FILM RADIOGRAFI

                                                                FILM RADIOGRAFI
1 Spektrum kepekaan dari mata
Jika cahaya sebuah kaca prisma maka akan dihasilkan bermacam-macam warna. Mata manusia akan melihat spektrum warna dari violet, biru, kuning, orange dan merah. Warna hijau-kuning yang berada di tengah spektrum akan tampak lebih terang atau lebih kemilau dari warna-warna yang lain. Hal ini karena mata msanusia palimng peka terhadap kuning-hijau.
Gambar 2. Kurva sensitivitas mata terhadap panjang gelombang
(Chesney’s Radiographic Imaging, 1990)
Spektrum kepekaan dari film
Emulsi perak halida yang belum diolah sangat peka terhadap bagian biru-violet dari spektrum. Bahan-bahan film yang sangat peka terhadap bagian dari spektrum, cahaya dalam daerah panjang gelombang pendek, mata relatif tidak peka. Emulsi film peka terhadap cahaya ultra violet dimana mata tidak bisa melihat dan bahkan peka terhadap panjang gelombang yang lebih kecil sekalipun (contoh sinar-X) dalam spektrum elektromagnetik.
Film radiografi Green sensitive
Green sensitive adalah jenis film yang peka terhadap cahaya warna hijau. Hal ini disebabkan oleh penambahan pemeka warna yang diberikan pada lapisan emulsi sehingga film ini mempunyai panjang gelombang sampai ke bagian hiaju dari spektrum warna. Film green sensitive ini disebut juga orthocromatic emulsion. Warna hijau dari cahaya tampak diserap oleh permukaan butiran perak halida dan didistribusikan menjadi bayangan. Film radiografi jenis orthocromatic ini mempunyai butiran perak halida yang berbentuk kotak (tabular grains).
Gambar 3. Irisan melintang film green sensitive.
Keterangan gambar :
1. Lapisan pelindung supercoat
2. Butiran tabular
3. Sensitivity Speck
4. Lapisan perekat (subtratum)
5. Lapisan dasar film (base)
Karakteristik Film
Karakteristik utama film diklasifikasikan sebagai resolusi, kecepatan (speed) dan kontras.
Resolusi
Resolusi adalah kemampuan untuk mengakuratkan antara gambaran dengan obyek. Resolusi biasa disebut juga dengan detail, ketajaman dan daya urai (resolving power).Kecepatan (Speed)
Kecepatan (speed) adalah kecepatan atau besarnya kemampuan emulsi film dalam merespon sejumlah cahaya untuk mendapatkan D =1. Nilai speed dipengaruhi oleh ukuran kristal perak halida dan tebalnya. Makin besar kristal maka makin cepat kecepatan (speed) film tersebut. Film dengan kecepatan (speed) rendah memerlukan faktor eksposi yang besar, sedangkan film dengan kecepatan (speed) yang tinggi memerlukan faktor eksposi yang kecil.
Contoh MR 100 (untuk Film AGFA) D=1 bila film dieksposi sebesar 100 mRo
Kontras
Kontras film adalah banyaknya warna kehitman (densitas) yang membedakan antara densitas minimum dan densitas maksimum. Adapun range densitas yang biasa digunakan dalam bidang radiografi adalah antara 0,25-2,00.
