TEKNIK PESAWAT RONTGEN KONVENSIONAL,

PESAWAT SINAR X

1.1. Pembuatan Sinar-X

            Sinar-x dapat dihasilkan di dalam sebuah tabung sinar-x hampa udara. Tabung sinar-x dibuat hampa udara agar elektron yang berasal dari katoda tidak terhalang oleh molekul udara dalam perjalanannya menuju anoda.  Elektron-elektron tersebut akan menumbuk anoda dan terjadi proses perubahan  energi.  Energi elektron sebagian besar diubah menjadi panas (99 %) dan sebagian kecil diubah menjadi sinar-x (1 %).

            Suatu tabung sinar-x mempunyai beberapa persyaratan yaitu:

1.    Mempunyai sumber elektron

2.    Gaya yang mempercepat gerakan elektron

3.    Lintasan elektron yang bebas dalam ruang hampa

4.    Alat pemusat berkas elektron

5.    Penghenti gerakan elektron

Tabung sinar-x  ditunjukkan pada gambar 2.1.

Gambar 2.1 Tabung sinar-x

2.2. Pesawat Sinar-X

            Pesawat sinar-x adalah pesawat yang menghasilkan gelombang elektromagnetik frekuensi tinggi (sinar-x) untuk digunakan dalam diagnostik atau terapi. Blok diagram pesawat sinar-x ditunjukkan pada gambar 2.2.

Gambar 2.2 Blok diagram pesawat sinar-x

            Sebuah sumber tegangan tinggi dari 20 – 200 kV diperlukan untuk menghasilkan sinar-x pada tabung sinar-x.  Penentuan waktu durasi tegangan tinggi yang dipakai pada tabung harus dibatasi dengan hati-hati supaya pasien tidak menerima dosis yang berlebihan, film tidak menjadi terlalu hitam, dan tabung sinar-x tidak terlalu panas.  Selama tabung sinar-x dioperasikan dalam batas termalnya, intensitas sinar-x diatur oleh arus filamen.  Sebagai sebuah proteksi terhadap kelebihan panas, temperatur anoda dimonitor oleh pendeteksi temperatur. Jika temperaturt anoda melebihi nilai tertentu, kelebihan panas akan dideteksi dan suplai tegangan tinggi akan mati secara otomatis.  Sebagian besar anoda tabung sinar-x diputar oleh motor induksi untuk membatasi daya sinar-x pada satu titik dan membantu pendinginan anoda.  Sumber tegangan tinggi pada gambar 2.2 dihasilkan oleh sebuah trafo tengangan tinggi ke tingkat 20 – 200 kV.   Tegangan tinggi kemudian disearahkan dan dihubungkan ke tabung sinar-x yang akan melewatkan arus konvensional hanya dalam satu arah dari anoda ke katoda.  Produksi sinar-x oleh anoda merupakan radiasi bremstrahlung yang terdiri dari sebaran frekuensi.  Sinar-x dengan frekuensi rendah tidak memiliki kontribusi yang berarti dalam data diagnostik tetapi akan meningkatkan dosis yang diterima pasien.  Untuk mereduksi sinar-x frekuensi rendah digunakan filter aluminium sedangkan kolimator digunakan untuk membatasi luas paparan radiasi sinar-x (Aston, 1990).

2.3 Klasifikasi Pesawat Sinar-X

            Pesawat sinar-x dapat diklasifikasikan dalam beberapa kelompok.

a. Berdasarkan kegunaan

            Berdasarkan kegunaannya pesawat sinar-x dibedakan menjadi dua yaitu:

1.      Pesawat sinar-x diagnostik

Pesawat sinar-x diagnostik digunakan untuk melihat organ bagian dalam tubuh seperti tulang, paru-paru, jantung dan sebagainya.  Pesawat jenis ini dapat mendeteksi adanya keretakan tulang maupun tumor pada jaringan tubuh. Tegangan tabung sinar-x yang digunakan dalam pesawat jenis diagnostik tidak lebih dari 150 kV.

