pengantar pesawat sinar-x
Post on 19-Jun-2015
130 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
2/1/2013
1
WORKSHOP UJI KESESUAIAN PESAWAT SINAR-X
RADIOLOGI DIAGNOSTIK DAN INTERVENSIONAL UNTUK
INSPEKTUR 28 - 31 MEI 20121
PENGANTAR PESAWAT SINAR-X
SUNARYA
Staf Direktorat Inspeksi
Fasilitas Radiasi dan Zat Radioaktif
Badan Pengawas Tenaga Nuklir
POKOK BAHASAN
� Tabung pesawat sinar-X
� Katode
� Anode
� Glass envelope
� Tube Housing
� Filtration
� Kolimator
� Generator
2
WORKSHOP UJI KESESUAIAN PESAWAT SINAR-X
RADIOLOGI DIAGNOSTIK DAN INTERVENSIONAL UNTUK
INSPEKTUR 28 - 31 MEI 2012
2/1/2013
2
� Tabung Sinar-X
3
WORKSHOP UJI KESESUAIAN PESAWAT SINAR-X
RADIOLOGI DIAGNOSTIK DAN INTERVENSIONAL UNTUK
INSPEKTUR 28 - 31 MEI 2012
� Komponen Tabung Sinar-X
• Katode
• Anode
• Rotor/Stator
• Glass (or metal) envelope
• Tube Housing
4
Insert Tube
WORKSHOP UJI KESESUAIAN PESAWAT SINAR-X
RADIOLOGI DIAGNOSTIK DAN INTERVENSIONAL UNTUK
INSPEKTUR 28 - 31 MEI 2012
2/1/2013
3
Insert tube
5
KatodeAnode
Glass envelope
WORKSHOP UJI KESESUAIAN PESAWAT SINAR-X
RADIOLOGI DIAGNOSTIK DAN INTERVENSIONAL UNTUK
INSPEKTUR 28 - 31 MEI 2012
6
WORKSHOP UJI KESESUAIAN PESAWAT SINAR-X
RADIOLOGI DIAGNOSTIK DAN INTERVENSIONAL UNTUK
INSPEKTUR 28 - 31 MEI 2012
2/1/2013
4
• Katode
7
• Sumber elektron yang dibutuhkan untuk menghasilkan sinar-X
• Terdiri dari filamen (tungsten) sebagai penghasil awan elektron
yang terjadi akibat emisi panas (thermionic emission),
temperatur minimum yang dibutuhkan sekitar 3700oF (2000oC)
dan diselubungi oleh focusing cup yang berfungsi mengarahkan
electron beam ke target (anode)
• Terhubung dengan filament circuit yang menyediakan tegangan
untuk filamen sampai dengan 10 V dan arus listrik sampai
dengan 7 A
WORKSHOP UJI KESESUAIAN PESAWAT SINAR-X
RADIOLOGI DIAGNOSTIK DAN INTERVENSIONAL UNTUK
INSPEKTUR 28 - 31 MEI 2012
Katode
8
2/1/2013
5
9
Fokus kecil
Fokus besar
Fokus kecil Fokus besar
WORKSHOP UJI KESESUAIAN PESAWAT SINAR-X
RADIOLOGI DIAGNOSTIK DAN INTERVENSIONAL UNTUK
INSPEKTUR 28 - 31 MEI 2012
10
1: long tungsten filament2 : short tungsten filament3 : real size cathode1: mark of focal spot
housing cathode
WORKSHOP UJI KESESUAIAN PESAWAT SINAR-X
RADIOLOGI DIAGNOSTIK DAN INTERVENSIONAL UNTUK
INSPEKTUR 28 - 31 MEI 2012
2/1/2013
6
11
Tube voltage (kVp)
Filament current (A)
Arus filament pada anoda putar
dengan focal spot 1 mm dan
pada tegangan dengan
gelombang penuh
WORKSHOP UJI KESESUAIAN PESAWAT SINAR-X
RADIOLOGI DIAGNOSTIK DAN INTERVENSIONAL UNTUK
INSPEKTUR 28 - 31 MEI 2012
• Anode
12
• Merupakan target yang memiliki tegangan positif
• Terbuat dari bahan campuran tungsten (W, Z = 74) (90%) dan
rhenium (Re, Z = 75) (10%), untuk pesawat mamography
digunakan Molybdenum (Mo, Z = 42) and rhodium (Rh, Z = 45)
• Rentang sudut kemiringan anode 7 – 20 derajat, biasanya yang
sering digunakan pada umumnya pada 12 – 15 derajat
• Perputaran standar anode 3400 rpm.
