Terjadinya Sinar-X Secara Rangkaian Kelistrikan

Terjadinya Sinar-X Secara Rangkaian Kelistrikan

A. Tabung sinar-X

1.    Katoda

       Sumber elektron tabung sinar-X adalah dari katoda, yaitu dari filament yang berbentuk helical terbuat dari kawat tungsten yang dikelilingi olehfocusing cup. Filament circuit memberikan voltase kurang lebih 10 V kepada filament, memproduksi arus hingga 7A melewati filament (Bushberg, 2001).Sudut negatif dari tabung sinar-X yang terdiri dari filament dan focusing cup. Filament adalah sebuah coil dari kawat yang biasanya mempunyai panjang kira-kira 1 atau 2 cm dan berdiameter kira-kira 2 mm. Filament biasanya terbuat dari tungsten. Tungsten memberikan emisi panas yang lebih tinggi dan mempunyai titik lebur yang lebih tinggi dibandingkan logam-logam yang lain (Bushong, 2001). Pada Focusing cup, sebelum semua elektron bergerak dari katoda menuju katoda, sinar elektron cenderung menyebar keluar karena penolakan elektrostatik (Bushong, 2001).

2.    Anoda

            Anoda adalah sebuah target logam electrode yang mempunyai potensial positif. Elektron-elektron membentur lapisan anoda membentuk suatu energi yang sebagian besar energi menjadi energi panas dengan sedikit mengemisikan sinar-X (Bushberg, 2001).

        Anoda merupakan bagian positif dari tabung sinar-X. terdapat dua tipe anoda, yaitu anoda stationery atau anoda diam dan anoda berputar ataurotating anode (Bushong, 2001), serupa dengan yang dikumukakan Bushberg (2001), tabung sinar-X mempunyai bentuk anoda diam dan anoda berputar. Bentuk sederhana dari tabung sinar-X adalah stationary anode atau anoda diam. Anoda ini terbuat dari tungsten yang ditempelkan pada blok tebaga pada anoda.

Anoda mempunyai tiga fungsi dalam tabung sinar-X:

1)    Menerima pancaran elektron dari katoda, menginduksikan elektron tersebut malalui   tabung yang dihubungkan kabel dan kembali pada bagian tegangan tinggi tabung dari pesawat sinar-X.

2)    Anoda sebagai support mekanik dari target.

3)    Anoda sebagai radiator suhu yang baik.

B. Proses Terjadinya Sinar-X

Menurut Rasad (1992), proses terjadinya sinar-X adalah sebagai berikut:

a.    Katoda (filament) dipanaskan lebih dari 2000oC sampai menyala menggunakan aliran listrik yang berasal dari transformator.

b.    Karena panas, elektron-elektron dari katoda terlepas.

c.     Sewaktu dihubungkan dengan transformator tegangan tinggi, elektron-elektron akan dipercepat gerakanya menuju anoda menggunakan alat pemusat (focusing cup).

d.    Filament dibuat relatif negatif terhadap target sehinnga terbentuk panas >99% dan sinar-X <1%.

e.    Pelindung atau perisai timah akan mencegah keluarnya sinar-X dari tabung sehingga sinar-X yang     terbentuk hanya dapat keluar melalui jendela tabung.

f.   Panas yang tinggi pada target akibat benturan elektron diminimalisasi oleh radiator pendingin.

C. Faktor Eksposi     

Faktor eksposi ( factor penyinaran ) terdiri dari kV ( kilo volt ), mA ( mili Amper ) dan s ( second ) . kV adalah satuan beda potensial yang diberikan antara katoda dan anoda didalam tabung Roentgen. KV akan menentukan Kualitas sinar - x. mA adalah suatu arus tabung, dan s adalah satuan waktu penyinaran. mAs akan menentukan kuantitas sinar - x.

                         

1.     Tegangan listrik (kV)

Tegangan listrik (kV) adalah satuan beda potensial yang diberikan antara katoda dan anoda didalam tabung Roentgen. kV atau Tegangan listrik akan menentukan kualitas sinar-x dan daya tembus sinar-x, makin tinggi besaran tegangan listrik yang di gunakan makin besar pula daya tembusnya.

Dalam menentukan tegangan listrik sebaiknya menggunakan tegangan optimal yang mampu menghasilkan detail obyek tampak jelas. Hal-hal yang mempengaruhi tegangan tabung adalah :

a. Jenis pemotretan

b. Ketebalan obyek

c. Jarak pemotretan

d. Perlengkapan yang digunakan

Efek yang terjadi sehubungan dengan kenaikan tegangan listrik (kV) adalah

a.Energi radiasi sinar-x akan meningkat, sehingga densitas pada film akan menigkat

b. Mengurangi kontras obye

c. Mengurangi dosis radiasi pada kulit sedangkan pada gonat meningkat

kVp berpengaruh terhadap kontras film tetapi tidak terlalu besar. Faktor pengontrol atau pengendali utama dari radiograf adalah kVp. Jika kVp dinaikan maka kualitas dan kuantitas sinar-X akan bertambah. Dengan penambahan nilai kVp radiasi hambur yang sampai ke film akan bertambah. Penambahan nilai kVp akan menurunkan kontras, dan ketika kontras radiograf rendah maka latitude menjadi tinggi dan terdapat faktor kesalahan yang besar (Bushong, 2001)

Perubahan tegangan tabung yang digunakan akan berpengaruh terhadap kualitas dan kuantitas sinar-X. Dengan bertambahnya kV, maka energi elektron akan bertambah sehingga kemampuan menembus bahan juga bertambah. Perubahan kV menyebabkan lebih banyak interaksi yang terjadi pada target sehingga kuantitas dari sinar-X juga bertambah (Carlton, 2001).

2. Arus dan waktu (mAs)

Arus dan waktu adalah pekalian arus listrik (mA) dan waktu exposi (s), yang mana besaran arus ini menentukan kuantitas radiasi. Dalam setiap pemotretan pada berbagai bagian tubuh mempunyai besaran arus dan waktu tertentu. Pada dasarnya arus tabung yang dipilih adalah pada mA yang paling tinggi yang dapat dicapai oleh pesawat, agar waktu exposi dapat sesingkat mungkin, sehingga dapat mencegah kekaburan gambar yang disebabkan oleh pergerakan. Waktu exposi yang relatif panjang digunakan pada teknik pemeriksaan yang khusus misalnya tomografi.

mAs hanya mempengaruhi kuantitas radiasi. Ketika mAs ditingkatkan, kuantitas radiasi juga meningkat atau sebanding (Bushong, 2001).

mAs juga berpengaruh terhadap densitas radiograf dan oleh karena itu juga mempengaruhi kontras (Carlton, 2001). Menurut Bushong (2001), mA berpengaruh terhadap densitas radiografi. Kenaikkan mA sebanding dengan kenaikan densitas radiografi. Sedangkan Meredith (1977), menyatakan teori bahwa mA mempengaruhi jumlah sinar-X yang menuju film. Jika semakin mA maka semakin besar jumlah sinar-X yang menuju film, dengan demikian densitas film semakin besar.