2.     Pesawat sinar-x terapi

Pesawat sinar-x terapi digunakan untuk merusak jaringan kanker atau tumor.  Pesawat sinar-x jenis ini menggunakan tegangan tabung lebih besar dari pesawat jenis diagnostik yaitu berkisar dari 400 kV hingga belasan MV (Wiryosimin, 1995 ).

b. Berdasarkan Cara Penempatan

1.       Pesawat sinar-x portabel

      Pesawat sinar-x portabel adalah pesawat sinar-x yang dapat dipindah pindahkan.  Pesawat ini biasanya berukuran kecil.  Contoh: pesawat sinar-x jenis mobile (gambar 2.3.a ).

2.     Pesawat sinar-x fixed

            Pesawat sinar-x fixed adalah pesawat sinar-x yang tidak dapat dipindah pindahkan. 

                                                  (a)                                                                          (b)

Gambar 2.3 Pesawat sinar-x (a) jenis mobile (b) jenis fixed

c. Berdasarkan Penerapan

            Pesawat sinar-x juga dapat dibedakan berdasarkan bidang terapannya yaitu

1.      Pesawat sinar-x industri

Pesawat sinar-x industri digunakan untuk keperluan dibidang industri misalnya untuk keperluan radiografi dalam teknik uji tak merusak, difraktometri atau kristalografi.

2.     Pesawat sinar-x medik

Pesawat sinar-x yang digunakan dalam bidang medik dibedakan dalam dua kelompok, yaitu jenis pesawat sinar-x  diagnostik dan jenis terapi.

4.2. Pembahasan

4.2.1. Data Spesifikasi Pesawat Sinar-X

            Pesawat sinar-x yang digunakan di Instalasi Radiologi Rumah Sakit Orthopaedi Purwokerto adalah pesawat sinar-x jenis mobile dengan data spesifikasi sebagai berikut:

            Merk                                 : TOSHIBA

            Model                                : IME – 100L

            Daya Maksimum              : 18 kW

            Jenis Tabung                     : DRX – 1603B

            Tahun Pembuatan           : 2002

            Pabrik Pembuat  :             TOSHIBA MEDICAL SYSTEMS, JAPAN

4.2.2. Bagian-Bagian                   Pesawat Sinar-X

            Bagian-bagian pesawat sinar-x mobile model IME – 100L ditunjukkan pada gambar 4.1.

 Gambar 4.1 Bagian-bagian pesawat sinar-x mobile

          model IME – 100L

Keterangan gambar:

1. Tabung sinar-x                      5. Panel kontrol

2. Kolimator                               6. Pegangan kemudi

3. Lengan penopang                7. Bok kaset

4. Handswitch                           8. Generator tegangan tinggi

4.2.3. Fungsi Tiap Bagian Pesawat Sinar-X Jenis Mobile

1. Tabung Sinar-X

            Tabung sinar-x merupakan bagian pesawat yang menghasilkan sinar-x.  Tabung sinar-x yang digunakan dalam pesawat tersebut adalah jenis anoda putar.  Bagian-bagian tabung ditunjukkan pada gambar 4.2.

                                        Gambar 4.2 Bagian-bagian tabung sinar-x

a. Katoda

Katoda adalah tempat elektron-elektron dihasilkan.  Katoda terbuat dari filamen tungsten seperti diperlihatkan pada gambar 4.3.

Gambar 4.3 Konstruksi Katoda

b. Anoda

Anoda merupakan sasaran dari elektron-elektron yang dipercepat. Area tempat tumbukan elektron pada anoda disebut bidang fokus (focal spot) seperti diperlihatkan pada gambar 4.4. Bagian ini adalah tempat terbentuknya sinar-x.

Gambar 4.4 Konstruksi Anoda

c. Stator

Stator adalah sebuah kumparan yang berfungsi untuk memutar anoda.

  

Gambar 4.5 Stator

2. Kolimator

            Kolimator adalah bagian yang membatasi jumlah sinar-x yang keluar sesui dengan luas dari objek yang dirontgen. Bagian-bagian kolimator ditunjukkan pada gambar 4.6.

Gambar 4.6 Kolimator

Keterangan gambar:

1. Pegangan                                  3. Knop pengunci

2. Knop pengatur                           4. Tombol lampu 

3. Lengan Penopang

            Lengan penopang adalah bagian yang dapat diputar sehingga dapat disesuikan dengan posisi dan jarak objek yang akan dirontgen. Berbagai gerakan dari lengan penopang ditunjukkan pada gambar 4.7.