• Secara khusus anode akan berputar lebih cepat seiring dengan
meningkatnya energi panas akibat pemberian faktor kondisi
penyinaran yang tinggi, bisa mencapai 10000 rpm.
2/1/2013
7
13
WORKSHOP UJI KESESUAIAN PESAWAT SINAR-X
RADIOLOGI DIAGNOSTIK DAN INTERVENSIONAL UNTUK
INSPEKTUR 28 - 31 MEI 2012
14
Effective focal length = Actual focal length X sin (θ)
WORKSHOP UJI KESESUAIAN PESAWAT SINAR-X
RADIOLOGI DIAGNOSTIK DAN INTERVENSIONAL UNTUK
INSPEKTUR 28 - 31 MEI 2012
2/1/2013
8
15
WORKSHOP UJI KESESUAIAN PESAWAT SINAR-X
RADIOLOGI DIAGNOSTIK DAN INTERVENSIONAL UNTUK
INSPEKTUR 28 - 31 MEI 2012
16
WORKSHOP UJI KESESUAIAN PESAWAT SINAR-X
RADIOLOGI DIAGNOSTIK DAN INTERVENSIONAL UNTUK
INSPEKTUR 28 - 31 MEI 2012
2/1/2013
9
17
1 : anode track2 : anode track
WORKSHOP UJI KESESUAIAN PESAWAT SINAR-X
RADIOLOGI DIAGNOSTIK DAN INTERVENSIONAL UNTUK
INSPEKTUR 28 - 31 MEI 2012
18
Focal Track Focal Track
WORKSHOP UJI KESESUAIAN PESAWAT SINAR-X
RADIOLOGI DIAGNOSTIK DAN INTERVENSIONAL UNTUK
INSPEKTUR 28 - 31 MEI 2012
2/1/2013
10
Heel effect
� heel effect adalah terjadinya penurunan intensitas sinar-X pada daerah sisi anode.
� Posisi terbaik tabung sinar-X adalah dengan menempatkan bagian yang tebal dari pasien pada sisi katode, untuk menyeimbangkan transmisi sinar-X pada image receptor.
19
WORKSHOP UJI KESESUAIAN PESAWAT SINAR-X
RADIOLOGI DIAGNOSTIK DAN INTERVENSIONAL UNTUK
INSPEKTUR 28 - 31 MEI 2012
20
kV Heat (%) X Rays (%)
60 99.5 0.5
200 99 1.0
4000 60 40
WORKSHOP UJI KESESUAIAN PESAWAT SINAR-X
RADIOLOGI DIAGNOSTIK DAN INTERVENSIONAL UNTUK
INSPEKTUR 28 - 31 MEI 2012
2/1/2013
11
HEAT UNITS (HU)
� 1(satu) Phase
21
� 3(tiga) Phase dgn frekuensi
tinggi (konstan)
HU = kVp x mA x s
3ɸHU = 1,4 x kVp x mA x s
WORKSHOP UJI KESESUAIAN PESAWAT SINAR-X
RADIOLOGI DIAGNOSTIK DAN INTERVENSIONAL UNTUK
INSPEKTUR 28 - 31 MEI 2012
22
2/1/2013
12
23
240
220
200
180
160
140
120
100
80
60
40
20
Elapsed time (min)
Hea
t u
nit
s st
ore
d (
x 10
00)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Maximum Heat Storage Capacity of Anode
Anode cooling chart (II)
24
WORKSHOP UJI KESESUAIAN PESAWAT SINAR-X
RADIOLOGI DIAGNOSTIK DAN INTERVENSIONAL UNTUK
INSPEKTUR 28 - 31 MEI 2012
2/1/2013
13
25
Focal track
WORKSHOP UJI KESESUAIAN PESAWAT SINAR-X
RADIOLOGI DIAGNOSTIK DAN INTERVENSIONAL UNTUK
INSPEKTUR 28 - 31 MEI 2012
26
WORKSHOP UJI KESESUAIAN PESAWAT SINAR-X
RADIOLOGI DIAGNOSTIK DAN INTERVENSIONAL UNTUK
INSPEKTUR 28 - 31 MEI 2012
2/1/2013
14
• Glass envelope and tube vacuum
27
• Bahan glass envelope terbuat dari kaca pyrex