Larutan Prosesing
Developer
Karena dalam processing otomatis waktu pembangkitan cukup cepat, maka untuk menghasilkan densitas dan kontras yang optimal digunakan developer dengan keaktifan tinggi dan dengan suhu yang tinggi juga. Suhu yang tinggi dapat mengakibatkan atau menambah pembengkakan emulsi film dan emulsi tersebut dapat terkikis saat melewati roler. Oleh karena itu untuk menjaga film dari kerusakan tersebut maka pada larutan ditambahkan hardener untuk memperkeras gelatin selama processing. Hardener ini harus dapat bekerja dalam larutan alkali dan bahan yang sering digunakan untuk hardener adalah Formaldehyde (HCOH) atau glutaraldehyde. Suhu yang tinggi tidak hanya menyebabkan kerusakan fisik dari emulsi tapi juga berpengaruh pada kondisi kimiawi larutan, semaki tinggi suhu larutan maka oksidasi yang terjadi juga semakin tinggi. Oleh karena itu larutan developer pada processing otomatis mempunyai lebih banyak preservatif pada larutan developer dibandingkan pada larutan developer processing manual. Selain itu, suhu tinggi serta penambahan hardener akan menyebabkan kemungkinan bertambah terjadinya fog pada developer. Oleh karena itu pada developer ditambah antifog atau yang disebut dengan restriner yang berfungsi untuk menahan terjadinya fog yang berlebihan. Umumnya restrainer yang digunakan adalah kalium bromida. Untuk jelasnya, maka diuraikan tentang larutan kimia yang terdapat dalam developer :
2Developer agent
Bahan penbangkit adalah bahan yang dapat merubah perak halida menjadi perak metalik. Bahan pembangkit ini merupakan bahan pereduksi, karena menetralisir ion perak dalam perak bromida dengan memberikan elektron kepadanya.
Sifat utama yang penting dimiliki oleh bahan pembangkit ini adalah kemampuan untuk mereduksi kristal-kristal perak halida yang terkena penyinaran menjadi perak metalik, tanpa mempengaruhi kristal yang tidak terkena penyinaran.
Hardener
Hardener banyak digunakan untuk developer yang dipakai pada allumuanium temperatur yang tinggi, seperti developer untuk daerah tropis dan developer untuk pengolahan film dengan automatic processing. Fungsi dari hardener ini adalah untuk mencegah terjadinya pembengkakan yang berlebih dari emulsi film dan menyebabkan emulsi film lepas dari alas film. Bahan yang digunakan untuk hardener adalah Chlorida dan potassium alum.
Presevative
Developer agent mudah teroksidasi dan cepat menyerap oksigen dari udara. Jika terjadi oksidasi akan melemahkan cairan developer, oleh karena itu dibutuhkan preservatif. Penambahan preservatif kedalam cairan developer tidak menghetikan reaksi oksidasi secara total, tetapi hanya mengurangi efek yang lebih buruk. Jenis larutan yang berfungsi untuk oksidasi adalah Natrium sulfada (Na2SO3).
Restrainer
Jenis larutan yang dipakai adalah benzotriazole yang mempengaruhi perak bromida (AgBr) yang tidak tereksposi, sehingga tidak mudah terjadinya fog. Kalium bromida menghalangi aksi developer yang berlebihan pada perak bromida yang tereksposi dan yang tidak tereksposi, agar tidak terjadinya fog yang berlebihan. Pengaturan perbandinmgan dua larutan ini dapat mengontrol pertumbuhan atau perkembangan fog dari aktifitas developer.
Buffer
Merupakan susunan kimia yang mempunyai fungsi untuk menjaga pH larutan. Larutan ini dapat mencegah akibat yang tidak diinginkan dari perubahan pH pada proses oksidasi. Bahan buffer ini dilengkapi oleh Sodium Karbonat (NaCo3), berfungsi sebagai penambah aktifitas dan sebagai pengawet. Pada processing otomatis biasanya memiliki Ph antara 9,6-10,6.
Accelerator
Cairan developer membutuhkan medium yang bersifat alkali untuk proses pembangkit. Adapun fungsi dari bahan accelerator adalah untuk mengatifkan kerja dari bahan-bahan pembangkit. Menurut Jhon Ball dan Tony price ( 1989 ), pH dari larutan harus diperhatikan, jika pH terlalu rendah ( basa lemah ) cairan akan bereaksi lambat, tapi jika pH terlalu tinggi ( basa kuat ) cairan terlalu aktif dan sulit untuk dikontrol, sehingga akan menghasilkan gambar seperti kabut pada foto rontgen.
