Makalah Tentang Ma Selector Dan Kv Regulator.docx

Makalah Tentang mA Selector dan Kv Regulator

Dosen Pembimbing : Aris Samsul,SST

Disusun Oleh: Ritma Danty Angelica (161141043) Rosi Devianing Tyas (161141045)

Program Studi : D3 Radiodiagnostik & Radioterapi SEKOLAH TINGGI ILMU KESEHATAN (STIKes) WIDYA CIPTA HUSADA

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Perkembangan dunia medis dari waktu ke waktu semakin pesat, tak terkecuali instrument / alat medis. Salahsatu penemuan yang berkontribusi dalam dunia medis yaitu ditemukannya sinar X / sinar Rontgen yang mendasari terciptanya Pesawat Rontgen. Pesawat roentgen merupakan instrument medik yang prinsip kerjanya mengunakan radiasi sinar X, baik untuk keperluan fluoroskopi maupun radiografie. Penemuan dari Willhem Conrad Rontgen tersebut telah mendorong perkembangan dunia medis terutama dalam pembuatan instrumen medis. Berawal dari percobaan dalam hal perbedaan potensial diantara anoda dan katoda yang terkandung dalam suatu gas, yang memicu terjadinya ionisasi sehingga elektron - elektron akan membebaskan diri dari ikatan atomnya. Elektron yang terdekat dengan sebuah anoda akan langsung ditarik ke anoda sehingga akan terjadi hole. Kemudian hole ini akan diisi oleh elektron berikutnya, tempat yang ditinggalkan elektron ini akan menjadi hole lagi dan terjadi pengisian lagi oleh elektron berikutnya, begitu seterusnya, sehingga akan terjadi estafet elektron dan terjadilah rangkaian tertutup sehingga timbul arus elektron yang berkebalikan dengan arus listrik yang kemudian disebut arus tabung. Perpindahan elektron ini akan menghasilkan seatu gelombang elektromagnetik yang panjang gelombangnya berbeda- beda. Gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang 0,1– 1 A inilah yang kemudian disebut sinar X atau sinar Rontgen. 1.2 Rumusan Masalah Pada makalah ini, penulis merumuskan masalah sebagai berikut: 1. Bagaimana aplikasi sinar X pada pesawat rontgen konvensional? 2. Bagai mana perinsip kerja instrument pesawat rontgen konvensional? 3. Apa saja komponen penyusun dari pesawat rontgen? 4. Bagaimana prinsip kerja foto Rontgen?

1.3 Tujuan Dengan rumusan masalah yang ada di atas, makalah ini bertujuan untuk: 1.Mengetahui aplikasi sinar X pada pesawat rontgen konvensional. 2.Mengetahui perinsip kerja dari instrument pesawat rontgen konvensional. 3. Mengetahui komponen penyusun dari pesawat rontgen. 4. Mengetahui prinsip kerja foto rontgen.

BAB II PEMBAHASAN 2.1 Aplikasi Sinar X Pada Pesawat Rontgen Konvensional Pesawat rontgen merupakan instrument medis yang bekerjanya mengunakan radiasi sinar X, baik untuk keperluan fluoroskopi maupun radiografie. Dimana cikal bakal dari pesawat rontgen ini karena ditemukannya sinar X oleh Willhem Conrad Rontgen, kemudian Rontgen melakukan percobaan dengan menggunakan tabung yang terbuat dari Glass Envelope yang didalamnya terdapat gas Argon atau Xenon, ketika ada beda potensial diantara anoda dan katoda maka gas – gas tersebut akan terionisasi dan elektron-elektron akan membebaskan diri dari ikatan atomnya. Jika tabrakan elektron tersebut tepat diinti atom maka disebut peristiwa Breamstrahlung dan apabila menabraknya dielektron dikulit K, disebut K Karakteristik. Akibat tabrakan ini akan terbentuk hole-hole karena elektron-elektron yang ditabrak tersebut terpental. Kemudian hole hole tersebut akan menghasilkan perpindahan elektron dengan panjang gelombang berbeda – beda, yang kemudian menghasilkan sinar X. Bermodal dari penemuan Rontgen maka kemudian Collige menyempurnakan penemuan tersebut dengan memodifikasi tabung yang digunakan. Tabung yang digunakan adalah tabung vakum yang didalamnya hanya terdapat 2 elektroda yaitu anoda dan katoda. Tabung jenis ini kemudian disebut Hot Chatoda Tube dan merupakan tabung yang dipergunakan untuk pesawat Rontgen konvensional yang sekarang.

