Upload
others
View
23
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
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 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.
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.
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.
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--
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
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
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
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
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
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);
}
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.
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