-x. Energi yang dibutuhkan oleh tabung sinar-x cukup besar terutama pada beda potensial yang diberikan diantara katoda dan anoda yaitu berorde
103 volt atau ribuan volt. Energi lain
yang diperlukan untuk menghasilkan sinar-x adalah kuat arus yang dikalikan dengan waktu yang diberikan filament yang berada di katoda. Untuk perkalian antara kuat arus dan waktu, energi yang diberikan nilainya sangat kecil yakni berorde
10−3 ampere
second atau miliampere second. Kedua kombinasi energi ini sangat mempengaruhi kualitas sinar-x yang keluar dari tabung sinar-x. Berdasarkan keterangan diatas, beda potensial dan perkalian kuat arus dengan waktu dapat mempengaruhi kualitas sinar-x, adapun faktor lain yang dapat mempengaruhi kualitas sinar-x. Faktor tersebut antara lain perbedaan jarak, f aktor eksposi, dan pemakaian filter atau filtrasi. Berkas sinar-x dapat menembus tubuh pasien, sebagian besar photon yang berenergi rendah diserap oleh tubuh pasien pada beberapa cm dipermukaan kulit, dan hanya photon yang berenergi tinggi yang mampu menembus tubuh pasien untuk membentuk gambaran radiografi. Karena dosis pasien dipengaruhi pleh jumlah photon yang diserap, maka beberapa cm jaringan tubuh menerima radiasi lebih banyak. Jaringan atau tissue dapat dilindungi dengan menggunakan atau meletakkan bahan material diantara pasien dan tabung sinar-x. Filter biasanya terbuat atau berasal dari lempengan logam dan fungsi pokoknya didalam radiologi diagnostik adalah menekan dosisi pasien. 1.2 Rumusan Masalah 1. Bagaimana pengaruh mAs terhadap kualitas sinar-x ? 2. Bagaimana pengaruh kV terhadap kualitas sinar-x ? 3. Bagaimana pengaruh half value layer (HVL) dengan bahan alumunium (Al) dan tembaga (Cu) terhadap kualitas sinar-x ? 1.3 Tujuan Penulisan 1. Untuk mengetahui pengaruh mAs terhadap kualitas sinar-x. 2. Untuk mengetahui pengaruh kV terhadap kualitas sinar-x. 3. Untuk mengetahui pengaruh half value layer (HVL) dengan bahan alumunium (Al) dan tembaga (Cu) terhadap kualitas sinar-x.
2
BAB II PEMBAHASAN A. Pengertian sinar-x Sinar-x adalah sinar elektromagnetik yang tidak tampak, dengan panjang gelombang yang sangat pendek dengan panjang gelombang 10 nanometer sampai 100 pikometer (sama dengan frekuensi dalam rentang 30 petahertz - 30 exahertz) dan memiliki energi dalam rentang 100 eV - 100 Kev. Gelombang elektromagnetik lain yang sangat pendek adalah sinar gama. Sinar-x pada umumnya digunakan untuk dalam diagnosis gambar medis dan kristalografi sinar-x. B. Kualitas sinar-x Kualitas sinar-X adalah pengukuran kemampuan berkas sinar-X untuk menembus obyek. Daya tembus digambarkan sebagai jarak berkas sinar-X melewati obyek atau materi. Satuan kualitas sinar-X disebut Half-value layer (HVL). HVL dari berkas sinar-X adalah ketebalan bahan penyerap yang digunakan untuk mereduksi intensitas (kuantitas) sinar-X menjadi setengah dari nilai sebenarnya. Faktor yang berpengaruh langsung adalah kV dan filter. Faktor-faktor yang mempengaruhi kualitas sinar juga akan mempengaruhi kontras radiografi. Tiap-tiap jenis bahan memiliki nilai HVL masing-masing. Dalam penggunaan sinar-x diagnostik HVL bahan alumunium adalah 3-5 mmAl setara dengan 4-8 soft tissue. I ntensitas radiasi setelah menembus bahan akan berkurang berdasarkan persamaan eksponensial : It = Io . − dimana : It = Intensitas setelah menembus bahan Io = Intensitas awal sebelum menembus bahan µ = angka serap bahan e = bilangan logaritma Agar It = 1⁄2 maka diperlukan ketebalan material (x) = 1 HVL sehingga bila disubstitusikan dalam rumus adalah sebagai berikut : It = Io . −