2.1.1 Prinsip Kerja Katoda Tube Tabung yang digunakan adalah tabung vakum yang didalamnya hanya terdapat 2 elektroda yaitu anoda dan katoda. Katoda / filamen tabung rontgen dihubungkan ke transformator filamen. Transformator filamen ini akan memberi supply sehingga mengakibatkan terjadinya pemanasan pada filamen tabung rontgen, sehingga terjadi Thermionic Emission, dimana elektron-elektron akan membebaskan diri dari ikatan atomnya, sehingga akan banyak terjadi elektron bebas dan terbentuklah awan elektron. Anoda dan katoda di hubungkan dengan transformator tegangan tinggi 10 KV – 150 KV. Primer HTT diberi tegangan AC ( bolak-balik ) maka akan terjadi garis-garis gaya magnet ( GGM ) yang akan berubah – ubah bergantung dari besarnya arus yang mengalir. Akibat dari perubahan garig-garis gaya magnet ini akan menyebabkan timbulnya gaya gerak listrik ( GGL ) pada kumparan sekunder, yang besarnya tergantung dari setiap perubahan fluks pada setiap perubahan waktu ( E = -d Φ / dt ). Dari proses ini didapatkanlah tegangan tinggi yang akan disuplay ke elektroda tabung rontgen. 2.2 Komponen Penyusun dan Prinsip Kerja Instrument Pesawat Rontgen Instrumen Pesawat Rontgen memiliki beberapa komponen penyusun, yang tiap – tiap komponen penyusun pesawat rontgen tersebut memiliki fungsi masing masing, sehingga

dapat berkorelasi dan menghasilkan fungsi untuk suatu tujuan yaitu pesawat rontgen. Terdapat blok diagram dari komponen penyusun pesawat rontgen konvesional, yaitu sebagai berikut:

Untuk dalam blok diagram tersebut dibagi menjadi beberapa bagian penyusun, diantaranya yaitu rangkaian Power Supply, Rangkaian Timer, Rangkaian HTT, Rangkaian X Ray Tube (Tabung sinar X), dan rangkaian pemanas filamen.

2.2.1 Blok Rangkaian Power Suply Ragkaian power suply ini berfungsi untuk mendistribusikan tegangan pada seluruh rangkaian pesawat rontgen sesuai yang dibutuhkan oleh masing-masing rangkaian. Rangkaian power supply ini terdiri dari : a. Saklar Saklar / Switch ini berfungsi untuk menghubungkan supply listik PLN dengan pesawat roentgen. b. Fuse / Sekring Sekring pada bagian rangkaian power supply ini yaitu untuk pelindung atau pengaman, apabila ada arus / tegangan yang lebih dari kuota yang masuk, maka sekring tersebut berfungsu sebagai jembatan pengaman, dia akan putus apabila ada arus / tegangan yang besar diluar kuota masuk dalam komponen ini. c. Voltage Convensator Voltage Convensator berfungsi untuk mengkompensasi nilai tegangan yang diperlukan pesawat rontgen jika terjadi penurunan atu kenaikan pada supply PLN Apabila tegangan naik kita harus menambah jumlah lilitan primer dengan memutar selector voltage compensator, dan jika tegangan turun kita harus mengurangi jumlah lilitan primer dengan

cara memutar selector voltage compensator sehingga diperoleh perbandingan transformasi antara tegangan dan jumlah lilitan primer dengan tegangan dan jumlah lilitan sekunder adalah tetap dengan demikian diperoleh nilai tegangan pada setiap lilitan akan tetap. Perbandingan transformasinya dapat dituliskan sebagai berikut: E1: N1= E2: N2

