Superkonduktor
27
Rabu
Apr 2011
in Aplikasi Superkonduktor pada Magnetic Resonance Imaging/MRI
Pada tahun 2003 tiga orang ilmuwan diberi Nobel Fisika yakni Alexei abrikosov, Anthony legget dan Vitally Ginzburg, akibat temuan mereka mengenai perkembangan teori superkonduktor. Mereka menemukan aplikasi superkonduktor, yakni sebuah alat pencitra/pendiagnosa yang disebut Magnetic Resonance Imaging / MRI.
Super konduktor adalah suatu sifat pada bahan yang tidak memiliki hambatan pada suhu di bawah titik tertentu. Sebenarnya suatu bahan dapat berupa konduktor, semikonduktor ataupun insulator, tergantung suhu yang mengenai bahan tersebut. Selain itu dia akan menjadi superkonduktor pada temperatur dibawah suhu kritis.
Telah diketahui bahwa suatu hambatan pada logam akan menurun secara
bertahap jika suhu diturunkan secara bertahap pula. Berdasarkan
pengetahuan tersebut, banyak ilmuwan yang melakukan penelitian lebih
lanjut mengenai sifat tersebut. Hingga pada suatu waktu seorang ilmuwan
dari Belanda bernama Heike Kamerlingh Onnes, menemukan superkonduktor
suatu bahan. Onnes berhasil mencairkan helium hinggak 4 K atau – 2690c.
Kemudian ia mempelajari sifat-sifat kelistrikannya. Para ilmuwan lain
memperkirakan bahwa elektron yang mengalir pada konduktor akan berhenti
mengalir pada suhu 0 mutlak, namun Onnes telah membuktikan pada suhu
tersebut hambatan menghilang.
Superkonduktor dapat dijelaskan dengan menggunakan teori BCS
(Berdeen, Cooper, dan Schriffer). Ketiga ilmuwan tersebut menjelaskan
gejala superkonduktifitas dengan pasangan elektron, yang sering disebut
dengan pasangan cooper. Pasangan elektron dibentuk oleh pasangan ion-ion
positif dalam logam, yang mengakibatkan arus listrik akan bergerak
lebih merata sehingga terjadilah superkonduktivitas. Gejala ini menolak
medan magnet dari luar selama medan magnet luar tidak terlalu
tinggi(efek Meissener). Bila medan magnet luar melebihi batas kritis,
maka superknduktivitas menghilang. Ini adalah superkonduktor tipe I,
untuk tipe II tidak menunjukkan efek Meissener.
MRI yang ditemukan ketiga ilmuwan tersebut, mempunyai pencitraan
dengan resolusi sangat tinggi, melebihi CT SCAN, yang keduanya dapat
digunakan sebagai pendiagnose otak manusia. Sistem MRI terdiri dari
magnet(komponen alat utama), komputer, peralatan pemancar gelombang
radio, dan komponen skunder lainnya. Magnet yang digunakan sebesar 0.5-2
Tesla.(1 T = 10000 Gauss). Gradiennya 18 dan 27 militesla. Medan magnet
utama dimasukkan dalam pasien dalam keadaan stabil dan dengan medan
magnet berkekuatan besar, gradiennya membuat magnet utama berubah-ubah.
Pasien harus berada pada pusat medan magnet secara tepat. Bersamaan
dengan denyut-denyut energi gelombang radio, pindaian dapat menemukan
titik sangat kecil dalam tubuh.
Seperti yang diketahui, kandungan air dalam tubuh manusia mencapai
2/3 bobot manusia. Di mana terdapat perbedaan kandungan air pada
organ-organ manusia. Proses patologi tersebut di atas akan mencerminkan
perubahan kandungan air ini dengan gambar MRI. Di man a air adalah
milekul yang tersusun dari atom-atom hidrogen dan oksigen. Inti-inti
atom H berperan sebagai jarum mikroskopis. Ketika medan magnet kuat
mengenai tubuh, inti-inti atom H memiliki arah teratur. Bila diberi
denyut gelombang radio yang spesifik untuk atom H, maka kandungan energi
inti-inti atom akan berubah. Kemudian gema terjadi ketika inti-inti
atom tersebut kembali pada keadaan semula. Di sinilah dapat diketahui
konsep-konsep fisika statistik, mengenai distribusi partikel dalam atom.
Perbedaan osilasi kecil inti-inti atom H terdeteksi dengan komputer
dan membentuk gambar 3D yang mencerminkan struktur kimia jaringan,
termasuk kandungan air dan pergerakan molekul-molekul air. Hasil
tersebut menggambarkan lebih rinci mengenai jaringan-jaringan dan
organ-organ manusia.
Diambil Dari : www.Google.com/superkonduktor~Nobel fisika 2003 teori superkonduktivitas dan superfluiditas
Bapak dosen Poltekkes Jak IIkan??
ReplyDeleteKalo gak salah di Radiologi ya pak?
Wah saya juga mau kesana.Dari cara nerangin kayanya bapak ini orangnya seru. :)