Menurut Josep Selman, alkalis atau basa yang digunakan adalah Sodium karbonat (NaCO3) dan Sodium hidroxida. Sodium hidroxida (NaOH) adalah basa kuat yang digunakan dalam developer akan berhubungan dengan bahan hidroquinone untuk mengahasilkan aktifitas dan kontras yang tinggi.
Hidroquinon
Bahan ini memerlukan media basa kuat untuk kegiatannya. Pada proses pembangkitan hydroquinone agak lambat. Hydroquinone {C6H4 (OH)4} akan aktif bekerja untuk membangkitkan kristal AgBr yang terkena eksposi tinggi dan kurang aktif pada kristal yang terkena eksposi rendah. Oleh karena itu bahan ini cenderung menghasilkan kontras dan densitas yang tinggi. Menurut G. T. Z Field ( 1963 ), hydroquinone akan bekerja dengan baik pada suhu dibawah 20C.
Methol
Sifatnya memerlukan alkali yang rendah tetapi dalam proses pembangkit metol akan bekerja sangat cepat, setelah film dimasukkan ke dalam larutan, metol {C6H4OH (NHCH3)} akan cepat bekerja. Menurut D. H. D Jhon dan G. T. Z Field akan aktif bekerja diatas 18C. Oleh karena itu metol akan menghasilkan detail yang sangat baik tetapi densitas yang dihasilkan rendah. Dan pada phenidone berfungsi sebagai merekam gambaran yang mempunyai densitas rendah. Larutan ini dicampur dalam larutan hidroquinone.
Sequetering agent
Gunanya untuk melawan garam yang tidak dapat dilarutkan seperti pada kalsium karbonat yang berasal dari air yang sering dipakai.
Cara kerja Developer
Pada dasarnya developer bekerja untuk mereduksi logam perak. Butir-butir perak halida yang telah tereksposi dari pada butir-butir perak yang belum tereksposi. Reduksi dilakukan dengan developer menyalurkan elektron-elektron ke ion perak pada butiran, menetralisir muatan positif dan mengubahnya ke logam perak.
Suatu kristal perak memiliki titik sensitifitas yang memuat atom-atom perak. Ketika developer kontak dengan perak tersebut,akan menyalurkan elektron untuk menetralisir ion perak positif. Hal ini akan membuat ion perak lebih jauh terikat pada titik sensitifitas, sehingga menetralisir logam perak sampai seluruh kristal menjadi logam perak. Ion bromida negatif yang membentuk kisi-kisi kristal dengan ion perak positif yang berpencar ke dalam cairan developer sebagai ion bromida bebas karena tidak memiliki ion perak untuk menjaganya tetap ditempatFungsi atom-atom perak pada titik-titik sensitifitas (sensitifitas specks) adalah membuat elektron developer dapat menyatu dengan ion perak, dan juga mempercepat proses. Masing-masing kristal perak bromida pada emulsi dikelilingi penghalang muatan negatif dari ion bromine, dan akan cenderung menolak elektron-elektron dari developer dan tetap menjaga di luar. Kristal yang tereksposi bagaimanapun juga memiliki suatu jarak atau kesenjangan (gap) dalam penghalang elektron, lengkapnya dimana bayangan laten titk perak telah terbentuk. Hal ini membuat ion negatif developer menembus tempat dimana penghalang ion bromine lemah.Penjelasan ini menjabarkan kemampuan developer untuk menyeleksi butiran-butiran yang telah tereksposi maupun yang belum. Hanya butiran yang telah tereksposi memiliki pusat-pusat sensitifitas sentifitas (Sensitive Speck)yang membuat lemahnya penghalang ion bromine, dan hanya bitiran yang sudah tereksposi memilki kombinasi atom-atom perak dan ion silver yang terikat. Fakta tersebut membuktikan developer dapat mengubah suatu kristal yang tereksposi dan mereduksi seluruhnya menjadi logam perak, membuat penampakan bayangan hitam.