Gambar 4.7 Gerakan lengan penopang

4. Panel Operasi

            Panel operasi adalah bagian untuk pengaturan tegangan tabung dan arus filamen. Panel operasi ditunjukkan pada gambar 4.8.

Gambar 4.8 Panel operasi

Keterangan gambar:

1. Indikator standby                  7. Display kV

2. Indikator ready                       8. Tombol setting mAs

3. Indikator x-ray                       9. Display mAs

4. Indikator call service            10. Tombol lampu

5. Tombol power                11. Kunci kontak

6. Tombol setting kV

5. Generator Tegangan Tinggi

Generator tegangan tinggi adalah bagian yang mensuplai tegangan tinggi ke tabung sinar-x.

6. Handswitch

Handswitch adalah saklar tangan yang digunakan untuk proses pembangkitan sinar-x seperti diperlihatkan pada gambar 4.9.

Gambar 4.9 Handswitch

4.2.4. Peralatan Pembantu

            Peralatan pembantu merupakan alat-alat selain pesawat sinar-x yang diperlukan dalam pemeriksaan rontgen, diantaranya adalah:

1. Meja Rontgen

            Meja rontgen adalah tempat pasien yang akan diperiksa.

2. Tabir

            Tabir berfungsi untuk melindungi petugas dari radiasi sinar-x.

3. Apron

Apron digunakan sebagai alat proteksi radiasi bagi orang yang mendampingi pasien selama pemeriksaan rontgen.

4. Film

            Film berfungsi sebagai media yang menghasilkan gambar.

5. Kaset

            Kaset adalah tempat meletakkan film.

6. Cairan Pencuci

Cairan pencuci terdiri dari developer, fixer dan air. Fungsinya untuk membangkitkan gambar pada film.

7. Lampu Baca

            Lampu baca digunakan untuk melihat gambar pada film.

8. Grid

Grid berfungsi untuk menyerap hamburan radiasi sehingga gambar yang terbentuk lebih jelas.

9. Pengering Film

            Fungsi pengering film adalah mengeringkan film setelah proses pencucian.

10. Marker

            Marker adalah penanda bagian kanan atau kiri dari objek pada film.

11. Hanger

Hanger adalah tempat menggantungkan kaset pada saat proses pencucian dan pengeringan.

12. Baju periksa

Baju periksa adalah baju yang dikenakan pasien dalam pemeriksaan rontgen.

4.2.5. Pengoperasian Pesawat

            Langkah-langkah dalam pengoperasian pesawat sinar-x adalah sebagai berikut:

1.      Hubungkan ’steker’ ke ’stop kontak’ pada dinding dan putar ’kunci kontak’ pada modus radiografi kemudian tekan tombol power pada posisi ON. Indikator radiografi pada panel operasi akan menyala dan set up akan berjalan otomatis. Jika sistem telah siap dioperasikan indikator standby pada panel operasi akan berkedip-kedip.

2.     Mengatur tengangan tabung (kV) dan perkalian arus dan waktu ekposi (mAs) dengan menekan tombol setting kV dan mAs pada panel operasi.

3.     Mengatur medan radiasi yaitu dengan menekan tombol lampu pada panel operasi atau pada kolimator kemudian putar knob untuk mengatur luas objek yang akan diradiasi.

4.    Tekan tombol preparation radiography pada handswitch. Setelah sekitar satu detik indikator ready pada panel operasi akan menyala dan buzzer akan berbunyi. Tekan tombol exposure pada handswitch untuk membangkitkan sinar-x.  Indikator x-ray pada panel operasi akan menyala selama sinar-x dibangkitkan. Buzzer akan berbunyi ketika pembangkitan sinar-x selesai.

5.    Melakukan kembali langkah 2 sampai dengan langkah 4 jika pesawat akan digunakan kembali.

6.    Matikan power suplai yaitu dengan menekan tombol power pada posisi OFF. Semua indikator pada panel operasi akan mati. Posisikan pesawat pada tempat yang aman.