� Menghindari elektron bertubrukan dengan molekul
udara, sehingga tidak menghalangi kecepatan elektron
sampai ke target
� Mengurangi kerusakan filamen akibat oksidasi
• Tabung sinar-X (insert tube) dibuat hampa udara atau dibuat
vakum dengan tekanan di dalam tabung kurang dari 10-5 Hg
WORKSHOP UJI KESESUAIAN PESAWAT SINAR-X
RADIOLOGI DIAGNOSTIK DAN INTERVENSIONAL UNTUK
INSPEKTUR 28 - 31 MEI 2012
• Tube Housing
28
• Terbuat dari selubung timbal (Pb)
• Terdapat minyak khusus yang berguna
sebagai pendingin tabung dan
penyerap sinar-X yang mungkin saja
terjadi akibat lain dari tumbukan
elektron ke target (diluar area focal
spot)yang dikenal dengan off-focus x-
ray. Minyak juga berfungsi sebagai
isulator dari tegangan listrik yang ada.
• Biasanya juga dilengkapi bakelite
window atau langsung filter
tambahan dari bahan aluminium
2/1/2013
15
Filtration
Penyaringan atau
memberikan filter pada
tabung pesawat sinar-X
berguna untuk menyaring
sinar-X yang tidak
berguna (memiliki energi
yang rendah). Filter
dikelompokan menjadi 2,
yaitu :
1. Inherent filter
2. Additional filter
29
WORKSHOP UJI KESESUAIAN PESAWAT SINAR-X
RADIOLOGI DIAGNOSTIK DAN INTERVENSIONAL UNTUK
INSPEKTUR 28 - 31 MEI 2012
Inherent Filter
30
Component Thickness
(mm)
Aluminium-Equivalent
Thickness (mm)
Glass envelope 1.4 0.78
Insulating oil 2.36 0.07
Bakelite window 1.02 0.05
Data from Trout, E. Radiol. Technol. 1963; 35:161
WORKSHOP UJI KESESUAIAN PESAWAT SINAR-X
RADIOLOGI DIAGNOSTIK DAN INTERVENSIONAL UNTUK
INSPEKTUR 28 - 31 MEI 2012
2/1/2013
16
31
Added Filter
Filter tambahan
(Additional filter)
WORKSHOP UJI KESESUAIAN PESAWAT SINAR-X
RADIOLOGI DIAGNOSTIK DAN INTERVENSIONAL UNTUK
INSPEKTUR 28 - 31 MEI 2012
32
Bahan aluminium dengan
kemurnian 99.9 %
WORKSHOP UJI KESESUAIAN PESAWAT SINAR-X
RADIOLOGI DIAGNOSTIK DAN INTERVENSIONAL UNTUK
INSPEKTUR 28 - 31 MEI 2012
2/1/2013
17
33
WORKSHOP UJI KESESUAIAN PESAWAT SINAR-X
RADIOLOGI DIAGNOSTIK DAN INTERVENSIONAL UNTUK
INSPEKTUR 28 - 31 MEI 2012
34
Kolimator
Bahan kolimator biasanya terbuat dari
blok timbal, dilengkapi lampu dan
cermin dengan kemiringan 45o untuk
mengidentifikasi luas kolimasi melalui
bayangan yang terbentuk
WORKSHOP UJI KESESUAIAN PESAWAT SINAR-X
RADIOLOGI DIAGNOSTIK DAN INTERVENSIONAL UNTUK
INSPEKTUR 28 - 31 MEI 2012
2/1/2013
18
35
Coincidence of light
& x-ray field
WORKSHOP UJI KESESUAIAN PESAWAT SINAR-X
RADIOLOGI DIAGNOSTIK DAN INTERVENSIONAL UNTUK
INSPEKTUR 28 - 31 MEI 2012
Generator
36
Fungsi utama generator adalah menyediakan daya
listrik yang diperlukan pesawat sinar-X untuk
memproduksi sinar-X.