Dimana

E1 = Tegangan di primer N1 = Jumlah lilitan di primer E2 = Tegangan di sekunder N2 = Jumlah lilitan di sekunder

Sebagai contoh, ketika E1 : N1 = E2 : N2 , 220 : 220 = 1 : 1, tegangan dari PLN stabil 220 v dan lilitan primer jumlahnya 220 maka perbandingan output di sekunder = 1:1, ini menunjukan bawha setiap lilitan terdapat 1 volt tegangan. Jika tegangan dari PLN naik menjadi 230v dan lilitan primer 220, maka perbandingan output ¹ 1 : 1, agar diperoleh tegangan setiap lilitan (pada output / sekunder) akan tetap 1 : 1 maka kita harus menambah jumlah lilitan primer sebanyak 10 lilitan. Sehingga akan dihasilkan E1 : N1 = E2 : N2 yaitu 230v : 230 = 1:1, begitupun jika tegangan darin PLN menjadi turun, misalkan menjadi 210v, dan lilitan primer tetap 220, maka perbadingan pada sekunder output ¹ 1 : 1 yaitu 210 v : 220, untuk menjadikan transformasi 1:1 maka harus jumlah lilitan primer sebanyak 10 lilitan 210v : 210 = 1:1, maka akan diperoleh perbandingan transformasi tetap. d. Auto Trafo Auto trafo merupakan alat untuk memindahkan daya listrik dari satu rangkaian ke rangkaian lain dengan cara menaikkan atau menurunkan tegangan keseluruh pesawat rontgen. Autotrafo juga merupakan transformator yang kumparan primer dan kumparan sekundernya menjadi satu dalam satu core. e. Line Resistance ( R Mate) Setiap pesawat rontgen akan mempunyai hambatan atau R yang diberikan oleh pabrik, contohnya pada pesawat Rontgen Shimadzu R=0,04 - 0,08Ω, resistance ini disebut R internal ( R pesawat ). Sehinnga R line adalah tahanan atur yang berfungsi untuk mencocokkan tahanan pengkabelan dengan tahanan yang dibutuhkan pesawat rontgen. R internal = R. mate (line) + R. Eksternal (pengkabelan)

f. Voltage Indicator Voltage Indicator sebagai alat untuk mengetahui apakah tegangan PLN mengalami kenaikan atau penurunan.

g. KVP Selector Mayor KVP selector mayor berfungsi untuk memilih tegangan tinggi / memilih besarnya beda potensial antara anoda dan katoda, yang besar selisih tiap terminal x 10 KV. h. KVP Selector Minor KVP selector minor untuk memilih tegangan tinggi / memilih besarnya beda potensial antara anoda dan katoda, yang besar selisih tiap terminalnya 1 KV. i. Voltage Regulator Voltage regulator berfungsi untuk memilih tegangan PLN 110/220/380 Vac tergangtung dengan pesawat yang digunakan dan dinegara mana. 2.2.2 Blok Rangkaian Pemanas Filamen Fungsi dari pemanas filament yaitu untuk memberikan catu daya dan mengatur besar arus pemanas filament agar terjadinya termionic emission bisa di kendalikan sehingga jumlah electron – electron bebas yang dihasilkan pada filament tabung rontgen bisa dikontrol.