Teori bayangan laten dan kerja developer diringkas dibawah ini dalam istilah dasar yang umum ; kerja fotografi dasar :
Dilakukan oleh cahaya atau sinar – X
Perak bromine = ion-ion bromine (negatif) dan ion-ion perak (positif) ion bromine + cahaya emisi elektron.
Elektron-elektron + ion perak atom perak.
Dilanjutkan oleh kerja developer
Developer memberikan elektron ke ion-ion perak.
Elektron + ion-ion perak atom-atom perak.
Lebih mudah bagi developer untuk memberikan elektron ke perak bromida yang telah tereksposi, perak tersebut telah memiliki beberapa atom-atom perak hasil kerja cahaya dan memecah dalam muatan negatif sekitar kristal yang mengandung atom-atom perak tersebut. Karena itu elektron dari cairan pembangkit akan lebih mudah mereduksi semua kristal tereksposi ke logam perak.
Skala pH dan Suhu Developer
Skala pH
Skala pH digunakan untuk mengartikan derajat keasaman atau basa (alkalinitas) dari suatu cairan. Kita harus memahami karena nilai pH dalam cairan processing relatif penting.
Air merupakan cairan netral dengan formula kimia H2O. Air mengandung ion hidroxyl (OH) yang negatif dan ion hidrogen (H) positif. Dalam air murni ada 2 ion-ion tersebut ada dalam konsentrasi yang sama. Konsenrtasi masing-masing adalah 10-7 gram ion perliter. Merupakan pernyataan dalam cairan keadaan netral.
Kebanyakan developer radiografi berfungsi pada pH diatas 9, dan membutuhkan skala yang tetap atau konstan antara 0,1-0,2. Skala pH merupakan logaritma dan perubahan kecil pada pH berarti perubahan keasaman yang besar. Pada skala logaritma suatu perubahan dari1 ke 2 mengindikasikan suatu perubahan dengan kelipatan 10 kali. Pada developer dapat berarti suatu perbedaan aktiftas antara tidak ada pembangkitan sama sekali, dan suatu energi yang menimbulkan kabut (fog) pada film yang dimasukan ke cairan.
2.1.2.1.3.2 Suhu Developer
Suhu developer berpengaruh pada aktifitas agent yang digunakan, developer lebih aktif jika hangat. Membuat waktu pembangkitan sebagai periode yang dibutuhkan untuk membangkitkan bayangan ke titik dengan densitas, kontras dan fog dengan nilai optimal. Dapat dikatakan suhu yang lebih tinggi mengindikasikan waktu pembangkitan yang lebih singkat, dapat juga diartikan suhu yang sangat rendah dapat membuat developer hampir tidak aktif dan pada suhu yang sangat tinggi dapat membuat kabut bayangan dan bahkan marusak fisik film, memisahakan gelatin dari base (dasar). Kerusakan fisik lebih cenderung terjadi jika emulsi membengkak dan lunak.
Agent-agent pembangkit yang berbeda dipengaruhi lebih luas dengan perubahan pada suhu, sebagai contoh hyroquinone tidak lebih aktif dari pada metol ketika suhu cairan menurun. Pada prakteknya suhu cairan dipilih untuk memberikan kecepatan optimal dari agent-agent developer yang ada dalam memberikan kombinasi dan untuk mencapai derajat aktifitas yang seimbang dan sempurna.
Menurut Chesney (1990), suhu mempunyai pengaruh yang besar pada gambaran. Kenaikan suhu walaupun sedikit (misalkan 1/2ºC) tanpa perubahan pembangkitan, mengahasilkan kenaikan “chemical fog“ walaupun kecil dan peningkatan densitas gambaran. Sedangkan kenaikan suhu yang cukup tinggi mengakibatkan yang tinggi terhadap densitas.
