13
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

Jurusan Teknik Elektromedik Politeknik Kesehatan Surabaya

  • Upload
    others

  • View
    23

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Jurusan Teknik Elektromedik Politeknik Kesehatan Surabaya

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

Page 2: Jurusan Teknik Elektromedik Politeknik Kesehatan Surabaya

Seminar Tugas Akhir Mei 2016

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.

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.

Page 3: Jurusan Teknik Elektromedik Politeknik Kesehatan Surabaya

Seminar Tugas Akhir Mei 2016

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

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 siap-

siap 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.

Page 4: Jurusan Teknik Elektromedik Politeknik Kesehatan Surabaya

Seminar Tugas Akhir Mei 2016

2.2. Diagram Alir

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.

2.3. Diagram Mekanis

Gambar 2.3 Diagram Mekanik

2.4. Rancangan Penelitian

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.

Page 5: Jurusan Teknik Elektromedik Politeknik Kesehatan Surabaya

Seminar Tugas Akhir Mei 2016

2.6. Definisi Operasional Variabel

Table 2.1 Tabel Variabel Variabel Definisi

Operasional

Varibel

Alat

Ukur

Hasil

Ukur

Skala

Ukur

Arus

Filamen

(Variabel

bebas)

Banyak aliran

elektron selama

waktu yang

ditentukan

mA

meter

220 mA

250 mA

280 mA

310 mA

Interval

Teganga

n

Tabung

(Variabel

bebas)

Beda potensial

antara anoda

dan katoda

Volt

meter

40 kV

45 kV

50 kV

55 kV

60 kV

65 kV

70 kV

75 kV

80 kV

85 kV

90 kV

95 kV

100 kV

Interval

Arus

Tabung

(Variabel

depende

n)

Jumlah elektron

yang mengalir

pada tabung

dalam 1 detik

mA

meter

Interval

Mikroko

ntroller

(Variabel

bebas)

Komponen

pengendali

sistem yang

harus diprogram

- 0=groun

d

1=Vcc

Nomin

al

2.7. Jadwal Kegiatan

Jadwal kegiatan penulis susun menurut

jadwal kalender Akademik yang ada di

Poleteknik Kesehatan Jurusan Teknik

Elektromedik Surabaya.

Tabel 2.2 Jadwal Kegiatan

3 HASIL DAN ANALISA

3.1 Hasil Pengukuran 40kV/120Vdc dengan

Arus Filamen (If) Menghasilkan Arus

Tabung (Ia)

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

Kegiatan Sep Okt Nov Des Jan Feb Mar Apr Mei Jun

Jul

Identifikasi Masalah

---x xxx-

Pembuatan Proposal

---x xx--

Ujian proposal

---x

Revisi Proposal

xx--

Pembuatan Modul

xxxx xxxx xxxx xxx-

Pengambilan Data

Pengolahan Dan Analisis Data

Uji Kelayakan

---x

Seminar KTI

x---

Ujian KTI --x-

Revisi KTI --xx

Persetujuan dan Pengesahan

xx--

Page 6: Jurusan Teknik Elektromedik Politeknik Kesehatan Surabaya

Seminar Tugas Akhir Mei 2016

V 250 0,96

Rata2 250 0,934

Simpangan 0

Eror 0

STDV 0

UA 0

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

Page 7: Jurusan Teknik Elektromedik Politeknik Kesehatan Surabaya

Seminar Tugas Akhir Mei 2016

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

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

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

STDV 5,48

UA 2,45

3.4 Hasil Grafik Dari Pengukuran kV

dengan Arus Filamen yang

Menghasilkan Arus Tabung

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.

0

2

4

6

8

10

12

220 250 280 310

Aru

s ta

bu

ng

(ia)

Arus filamen (if)