1⁄ Io = Io . − x = HVL 2 1⁄ = −. 2 3
In1 – In2 = −. 0 – 0,693 = µ . HVL -0,693 = µ . HVL HVL = 0,693/µ Semakin besar nilai HVL maka akan semakin tinggi berkas sianr-x yang diserap. Filter tambahan dihasilkan dari bahan penyerap yang diletakan pada jalur berkas sinar. Idealnya bahan filter, menyerap semua foton energi rendah dan meneruskan semua energi tinggi. Pada kenyataannya tidak ada bahan yang mampu melakukan fungsi tersebut. Pemilihan bahan filter pada prinsipnya pada bahan yang mampu menyerap foton dengan energi rendah. Aluminium dan tembaga biasanya merupakan bahan filter yang sering digunakan pada bidang radio diagnostik. Tabel 1. Jenis bahan filter untuk variasi tegangan seperti tabel berikut: Tegangan
Jenis Bahan Filter
30 – 120 kV
Alumunium
100 – 250 kV
Tembaga
200 – 600 Kv
Timah
600 – 2 MV
Pb
>2 MV
-
Tabel 2. Prosentase Penyerapan Radiasi oleh Filter Energy Photons
Penyerapan Photons (%) 1mm
2mm
3mm
4mm
10
100
100
100
100
20
58
82
92
100
30
24
42
56
93
40
12
23
32
73
50
8
16
22
57
60
6
12
18
48
80
5
10
14
48
100
4
8
12
35
Dewan Nasional Proteksi Radiasi dan Pengukuran (National Council on Radiation Protection and Measurenment) memberikan rekomendasi sebagai pedoman menggunakan total filtrasi pada radiologi diagnostik (Inherent dan additional filter), sebagai berikut : 4
Tabel 3. Penggunaan total filtrasi pada kVp kVp
Total Filtrasi
< 50 kVp
0,5 mm Al
50 – 70 kVp
1,5 mm Al
70 kVp
2,5 mm Al
Tabel 4. Ketentuan penambahan filter dan besarannya nilai HVL (Meredith, 1997) Tegangan Tabung
Additional Filter
HVL
80 kV
0
3,2 mm Al
2,0 mm Al
4,4 mm Al
0
0,7 mm Cu
15 mm Al
1,4 mm Cu
Gabungan Sn, Cu, Al
2,0 mm Cu
0,2 mm Pb
1,2 mm Cu
0
4,4 mm Pb
5 mm Pb
5,0 mm Pb
200 kV
1000 kV
Menurut Biro Kesehatan untuk Radiologi nilai HVL untuk unit radiologi pada berbagai tingkat tegangan seperti berikut ini : Tabel 5. Nilai HVL dari berbagai tingkatan tegangan tabung Tegangan Tabung (kVp)
HVL
HVL
Untuk unit Radiografi
Untuk dental unit
30
0,3
1,5
40
0,4
1,5
49
0,5
1,5
50
1,2
1,5
60
1,3
1,5
70
1,5
1,5
71
2,1
2,1
80
2,3
2,3
90
2,5
2,5
100
2,7
2,7
110
3,0
3,0
120
3,2
3,2
130
3,5
3,5 5
140
3,8
3,8
150
3,1
3,1
6
BAB III PELAKSANAAN
A. Alat dan Bahan Percobaan : 1. Pesawat sinar-x 2. Dosimeter Radcal model 9015 3. Lembar Alumunium (Al) 4. Lembar Tembaga (Cu) 5. Meteran 6. Penyangga filter (Stand test) 7. Alat tulis B. Prosedur Percobaan : 1. Catat data pesawat dan tabung sinar-x yang akan dilakukan uji coba. 2. Susun alat percobaan seperti gambar dibawah ini : Tabung sinar-x
Filter Detektor
3. Atur fokus film distance (FFD) 100 cm, dengan luas lapangan seluas lapangan detektor, dan pusat berkas sinar diatur t epat pada chamber dosimeter. 4. Tentukan faktor eksposi pada kV 50 dengan mAs 10. 5. Lakukan eksposi dan catat hasil pengukurannya. 6. Tempatkan Al dengan ketebalan 0,22 mm, lalu lakukan eksposi dan catat hasil pengukurannya. 7. Ulangi langkah no. 4 sampai dengan intensitas menjadi setengah dari intensitas mula-mula. 8. Ulangi dengan setting kV yang berbeda yaitu kv 70, 80 seperti langkah diatas. 9. Buatlah grafik hubungan antara intensitas dengan ketebalan filter Al dengan dosis radiasi untuk mendapatkan nilai HVL.