4.2.6. Perawatan Pesawat

            Tujuan dari perawatan pesawat sinar-x adalah:

1.   Memastikan pesawat dalam keadaan baik sehingga pesawat selalu siap ketika akan digunakan.

2.   Mendeteksi adanya kerusakan sebelum pesawat digunakan sehingga dapat meminimalkan kecelakaan radiasi akibat kerusakan alat.

3.   Memperpanjang umur pesawat.

Perawatan pesawat sinar-x pada Instalasi Radiologi Rumah Sakit Orthopaedi Purwokerto cukup sederhana yaitu sebelum digunakan, pendingin ruangan dinyalakan agar suhu udara sesuai dengan standar pengoperasian pesawat yaitu 20⁰C kemudian pesawat dinyalakan beberapa menit untuk mengetahui ada tidaknya kerusakan. Lakukan prosedur pemeriksaan pada pasien sesuai standar.

Selain perawatan diatas, setiap tahun pesawat harus dilakukan kalibrasi. Tujuannya adalah untuk menghindari terjadinya kecelakaan radiasi baik pada pasien maupun pada peugas. Kalibrasi pesawat dilakukan oleh BAPETEN (Badan Pengawas Tenaga Nuklir).

TEKNIK PESAWAT RONTGEN KONVENSIONAL,

"PESAWAT RONTGEN KONVENSIONAL" (Bahan MK Radiologi Dasar)

by Forum Diskusi Mahasiswa ATEM Aceh on Sunday, November 28, 2010 at 2:47pm ·

Radiology Dasar

Teori Dasar :

·                                 Pesawat radiology adalah alat / pesawat medik yang bekerja mengunakan radiasi pengion baik itu sinar nuklir,gamma,sinar X dan lain-lain

·                                 Pesawat roentgen  adalah alat / pesawat medik yang bekerjanya mengunakan radiasi sinar X, baik untuk keperluan fluoroskopi maupun radiografie.

Sejarah singkat ditemukannya sinar X :

Sinar X pertama kali ditemukannya oleh Willhem Conrad Rontgen pada tahun 1895, beliau mengunakan tabung Geslier yaitu tabung yang terbuat dari Glass Envelope yang didalamnya terdapat gas Argon atau Xenon yang jika ada perbedaan potensial diantara anoda dan katoda maka gas –gas ini akan terionisasi  dan elektron-elektron akan membebaskan diri dari ikatan atomnya. Elektron yang terdekat dengan anoda akan langsung ditarik keanoda sehingga terjadi hole. 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 dan terjadilah arus elektron yang berkebalikan dengan arus listrik yang kemudian disebut arus tabung . Pada saat yang bersamaan, elektron-elektron yang ditarik ke anoda tersebut akan menabrak anoda dan ditahan. Jika tabrakan elektron tersebut tepat diinti atom disebut peristiwa Breamstrahlung dan apabila menabraknya dielektron dikulit K, disebut   K Karakteristik. Akibat tabrakan ini maka terjadi hole-hole karena elektron-elektron yang ditabrak tersebut terpental. Hole-hole ini akan diisi oleh elektron-elektron lain. 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. Tabung X ray jenis pertama ini disebut Cold Chatoda Tube

Namun pada perkembangan selanjutnya, pada tahun 1913, Collige menyempurnakan penemuan Rontgen 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.  

Cara kerja Hot 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.

Pada saat anoda mendapatkan polaritas + dan katoda mendapat polaritas -  maka elektron-elektron bebas yang ada disekitar katoda akan ditarik menuju anoda, akibatnya

terjadilah suatu loop ( rangkaian tertutup) maka akan terjadi arus elektron yang berlawanan dengan arus listrik yang kemudian disebut arus tabung. Pada saat yang bersamaan, elektron-elektron yang ditarik ke anoda tersebut akan menabrak anoda dan ditahan. Jika tabrakan elektron tersebut tepat diinti atom disebut peristiwa Breamstrahlung dan apabila menabraknya dielektron dikulit K, disebut   K Karakteristik. Akibat tabrakan ini maka terjadi hole-hole karena elektron-elektron yang ditabrak tersebut terpental. Hole-hole ini akan diisi oleh elektron-elektron lain. 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 . 