Grafik tabung trioda 12AT7

40kv/120v 50kv/140v 60kv/160v

70kv/180v 80kv/200v 90kv/220v

100kv/240v

Page 8: Jurusan Teknik Elektromedik Politeknik Kesehatan Surabaya

Seminar Tugas Akhir Mei 2016

J1

Supply

12

C1100nF

PC3

+5v

SW1

Reset

+5v

PC

2

PC6

PC

5

PC

0

C3

22pF

PB1

SW3expose

C2

22pF

+5v

PC1

PC7

Y1

XTAL

SW4up

J5

Programmer

12345

+5v

R320K

J7

PORTD

12345678

SW6enter

R11K

PB4

PC

4

+5v

PC2

PC4

PB3

U1

16

4

28

36

19

9

27

38 29

6

22

33

120

40

34

8

17

3

14

32

5

13

26

18

37

24

2

39

23

35

25

21

7

15

12

30

31

10

11

PD2/INT0

PB3/AIN1/OC0

PC6/TOSC1

PA4/ADC4

PD5/OC1A

RESET

PC5/TDI

PA2/ADC2 PC7/TOSC2

PB5/MOSI

PC0/SCL

PA7/ADC7

PB0/T0/SCKPD6/ICP1

PA0/ADC0

PA6/ADC6

PB7/SCK

PD3/INT1

PB2/AIN0/INT2

PD0/RXD

AREF

PB4/SS

XTAL1

PC4/TDO

PD4/OC1B

PA3/ADC3

PC2/TCK

PB1/T1

PA1/ADC1

PC1/SDA

PA5/ADC5

PC3/TMS

PD7/OC2

PB6/MISO

PD1/TXD

XTAL2

AVCC

AGND

VC

CG

ND

+5v

J2

PORTA

12345678

+5v

D14

DIODE

PC

7

J9CON16

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

11

12

13

14

15

16

J6

CON2

12

PB2

PC0

PC

1

J3

PORTB

12345678

PB0

PB2

PB1

PB3

SW5down

PB4

PB0

SW2ready

PC5R520K

13

2

PC

6

4 PEMBAHASAN

4.1 Rangkaian Penyearah

Gambar 5.1. Rangkaian Penyearah

Rangkaian yang berfungsi untuk

menyearahkan tegangan. Tegangan yang

keluar dari sekunder HTT disearahkan oleh

dioda yang nantinya akan mengisi muatan

pada kapasitor.

4.2 Rangkaian Driver Kapasitor

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

Gambar 5.3. Rangkaian Grid

Rangkaian yang berfungsi untuk

memberikan tegangan negativ pada grid

tabung trioda. Melalui dioda yang dipasang

secara referse bias maka tegangan yang

dihasilkan menjadi negatif.

4.4 Rangkaian AT Mega 16

Gambar 5.4. Rangkaian AT Mega 16

Spesifikasi modul rangkaian At mega

16 adalah:

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.