Ada tiga jenis generator :
� Generator satu fase
� Generator tiga fase
� Generator frekuensi tinggi
WORKSHOP UJI KESESUAIAN PESAWAT SINAR-X
RADIOLOGI DIAGNOSTIK DAN INTERVENSIONAL UNTUK
INSPEKTUR 28 - 31 MEI 2012
2/1/2013
19
37
Skema circuit pesawat sinar-X
F. mA meterG. Rectification bridgeH. Xray tubeI. Resistor for mA selectorJ. Step-down transformer
A. Sumber listrik dari PLNB. Tombol eksposur dan timerC. Autotransformer for kVp selectionD. kVp meterE. Step-up transformer
WORKSHOP UJI KESESUAIAN PESAWAT SINAR-X
RADIOLOGI DIAGNOSTIK DAN INTERVENSIONAL UNTUK
INSPEKTUR 28 - 31 MEI 2012
38
Skema circuit pesawat sinar-X
WORKSHOP UJI KESESUAIAN PESAWAT SINAR-X
RADIOLOGI DIAGNOSTIK DAN INTERVENSIONAL UNTUK
INSPEKTUR 28 - 31 MEI 2012
2/1/2013
20
39
Skema circuit pesawat sinar-X
WORKSHOP UJI KESESUAIAN PESAWAT SINAR-X
RADIOLOGI DIAGNOSTIK DAN INTERVENSIONAL UNTUK
INSPEKTUR 28 - 31 MEI 2012
40
Generator satu fase
Generator ini menghasilkan satu atau dua pulsa arus searah (DC). Pada
gambar terlihat gelombang satu fase di ubah menjadi menjadi dua pulsa
(full-wave) setelah melewati rangkaian penyearah (rectifier).
Waktu minimum eksposur yang dimiliki oleh rangkaian generator satu fase
biasanya terbatas pada interval 1/120 detik.
WORKSHOP UJI KESESUAIAN PESAWAT SINAR-X
RADIOLOGI DIAGNOSTIK DAN INTERVENSIONAL UNTUK
INSPEKTUR 28 - 31 MEI 2012
2/1/2013
21
41
Pada gambar terlihat daya satu fase tidak dapat menghasilkan sinar-X yang
konsisten, terlihat saat arus pada titik nol (brown sections) tidak ada foton
yang dapat dihasilkan.
WORKSHOP UJI KESESUAIAN PESAWAT SINAR-X
RADIOLOGI DIAGNOSTIK DAN INTERVENSIONAL UNTUK
INSPEKTUR 28 - 31 MEI 2012
42
Generator tiga fase
Generator tiga fase menggunakan tiga sumber
tegangan, yang masing – masing membentuk
gelombang satu fase dari tegangan AC dengan
siklus 120o (0, 120 dan 240 derajat)
2/1/2013
22
43
Generator tiga fase
Ketiga fase tersebut merupakan kabel dengan
konfigurasi “delta” sehingga memiliki tiga puncak
tegangan. Sebuah rangkaian penyearah akan
menghasilkan 2 pulsa per siklus untuk generator 3
fase-6 pulsa
44
Generator tiga fase memberikan tegangan yang
lebih konstan ke tabung sinar-X dan dapat
menghasilkan waktu paparan yang sangat singkat.
WORKSHOP UJI KESESUAIAN PESAWAT SINAR-X
RADIOLOGI DIAGNOSTIK DAN INTERVENSIONAL UNTUK
INSPEKTUR 28 - 31 MEI 2012
2/1/2013
23
45
Generator frekuensi tinggi
Pada generator frekuensi tinggi, satu
atau tiga fase tegangan AC merupakan
tegangan masukan yang dikoreksi dan
dirapikan (rectified and smoothed) untuk
membentuk arus searah (DC).