Blok diagram Pesawat roentgen konvensional

(Lihat pada gambar 1)

1.      Blok Rangkaian Power Supply

         (Lihat pada gambar 2)

Ragkaian ini berfungsi untuk mendistribusikan tegangan pada seluruh rangkaian pesawat sesuai yang dibutuhkan oleh masing-masing rangkaian. Rangkaian ini terdiri dari :

1.      Saklar.

Berfungsi untuk menghubungkan supply listik PLN dengan pesawat roentgen.

2.      .Fuse / sekring

Berfungsi sebagai pengaman.

3.      Voltage Compensator

Alat yang berfungsi untuk mengkompensasi nilai tegangan yang diperlukan pesawat jika terjadi penurunan atu kenaikan pada supply PLN Jika tegangan naik kita harus menambah jumlah lilitan primer dengan memutar selector voltage compensator dan jika tegangan turun kita harus mengurangi jumlah lilitan primer dengan 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 transformasi dapat dirumuskan :

E1 : N1 =  E2 : N2

Dimana            E1  = Tegangan di primer

                        N1 = Jumlah lilitan di primer

                        E2  = Tegangan di sekunder

                        N2 = Jumlah lilitan di sekunder

Contoh :     E1 : N1        =  E2 : N2

                220 : 220  = 1 : 1

Jika tegangan dari PLN stabil 220 v dan lilitan primer jumlahnya 220 maka perbandingan output di sekunder = 1:1 maksudnya, pada setiap lilitan terdapat 1 volt tegangan.

Jika tegangan dari PLN naik menjadi 230 v dan lilitan primer 220, maka perbandingan output ¹ 1 : 1;

230 v : 220 ¹ 1 : 1 

agar diperoleh nilai tegangan setiap lilitan (pada output / sekunder) akan tetap   1 : 1 maka kita harus menambah jumlah lilitan primer sebanyak 10  lilitan.

E1 : N1 = E2 : N2

230 v : 230 = 1 : 1

Maka perbandingan transformasi tetap.

Jika tegangan dari PLN turun menjadi 210 v dan jumlah lilitan primer tetap 220 maka perbandingan pada sekunder (output) ¹ 1 : 1

210 v : 220 ¹ 1 : 1

Agar tetap diperoleh perbandingan transformasi 1 : 1 / tetap, maka kita harus mengurangi jumlah lilitan primer sebanyak 10 lilitan.

210 v : 210 = 1 : 1      

                  Maka diperoleh perbandingan transformasinya tetap.

1.      Auto Trafo :

Alat untuk memindahkan daya listrik dari satu rangkaian ke rangkaian lain dengan cara menaikkan atau menurunkan tegangan keseluruh pesawat. Autotrafo adalah transformator yang kumparan primer dan kumparan sekundernya menjadi satu dalam satu core 

2.      Line Resistance ( R Mate)

Setiap pesawat mempunyai hambatan atau R yang diberikan oleh pabrik, contohnya pada pesawat 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.

R internal = R. mate (line) + R. Eksternal (pengkabelan).

3.      Voltage Indicator :

Untuk mengetahui apa tegangan PLN mengalami kenaikan atau penurunan.

4.      KVP selector Mayor

Untuk memilih tegangan tinggi / memilih besarnya beda potensial antara anoda dan katoda, yang besar selisih tiap terminal x 10 KV

5.      KVP selector Minor

Untuk memilih tegangan tinggi / memilih besarnya beda potensial antara anoda dan katoda, yang besar selisih tiap terminalnya 1 KV

6.      Voltage regulator :

Untuk memilih tegangan PLN 110/220/380 Vac tergangtung dengan pesawat yang digunakan dan dinegara mana.

2.      Blok Rangkaian Pemanas Filamen.

         (Lihat pada gambar 2)

Fungsinya 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 dicontrol.

Rangkaian ini terdiri dari :

Ø  Rangkaian Stabilisator Tegangan.

Fungsinya untuk menstabilkan tegangan untuk 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 :

1.      EK 1= EK 2 ( PLN Normal )

Tidak terjadi 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 adalah tegangan yang keluar melewati R internal dan bukan R impedansi.