Blok rangkaian pemanas filament ini terdiri dari beberapa rangkaian, diantaranya yaitu rangkaian stabilisator tegangan, Space Charge Compensator, arus controller, Stand by Resistance, filament limiter, trafo filament, dan filament tabung Rontgen. a. Rangkaian Stabilisator Tegangan. Fungsi dari Stabilisator tegangan ini untuk menstabilkan tegangan pada rangkaian pemanas filament sehingga pengaruh fluktuasi tegangan PLN tidak mengakibatkan kerusakan yang signifikan pada filament tabung rontgen. Rangkaian ini terdiri lagi kumparan primer yang kita sebut N1, kemudian kumparan sekunder yang terdiri dari N2 dan N3. N2 di paralel dengan C diseri dengan N3. Masukkan / input disebut Ek1 dan keluaran / output disebut Ek2.

Ada 3 kemungkinan keadaan pada stabilizer tegangan, yaitu: 1) EK 1= EK 2 ( PLN Normal ) Kondidi tersebut terjadi ketika tidak ada penaikan / penurunan tegangan PLN. Pada N2, tegangan mendahului arus sebesar 90o sedangkan pada C arus akan mendahului tegangannya rebasar 90o. Sehingga pada tegangan C dan tegangan N2 akan mempunyai besar tegangan yang sama (karena diparallel) tetapi fasenya akan berlawanan. Perbedaan fasa ini menyebabkan terjadinya peniadaan impedansi antara R dan C sehingga tegangan pada stabilisator tegangan merupakan tegangan yang keluar melewati R internal dan bukan R impedansi. 2) EK 1> EK 2 ( kenaikan tegangan PLN) Seiring terjadinya kenaikan tegangan PLN, maka tegangan pada N2 juga akan mengalami kenaikan. Pada saat tersebut adalah masa transisi (perubahan), dimana tegangan pada C masih tetap (tidak mengalami perubahan), sehingga antara tegangan pada N dan tegangan pada C terjadi beda fase sebesar IXN2 - IXC ( karena Xc lebih kecil ), sehingga besar keluaran pada N dan C (parallel) = IXN2 - IXC + I.R. 3) EK 1< EK 2 ( penurunan tegangan PLN) Apabila tegangan primer turun maka tegangan di sekunder juga akan ikut turun (N2 dan N3 tegangannya akan turun). Meskipun tegangan di N2 turun tapi tegangan di C tidak akan langsung turun, hal ini karena belum terjadi stedy state sehingga antara teganagn di C dan N2 terjadi selisih fase dimana tegangan di C akan lebih besar dari tegangan di N2. maka pada E = IXC + IXN2 sehingga Ek2 = E + IXN3.

b. Space Charge Compensator

Selector pada SCC ini dikelompokkan dengan kvp selector mayor dengan maksud agar pada saat kita memilih besar tegangan, kita juga mengatur/memilih besarnya nilai R pada SCC. Jika posisi kvp selector mayor pada pemilihan KV tertinggi maka pada SCC nilai R nya akan pada posisi dengan nilai R tertinggi pula begitu juga sebaliknya.Hal ini dimaksudkan supaya pada saat KV naik maka SCC yang terdiri dari VR dan dikelompokan dengan KV selector, maka nilai R pada SCC juga naik sehingga terjadi voltage drop yang besar pada SCC dan mengakibatkan tegangan pada pemanas filamen berkurang, jadi walaupun energi yang menarik elektron lebih kuat tetapi jumlah electron yang ditarik sedikit maka nilai arus tabung yang terjadi sesuai dengan yang telah ditentukan. Kemudian pada saat KV turun maka nilai R space charge compensator yang terdiri dari VR yang telah dikelompokan dengan KV selector akan turun juga, sehingga terjadi voltage drop yang kecil pada SCC dan mengakibatkan tegangan pada pemanas filamen bertambah / naik sehingga awan elektron naik (semakin banyak) sehingga walaupun energi yang menarik electron kecil tapi electron yang ditarik banyak maka nilai arus tabung yang terjadi sesuai dengan yang ditentukan.