MOBILE X-RAY UNIT

I.                   Pengertian

Mobile x-ray unit adalah jenis pesawat rontgen yang mampu bergerak dan mudah dipindahkan kemanapun karena memiliki roda dan tiang tabung yang bisa dilipat sehingga sangat mungkin bisa dimasukkan ke dalam lift untuk dipindahkan. Yang harus diutamakan dalam penggunaan pesawat rontgen mobile adalah pelindung radiasi.

II.                Bagian-bagian Mobile X-ray Unit

Penggunaan pesawat rontgen mobile diperlukan hanya untuk pasien yang sama sekali tidak dapat dipindahkan dari ruang perawatan  untuk melakukan rontgen. Penggunaan pesawat rontgen mobile harus mendapatkan izin dari rumah sakit terkait. Berikut adalah bagian-bagian dari mobile x-ray unit :

1.      Tabung Sinar-X

            Tabung sinar-X merupakan bagian pesawat yang menghasilkan sinar-X.  Di dalam tabung sinar-X terdapat katoda dan anoda. Katoda adalah tempat elektron-elektron dihasilkan.  Katoda terbuat dari filamen tungsten. Anoda merupakan sasaran dari elektron-elektron yang dipercepat. Area tempat tumbukan elektron pada anoda disebut bidang fokus (focal spot). Bagian ini adalah tempat terbentuknya sinar-x.

2.      Kolimator

Kolimator adalah bagian yang membatasi jumlah sinar-x yang keluar sesuai dengan luas dari objek yang dirontgen.

3.      Lengan Penopang

            Lengan penopang adalah bagian yang dapat diputar sehingga dapat disesuikan dengan posisi dan jarak objek yang akan dirontgen. Lengan penopang memiliki berbagai gerakan.

4.      Panel Operasi

            Panel operasi adalah bagian untuk pengaturan tegangan tabung dan arus filamen. Bagian-bagiannya adalah sebagai berikut : Indikator standby, display kV, indikator ready, tombol setting mAs, indikator x-ray, display mAs, indikator call service, tombol lampu, tombol power, kunci kontak, tombol setting kV dan generator tegangan tinggi.

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.

7.      Pegangan Kemudi 

Pegangan kemudi adalah pegangan yang digunakan saat memindahkan pesawat. 

8.      Box Kaset

Box kaset adalah tempat untuk meletakkan kaset saat pesawat dipindahkan.

Ada beberapa hal yang perlu kita perhatikan yang terkait dengan mobile x-ray unit, yaitu sebagai berikut :

1.      Fungsi

Digunakan pada pasien yang tidak bisa diajak kerjasama, biasanya pasien ruangan sehingga mengaharuskan radiographer membawa pesawat ini ke ruang pemeriksaan.

2.      Kapasitas

Kapasitas rendah biasanya 100 mA bahkan ada yang 50-60 mA (Peraturan BAPETEN kapasitas pesawat rontgen tidak boleh kurang dari 100 mA).

3.      Tingkat keawetan

Kurang awet karena jarang menggunakan variasi mA dan sering mengalami goncangan ketika pesawat harus dibawa menuju ruangan pasien yang akan diperiksa sehingga itu sangat berisiko pada kerusakan tabung sinar-X. Hal ini mengharuskan pesawat diberikan perawatan.

4.      Proteksi radiasi

Proteksi radiasi kurang karena pemeriksaan tidak dilakukan di ruang radiologi sehingga jika menggunakan pesawat ini radiographer minimal harus membawa 2 macam alat proteksi radiasi, misalnya apron dan shielding.

III.             Pengoperasian Pesawat

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.

IV.             Perawatan Pesawat

            Perawatannya cukup sederhana yaitu sebelum digunakan, pendingin ruangan dinyalakan agar suhu udara sesuai dengan standar pengoperasian pesawat yaitu 20°C kemudian pesawat dinyalakan beberapa menit untuk mengetahui ada tidaknya kerusakan. Lakukan prosedur pemeriksaan pada pasien sesuai standar. Selain itu, 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).

  

V.                Tujuan Perawatan Pesawat

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.

VI.             Dasar-dasar Pesawat Rontgen

1.      Tegangan line
Tegangan line adalah tegangan atau catu daya yang mensupply suatu alat/pesawat agar alat tersebut dapat berfungsi. Tegangan Line dapat berupa tegangan AC maupun DC. Tegangan Line AC pada umunya diperoleh dari tegangan PLN.