2.      EK 1> EK 2 ( kenaikan tegangan PLN)

Karena terjadi 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.  Pada saat Ek1

Jika tegangan diprimer Turín 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

Ø  Space Charge Compensator

Alat ini berfungsi untuk mengkompensasikan nilai arus tabung agar sesuai dengan yang dipilih meskipun terjadi perubahan tegangan tinggi pada tabung roentgen. Rangkaian ini berupa variable resistor (VR) yang terdiri dari tap-tap, yang tiap tap-tapnya mempunyai nilai R yang berbeda-beda.

Karakteristik tabung roentgen:

- Semakin tinggi tegangan maka arus akan semakin besar.

- Tabung roentgen hanya bekerja pada daerah space charge.

Selector pada SCC ini digank dengan kvp selector moyar 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 begitu juga sebaliknya.Hal ini dimaksudkan supaya pada saat KV naik maka SCC yang terdiri dari VR dan digank 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 digank 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

Ø  mA control

Berfungsi untuk mengatur arus pemanas filament yang kemudian akan digunakan sebagai penentu besarnya arus tabung yang digunakan. Alat ini disambung seri dengan trafo filament. Untuk memilih arus tabung kita sebenarnya memilih nilai R nya untuk menentukan voltage drop pada VR. Semakin  besar pilihan mA maka pilihan tap tersebut berada pada posisi nilai R yang paling kecil,sehingga voltage dropnya kecil. Dan semakin kecil mA maka pilihan tap tersebut berada pada posisi nilai R paling besar. Arus tabung ditentukan oleh besarnya tegangan pada trasformator filamen. Tegangan transformator ini (EF) akan menentukan besarnya arus transformator filamen ini (IF), semakin besar tegangan trafo filamen semakin besar pula arus yang mengalir pada trafo filament,besarnya arus trafo filamen ini akan menentukan banyaknya elektron bebas  yang dihasilkan. EF besar --> IF besar --> elektron bebas banyak --> awan electron banyak. Jika R lebih tinggi, tegangan trafo filamen kecil karena dengan tahanan lebih besar maka tegangan pada tegangan trafo lebih kecil karena R tadi menyebabkan voltage drop yang lebih besar.

V = I x R . Tegangan pada filament = Tegangan awal – voltage drop.

Stand by Resistance

Alat yang berfungsi untuk memberikan pemanasan awal pada filamen tabung rontgen agar terjadi pre heating sebelum expose berlangsung sehingga filament tabung roentgen lebih awet. Alat ini terdiri dari R yang dilengkapi yang dilengkapi dengan kontaktor yang digerakkan oleh delay relay.

Cara kerjanya adalah sebagai berikut, pada saat main swith ON, filament tabung rontgen langsung mendapatkan tegangan dari transformator filament tapi melewati stand by resistant sehingga tegangan yang mengalir bukan tegangan normal. Pada saat expose, timer bekerja dan relay energice bekerja sehingga kontaktor exposure swith terhubung dan kontaktor relay di stand by resistant terhubung (di by pass ), sehingga tegangan akan melewati kontaktor (bukan R lagi) sehingga tidak ada voltage drop sehingga pemanasan filament pada tegangan normal.

Ø  Filament limiter (mA limiter)

Alat yang berfungsi untuk membatasi mengalirnya arus filamen, maksudnya agar tegangan pemanas filamen di atas sesuai dengan kemampuan kapasitas filamen tabung rontgen sehingga pemberian tegangan tersebut memberi pemanasan yang normal. Pengunaan filament limiter ini akan lebih terasa terutama pada tabung rontgen yang mengunakan double focus, yaitu focus besar dan focus kecil yang masing-masing dilengkapi filament limiter sendiri. Untuk yang large focus nilai tahanan limiternya kecil, sedangkan untuk yang small focus nilai tahanan limiternya besar yang diatur sekali pada waktu perakitan.

Ø  Trafo filament

Berfungsi untuk step down filament, biasanya tegangan yang digunakan adalah tegangan 110 volt menjadi 12 v/18 v tergantung spesifikasi tabung.

Ø  Filamen tabung rontgen

Berfungsi sebagai sumber elektron dan juga sebagai katoda..