R2

2.4K

Q1TRIAC

C1CAP NP

R1

180 OHM

J1

TRAFO P

12

J3

CON2

12

J2

CON2

12

J4

AT P

12

C1104

D2

DIODE

J3

EXP

123

J4

GRID

12

D1

DIODE

R1

RESISTOR

J2

CON3

123

D5

DIODE

J7

mA meter12

D3

DIODE

J10

CON2

12

R2

RESISTOR

R4

RP1

R5

RP2

J9

CON2

12

D4

DIODE

J5

CON2

12

J8

C2

12

R3

RESISTOR

J11

to tabung A & K

12

D6

DIODE

J6

C1

12

Page 9: Jurusan Teknik Elektromedik Politeknik Kesehatan Surabaya

Seminar Tugas Akhir Mei 2016

Q14NPN ECB

<Doc> <Rev Code>

<Title>

A3

1 1Friday , April 08, 2016

Title

Size Document Number Rev

Date: Sheet of

Q10NPN ECB

35

R6

RESISTOR

ISO61

2

43

Q11NPN ECB

36

ISO11

12

43

J5

mA

1234

E

ISO16

12

43

C

R7

RESISTOR

Q2NPN ECB

gnd

Q13NPN ECB

G

Q3NPN ECB

R9

RESISTOR

F

ISO14

12

43

R11

RESISTOR

R16

RESISTOR

R12

RESISTOR

F

R4

RESISTOR

U2

74AC11138/SO

123

15141312111097

645

ABC

Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7

G1G2AG2B

Q16NPN ECB

ISO12

12

43

34

A

+12

G

J6

kV

123456789

1011121314

R2

RESISTOR

B

ISO7

12

43

34

ISO17

12

43

ISO5

12

43 D

37

VCC

R3

RESISTOR

ISO4

12

43

Q1NPN ECB

+12

VCC

ISO2

12

43

ISO8

12

43

E

R14

RESISTOR

B

ISO9

12

43

D

R15

RESISTOR

30

Q5NPN ECB

32

36

Q9NPN ECB

31

32

Q12NPN ECB

35

R8

RESISTOR

VCC

38

U1

74AC11138/SO

123

15141312111097

645

ABC

Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7

G1G2AG2B

gnd

gnd

Q7NPN ECB

VCC

C

38

Q8NPN ECB

33

ISO10

12

43

ISO1

12

43

R17

RESISTOR

30

R1

RESISTOR

Q6NPN ECB

VCC

Q15NPN ECB

ISO15

12

43

ISO13

12

43

J2

FROM PIN MICRO

123456789

101112

A

R10

RESISTOR

ISO3

12

43

Q17NPN ECB

R5

RESISTOR

R13

RESISTOR

37

33

31

Q4NPN ECB

KV.6

R6

KV6

12V

KV.13

D5

DIODE

D12

DIODE

KV.3

KV.12

12V

LS1

34

5

68

712

LS4

34

5

68

712

R10

KV10

R12

KV12

D14

DIODE

D7

DIODE

KV.9

J2

RELAY 1

12

D6

DIODEKV.2

L3

LS8

34

5

68

712

D10

DIODE

KV.11

D9

DIODE

LS11

34

5

68

712

D2

DIODE

KV.9

LS7

34

5

68

712

LS6

34

5

68

712

L1

KV.4

J7

CON3

123

D4

DIODE

R4

KV4

D1

DIODE

J6

CON4

1234

mA.3

KV.11

KV.2

KV.5

J1

CON14

123456789

1011121314

mA.1

LS5

34

5

68

712

KV.7

KV.5

LS10

34

5

68

712

KV.3

L3

D13

DIODE

J5

RELAY 4

12

D15

DIODE

R9

KV9

KV.1

LS12

34

5

68

712

LS13

RELAY DPDT

34

5

68

712

J3

RELAY 2

12

R2

KV2

KV.10

KV.1 KV.8

LS9

34

5

68

712

D11

DIODE

mA.3

KV.7

D3

DIODE

KV.4

KV.13

mA.4

R11

KV11

R1

KV1

KV.8

R3

KV3

mA.2mA.2

L1

R13

KV13

KV.12

R8

KV8

R5

KV5

L2

LS2

34

5

68

712

mA.4

D17

DIODE

KV.10

KV.6

J4

RELAY 3

12

R7

KV7

D16

DIODE

L2

LS3

34

5

68

712

D8

DIODE

mA.1

J2

OK READY

12

J3

RELAY READY

12

C3470uF

J5

CON2

12

Q1BD139

+12v

R3

1K

+ C110uF

+12v

R2

RESISTOR VAR

U1

NE555

34

81

5

2 6

7

OUTRST

VC

CG

ND

CV

TRG THR

DSCHG

C210nF

+12v

D4

DIODE

D2IN4148

D4

DIODE+ C1

10uF

R2

RESISTOR VAR

J3

RELAY READY

12

C3470uF

R3

1K

J5

CON2

12

C210nF

+12v

U1

NE555

34

81

5

2 6

7

OUTRST

VC

CG

ND

CV

TRG THR

DSCHG

D2IN4148

U2

BD140

J2

OK READY

12

+12v

4.5 Rangkaian Driver Mikrokontroller

Gambar 5.5. Rangkaian Driver Mirokntroller

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.

4.6 Rangkaian Driver kV

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.

4.7 Rangkaian Timer Ready

Gambar 5.7. Rangkaian Timer Ready

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.

t = Waktu

R = Resistansi

C = Capasitor

4.8 Rangkaian Timer Expose

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 = Waktu

t = 1,1 x R x C

t = 1,1 x R x C

Page 10: Jurusan Teknik Elektromedik Politeknik Kesehatan Surabaya

Seminar Tugas Akhir Mei 2016

R = Resistansi

C = Capasitor

4.9 Rangkaian Prepartion

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

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.

4.11 Rangkaian Tabung Trioda

Gambar 5.11. Rangkaian Tabung Trioda

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)

RE1RELAY 5

220V

NETRAL

CON

K7A

RR

34 5

LP1

READY

M1R ANODE

SW4

PUSH READY

RE1RELAY 6

RE1RS

K6A

R2

34

5

K4A

RS2

34 5

LS2A

R6

34

5

J1

AT

12

R5

RESISTOR VAR

J2

TRAFO FILAMENT

12

R6

SBR

R1

RESISTOR

J3TO RELAY mA

1 2 3 4 5

LS1A

R2

34

5

R2

RESISTOR

R3

RESISTOR

D6LED

J3

TRAFO FILAMENT

12

R1RESISTOR

D5LED

D10LED

D2LED

J4

RANGKAIAN GRID

12

D4LED

D9LED

D8LED

D3LED

D11LED

D7LED

J1

IN ANODE KATODE

12

Page 11: Jurusan Teknik Elektromedik Politeknik Kesehatan Surabaya

Seminar Tugas Akhir Mei 2016

{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;}

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 LCD

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);

}

Page 12: Jurusan Teknik Elektromedik Politeknik Kesehatan Surabaya

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). Dasar-dasar

Pesawat Rontgen.

http://atro-

xx.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-dan-

tindakan-proteksi-radiasi/. 12

Oktober 2014.

Evi Yufita, Rini Safitri, (2012) Jurnal

Natural Vol. 12, No. 1 ANALYSIS

OUTPUT TOLERANCE LIMITS X-

RAY 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-dan-

bahaya-sinar-

x/.%2012%20Oktober%202014.

Sugiyono, 2010. Metode Penelitian

Kuantitatif Kualitatif dan R&D,

Bandung : Alfabeta

Thomas A, Edison (1884). Electrical

Indicator.

http://yatno13101076.blog.st3telkom.a

c.id/2014/04/09/vacuum-

tube/%2012%20Oktober%202014.

Thrower, Keith. (1982) HISTORY OF THE

BRITISH RADIO VALVE TO 1940,

MMA International, , pp 9-13.

Page 13: Jurusan Teknik Elektromedik Politeknik Kesehatan Surabaya

Seminar Tugas Akhir Mei 2016

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/2010/03/rancangan-pesawat-rontgen-konvensional.html

Firmansyah Gitapradana. (2010) PESAWAT

RONTGEN CONDENSATOR

DISCHARGE

http://gonnabefine23.blogspot.co.id/20

10/03/pesawat-condensator-

discharge.html