Fixer
Ketika film keluar dari developer, maka emulsi dari perak bromida yang tereksposi berubah menjadi perak berwarna hitam metalik dan gambarpun mulai terlihat. Perak bromida yang tidak tereksposi tidak terbangkit dan pada kenyataannya tidak larut dalam air dan membekas pada emulsi sebagai benda yang peka cahaya. Jika dibiarkan akan menjadi hitam dan akan merusak gambaran jika ada cahaya yang menyinarannya. Proses fiksasi diperlukan untuk menetapkan gambaran dengan melarutkan perak yang tak tereksposi, meninggalkan perak metalik yang tergambar dan tidak terhalang oleh latar yang hitam. Perak bromida dipindahkan dengan mengubahnya menjadi substansi perak yang kompleks. Susunan yang terbentuk jadi mudah bercampur dengan air dan tidak larut dalam air yang ada pada larutan fixer dan kemudian dapat dibersihkan pada tahap processing selanjutnya. Fungsi lain dari larutan fixer adalah untuk menghentikan aksi developer yang terserap oleh gelatin pada emulsi film, dan juga untuk mengeraskan film. Pengerasan sangat penting untuk melindungi film dari kerusakan. Larutan fixer terdiri dari berbagai bahan yaitu :
Fixing agent yang bereaksi dengan perak bromida yang tereksposi dan membentuk senyawa Amonium mono argento dithiosuphat (asam) ditambah amonium bromida. Ion-ion amonium akan larut dalam air dan akan mudah lepas dari emulsi. Amonium thiosulfat {(NH4)2S2O3} Kurang stabil dibandingkan dengan Sodium thiosulfat (Na2S2O3) Karena jika menggunakan amonium thiosulfat dan film tidak dibilas dengan baik, maka akan timbul noda yang akan merusak gambaran. Tapi keuntungan dari amonium thiosulfat adalah sangat cepat reaksinya sehingga untuk processing otomatis sering digunakan bahan ini.
Acid adalah satu larutan kimia yang berfungsi untuk menghentikan aksi pembangkitan dari larutanh developer yang mungkin tersisa di film sehingga tidak merusak gambaran yang dibuat. Selain itu acid juga berfungsi untuk membantu kerja dari larutan hardener. Asam kuat tidak terlalu baik untuk dipakai sebagai bahan karena akan menyebabkan banyaknya terjadi pengedapan sulfur atau sulfurisasi yang akan merusak cairan. Karena itu sebaiknya dipakai asam lemah karena pengedapan sulfur yang terjadi tidak terlalu banyak. Untuk mengatasinya ditambahkan larutan stabilizer atau preservatif. Asam lemah yang digunakan adalah asam asetat (CH3COOH).
Preservatif adalah larutan kimia yang bahannya terbuat dari Natrium sulfat (Na2So3) dan gunanya adalah untuk mengatasi terjadinya reaksi sulfurisasi melalui reaksi
Na2SO3 + S Na2S2O3
Jadi selain sebagai bahan untuk mengatasi sulfurisasi juga sebagai bahan penghasil fixing agent dengan adanya reaksi kimia tersebut yaitu Na2S2O3.
2.1.2.2.4 Buffer merupakan bahan kimia yang ditambahkan pada larutan fixer yang tujuannya adalah untuk menjaga keadaan ph larutan fixer agar tidak berubah yang disebabkan oleh terbawanya larutan adalah Asam asetat (CH3COOH). Ph larutan fixer yang baik adalah berkisar antara 4,5 - 5.
2.1.2.2.5 Hardener dapat mencegah terjadinya pengelupasan emulsi film yang disebakan oleh suhu dan sifat alkali dari developer. Karena selama terjadinya proses pembangkitan, emulsi film akan ikut mengembang. Dan jika pengembangan emulsi ini tidak dihentikan maka akan dapat merusak dan melepaskan lapisan emulsi dari basenya. Untuk itu pada larutan fixer diberikan bahan kimia tambahan yaitu Potassium allum {K2SO4Al (SO4)3 24H2O} sebagai hardener. Potassium allum paling umum digunakan karena dapat bekerja sampai ph 5.
Solvent atau pelarut digunakan air.