Terdiri dari bahan Tungsten yang mempunyai titik lebur yang tinggi 3600 oC dengan nomor atom 74. Filamen ini berfungsi sebagai sumber elektron dan juga sebagai katoda

Katoda / filament terbagi 2, yaitu :

a.   Katoda Direct

      Disebut juga katoda langsung yaitu filament yang sekaligus berfungsi sebagai katoda

a.       Katoda Indirect

Disebut juga katoda tak langsung yaitu filament hanya berfungsi sebagai sumber elaktron sedangkan katodanya dipisah (didepan filament), katodanya bias terhubung dengan transformator filament atau dengan sumber lain.

Pada katoda juga dipasang Focussing Cup yaitu alat yang menyerupai mangkok   untuk mengfokuskan jalannya electron dari anoda ke katoda.

Katoda juga bisa berupa :

a. Single focus

b. Double focus

Maksud digunakannya double focus agar dapat melayani pengunaan mA(arus) yang berbeda-beda. 

1.      Blok Rangkaian Tegangan Tinggi

Pada rangkaian ini terdapat trafo tegangan tinggi yang  berfungsi untuk memberikan beda potensial antara anoda dan katoda dimana anoda harus selalu mendapat polaritas positif dan katoda harus selalu mendapat polaritas negatif agar elektron-elektron bebas yang ada disekitar katoda dapat ditarik ke anoda.

Transformator adalah alat yang berfungsi untuk menaikkan atau menurunkan tegangan dari satu rangkaian kerangkaian lain. Bila transformator tersebut untuk menaikkan tegangan disebut transformator step up ( pada HTT )dan apabila untuk menurunkan tegangan disebut transformator step down ( pada trafo filamen ). transformator step up mempunyai jumlah lilitan sekunder lebih banyak dari pada jumlah lilitan primernya sedangkan transformator step down mempunyai jumlah lilitan sekunder lebih sedikit dari pada jumlah lilitan primernya. Pada HTT jenis transformator yang digunakan adalah step up dan perbandingan transformasinya bisa mencapai 1 : 1000 atau tergantung dari desain pabrik pembuatan. Bila pada kumparan primer dialiri arus bolak balik ( AC ) maka akan timbul garis-garis gaya magnet yang berubah-ubah tergantung dari besarnya arus yang mengalir. Perubahan garis-garis gaya magnet ini akan menyebabkan terjadinya gaya gerak listrik ( ggl ) pada lilitan sekundernya, yang besarnya bergantung dari perubahan fliks pada setiap perubahan waktu.

4.Blok rangkaian tabung rontgen

 

Merupakan sebuah tabung diode yaitu  tabung vakum yang terdiri dari dua elektrode, yaitu anode dan katode.  X ray tube adalah tempat berlangsungnya proses terbentuknya sinar x.

 ~ Pesawat dengan 1 unit x ray tube over table untuk pemotretan tunggal disebut “Pesawat Rontgen 1 examination”

 ~ Pesawat rontgen yang memiliki x ray tube over table dan under table disebut 2  Examination. 

Ada 2 macam x ray tube :

-          x ray tube over table   à berada diluar patient table

-          x ray tube under table à berada di bawah universal patient table

5.      Blok tangkaian timer

Timer berfungsi untuk menentukan lamanya proses penyinaran

Terdapat 4 jenis timer yaitu:

1)                  Timer Mekanik

Cara kerja:

1.      menetukan lamanya penyinaran dengan menarik valve p kearah searah jarum jam, dalam waktu yang bersamaan jarum penahan PA lepas hingga gigi gergaji W akan ikut berputar kekanan (searah jarum ajm) kontaktor C dari normally open menjadi close.

2.      setelah sesuai waktu yangn ditetapkan, misalnya sampai 0,3 detik jarum PA mengunci roda gigi W.

3.      sementyara preparation selesai, yaitu kV, mA dan waktu telah ditetapkan maka PB SWE ditekan, sehingga akan ada arus yang mengalir dari power supply menuju kontaktor C ke PB SWE kemabli ke relay S, kembali ke power supply.

4.      sehingga akan menyebabkan relay s energized dan menarik kontak SW3 hingga rangkaian power supply dan rangkaian tegangan tinggi terhubung dan menyebabkan expose (penyinaran) dimulai.