Sebuah rangkaian inverter menghasilkan
gelombang frekuensi tinggi berbentuk
persegi.
Rectification and capacitance smoothing
memberikan hasil keluaran tegangan
gelombang tinggi seperti pada sistem
tiga fase.
WORKSHOP UJI KESESUAIAN PESAWAT SINAR-X
RADIOLOGI DIAGNOSTIK DAN INTERVENSIONAL UNTUK
INSPEKTUR 28 - 31 MEI 2012
46
WORKSHOP UJI KESESUAIAN PESAWAT SINAR-X
RADIOLOGI DIAGNOSTIK DAN INTERVENSIONAL UNTUK
INSPEKTUR 28 - 31 MEI 2012
2/1/2013
24
47
Didefinisikan sebagai perbedaan antara
tegangan puncak dan tegangan minimum,
dibagi dengan tegangan puncak dan
dikalikan 100 :
Voltage ripple
WORKSHOP UJI KESESUAIAN PESAWAT SINAR-X
RADIOLOGI DIAGNOSTIK DAN INTERVENSIONAL UNTUK
INSPEKTUR 28 - 31 MEI 2012
48
2/1/2013
25
49
• Didefinisikan sebagai energi per satuan waktu yang
dapat diberikan oleh generator atau diterima oleh
tabung sinar-X selama operasi.
• Power rating biasanya digunakan sebagai indikasi
kualitas secara keseluruhan, dan biasanya dinyatakan
dalam satuan kilowatt (kW).
• Standar untuk membandingkan mesin sinar-x adalah
dengan menggunakan mA maksimum yang
tersedia pada 100 kVp, dengan waktu paparan 0,1
detik.
Power rating
WORKSHOP UJI KESESUAIAN PESAWAT SINAR-X
RADIOLOGI DIAGNOSTIK DAN INTERVENSIONAL UNTUK
INSPEKTUR 28 - 31 MEI 2012
50
Pada generator satu fase, karena voltage ripple terlalu
besar diberikan konstanta 0.7 untuk besaran hilangnya
efisiensi yang terjadi.
WORKSHOP UJI KESESUAIAN PESAWAT SINAR-X
RADIOLOGI DIAGNOSTIK DAN INTERVENSIONAL UNTUK
INSPEKTUR 28 - 31 MEI 2012
2/1/2013
26
51
WORKSHOP UJI KESESUAIAN PESAWAT SINAR-X
RADIOLOGI DIAGNOSTIK DAN INTERVENSIONAL UNTUK
INSPEKTUR 28 - 31 MEI 2012
52
WORKSHOP UJI KESESUAIAN PESAWAT SINAR-X
RADIOLOGI DIAGNOSTIK DAN INTERVENSIONAL UNTUK
INSPEKTUR 28 - 31 MEI 2012
2/1/2013
27
53
WORKSHOP UJI KESESUAIAN PESAWAT SINAR-X
RADIOLOGI DIAGNOSTIK DAN INTERVENSIONAL UNTUK
INSPEKTUR 28 - 31 MEI 2012
54
Jumlah produksi sinar-X sebanding
(proportional) dengan :
Ztarget x kVp2 x mA
WORKSHOP UJI KESESUAIAN PESAWAT SINAR-X
RADIOLOGI DIAGNOSTIK DAN INTERVENSIONAL UNTUK
INSPEKTUR 28 - 31 MEI 2012
2/1/2013
28
Lebih lanjut pada referensi :
55
WORKSHOP UJI KESESUAIAN PESAWAT SINAR-X
RADIOLOGI DIAGNOSTIK DAN INTERVENSIONAL UNTUK
INSPEKTUR 28 - 31 MEI 2012
56
WORKSHOP UJI KESESUAIAN PESAWAT SINAR-X
RADIOLOGI DIAGNOSTIK DAN INTERVENSIONAL UNTUK
INSPEKTUR 28 - 31 MEI 2012
top related