7
BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan Berdasarkan pembahasan diatas, maka dapat diperoleh suatu kesimpulan sebagai berikut : No.
Tebal Al (mm)
Paparan Radiasi (mR) Pengukuran Pengukuran II III
Pengukuran I
% Transmisi Mean (mR)
1
0
305,9
305,5
305,6
305,67
100%
2
0,22
288,6
291,2
289,9
289,9
95%
3
0,44
272,2
273,8
274,9
273,63
90%
4
0,66
249,1
248,4
247,1
248,2
81%
5
0,88
232,7
231,6
230,5
231,60
76%
6
1,1
216,7
216,6
214,6
215,966667
71%
7
1,32
194,4
204,1
203,1
200,53
66%
8
1,54
193,3
193
194,2
193,5
63%
9
1,76
182,3
183
174,8
180,03
59%
10
1,98
164,4
164,6
163,7
164,233333
54%
11
2,2
154,7
151,7
152,8
153,07
50%
12
2,42
150,2
150,4
150,7
150,433333
49%
13
2,64
146
144,9
145,6
145,50
48%
14
2,86
137,3
137,6
136,8
137,233333
45%
15
3,08
131,1
130
130,8
130,63
43%
Rata-Rata Ketebalan Al (mm) 350 300 250 200 150 100 50 0 0
0.22
0.44
0.66
0.88
1.1
1.32
1.54 Mean
1.76
1.98
2.2
2.42
2.64
2.86
3.08
B. Saran Semoga dalam penyusunan makalah ini dapat diterima oleh pembaca sebagai acuan atau pedoman untuk membuat suatu laporan atau makalah. Apabila dalam penyusunan makalah ini masih terdapat kekurangan kami mohan maaf karena masih kurangnya kami dalam pengalaman dan wawasan kami. Semoga pembaca puas dengan makalah yang kami buat ini.
2
BAB V PENUTUP
Demikian makalah yang kami buat agar bisa menjadi sebuah acuan atau pedoman bagi para pembaca untuk membuat suatu laporan. Apabila dalam penyusunan laporan masih terdapat kekurangan kami meminta maaf karena kurangnya pengalaman dan wawasan kami. Semoga pembaca dapat memberikan kritik yang bersifat membangun agar kami dapat meyempurnakan makalah ini.
3
Daftar Pustaka Rahman, Nova. 2009. Radiofotografi. Padang : Universitas Baiturrahmah http://widiaputritro11.blogspot.co.id/2013/11/kuantitas-dan-kualitas-pada-radiasi.html http://sahabatafterego.blogspot.co.id/2013/10/sinar-x.html http://cahayarontgen.blogspot.co.id/2017/08/intensitas-berkas-sinar-x.html http://puskaradim.blogspot.co.id/2008/01/berkas-sinar-x-dan-pembentukan-gambar.html
4