5.      sementara PB ditekan, maka akan menekan jarum valve PA sehingga terlepas dari penguncian, gigi gergaji mulai berputar kea rah kiri (berlawanan jarum jam).

Setelah waktu 0,3 detik tadi, valve sampai pada posisi nol. Maka valve akan menyentuh kontaktor C hingga membuka kembali. Dengan membukanya kontaktor C, relay S energized, kontaktor SW3 membuka kembali, sehingga akan memutuskan hubungan antara rangakian Power Supply dengan rangakaian transformator tegangan tinggi hingga proses expose terhenti.

2)                  Timer Elektrik

Cara kerja :

1.      menetukan lamanya penyinaran dengan memutar knop K yang diikuti lengan A kearah kiri (berlawanan jarum jam), misalnya 0,5 detik, dan plat bsi D2 kearah kiri.

2.      pada saat itu motor M telah berputar hingga memutar plat D1 kearah kanan (searah jarum jam).

3.      saat preparation selesai, yaitu kV, mA, waktu telah ditetapkan maka PB SWE, terminal 1 terhubung dengan terminal 2, terminal 3 terhubung dengan terminal 4.

4.      dengan terhubungnya terminal 1 dan terminal 2, maka dari Power Supply akan mengalir arus (menuju relay S) kembali ke power supply, sehingga relay S energized. Dengan energizednya relay, maka plat D2 akan menempel dengan plat D1. sehingga plat D2 bergerak kekanan, diikuti lengan A dan knop K.

5.      pada waktu yang bersamaan, ada arus yang mengalir dari power supply menuju ke kontaktor 3-4 lalu ke kontak lalu ke relay SW dan kemudian kembali ke power supply.

3)                  Timer elektronik

Cara kerja:

1.            kita menentukan lamanya penyinaran waktu yang ada, T= R.C

2.            SWE ditekan ke posisi on, sehingga terjadi pengisian kondensator dengan arah arus dari terminal(+)→SWR→kondensator C→terminal 1. sementara itu, kontak SWS (bawah) akan close (karena digank dengan SWE), sehingga relay SA akan energized, kontaktor SW3A menutup, sehingga rangkaian power supply dan rangkaian HTT akan terhubung dan expose akan berlangsung.

3.            berlangsungnya expose berbarengan dengan pengisian kondensator, sehingga saat muatan kondensator penuh (time konstan 63%, karena merupakan fungsi linier setiap perubahan waktu), yang merupakan tegangan “critical gride”, maka pada posisi 63% itu maka relay SB akan bekerja.

4.            dengan berubahnya thyratron, maka arus mengalir ke relay SB sehingga relay SB akan bekerja, dengan bekerjanya relay SB maka kontaktor SW3 membuka.

5.            membukannya SW3 menyebabkan terputusnya power supply dengan HTT.

4.Timer Automatic

Cara kerja :

1.      menetukan lamanya waktu penyinaran = R.C

2.      pada saat PB SWE ditekan maka akan ada arus yang mengalir dari power supply menuju terminal 7,5,6,8 SW3 lalu menuju kumparan primer HTT dan kembali ke supply.

3.      maka akan ada arus yang mengalir pada sekunder trafo tegangann tinggi dengan arah arus : Rectifier menuju kapasitor. Sehingga kapasitor akan terisi penuh sebesar 0,63 C.

4.      setelah kapasitor terisi penuh, maka Thirytron akan mendapat tegangan sehingga akan mengaktifkan relay S1.

5.      dengan aktifnya Relay S1, maka kontaktor SW3 akan terbuka. Sehingga tidak ada arus yang mengalir pada primer trafo tegangan tinggi.

6.      prose penyinaran telah selesai.

Gambar 1. RangkaianPesawat Rontgen Konvensional.

Gambar 2. Blok diagram Pesawat Roentgen Konvensional.

Gambar 3. Blok Rangkaian Power Supply

Gambar 4. Blok Rangkaian Pemanas Filamen.

Gambar 5. Rangkaian Stabilisator Tegangan.

tegangan Space Charge Compensator

Gambar 5. Grafik tegangan

Gambar 5. mA control

Gambar 6. Blok rangkaian tabung rontgen

LikeUnlike · · Share