2.      Line Voltage Compensator.
Line Voltage Compensator (LVC) sering disebut juga Line Selector. LVC ini berada pada rangkaian awal dari power supply sebuah pesawat rontgen. Tujuan LVC ini adalah mengatur agar tegangan yang masuk ke pesawat Rontgen sesuai dengan tegangan yang dibutuhkan oleh pesawat itu sendiri. Terkadang  tegangan supply yang dari PLN nilainya dapat kurang atau lebih dari standar, maka LVC ini mengaturnya agar sesuai yang akan dikomsumsi pesawat tersebut. Line Selector pada umumnya diatur secara manual oleh operatornya.

3.      Auto Trafo (Automatic Transformer).
Auto trafo bentuknya hampir sama dengan yang biasa, namun pada trafo ini jarang dijumpai adanya lilitan primer maupun sekundernya yang terpisah, lilitannya hanya lilitan tunggal yang terlilit pada inti besi, namun terdapat beberapa terminal pengaturan tegangan output.

4.      Transformator.
Transformtor biasa disebut dengan kata trafo, gunannya adalah untuk menaikkan atau menurunkan tegangan AC. Pada hakekatnya trafo terdiri dari teras atau lempengan besi lunak yang disusun rapat ilitan primer dan lilitan sekunder. Lilitan primer adalah gulungan /lilitan kawat tembaga yang dialiri arus / tegangan yang masuk (input), sedangkan lilitan sekunder adalah gulungan kawat tembaga yang mempunyai tegangan output setelah inputnya diberi tegangan. Kenaikkan/penurunan tegangan output sebanding dengan perbandingan jumlah lilitan pada primer maupn sekunder.

5.      Tabung sinar x
Jenis tabung x dibedakan 2 jenis yaitu : Tabung rontgen degan anoda putar (Rotating anode) dan tabung rontgen dengan anoda diam (Stationary anode). Beberapa bagian yang terdapat pada tabung rontgen antara lain : Katoda, Anoda, Rotor (berada diluar insert tube), Stator, Target (piring anoda terbuat dari wolfram), Tangkai Molybdenum, Rumah tabung (tube housing, Expansion diaphragma, Tombol pengaman (safety switch), Tube windows( jendela tanung), Minyak pemdingin (olie trafo)

6.      Katoda
Merupakan tempat filamen yang terbuat dari kawat tungsten yang mempunyai titik lebur tinggi. Pada filamen terjadi emisi elektron akibat pemanasan filamen. Emisi elektron artinya terlepasnya elektron dari atom-atom bahan filamen tersebut (atom Wolfram) oleh karena panas yang terjadi pada filamen. Banyaknya elektron bebas dapat terjadi pada permukaan filamen tergantung pada pengaturan tegangan yang masuk ke filamen diatur melalui pengaturan tahanan (Rheostat). Disamping mempunyai kutub negatif, filamen juga dilengkapi alat pemusat elektron (focusing cup) pada ujung filamen.

7.      Anoda
Merupakan sasaran (target) yang akan ditembaki oleh elektron, dilengkapi dengan bidang focus (focal spot). Permukaan anoda membentuk sudut dengan kemiringan 45 derajat. Kemiringan ini untuk mendapatkan focus efektif agar sinar x yang keluar dari tabung dapat terarah.
Bahan anoda terbuat dari wolfram/tungsten, dg nomor atom 74 dan mempunyai titik lebur 3360 derajat Celcius, mempunyai keuntungan sebagai penghantar panas yang baik. Anoda ini juga berfungsi/merangkap sebagi kutub positif.

8.      Tube Housing
Dinding bagian luar tabungdisebut rumah tabung ,erbuat dari metal, bagian dalamnya terbuat dari lapisan timbal (Pb), Fungsi dinding ini agar dapat menekan radiasi yang tidak dibutuhkan. Rumah tabung juga dilengkapi sambungan kabel tegangan tinggi yaitu kabel dari HTT. Tombol (safety switch dan Expansion diaphragma)
Pada beberapa tabung dilengkapi juga dengan alat pengaman terhadap panas yang berlebihan yang mungkin terjadi didalam tabung akibat proses pembangkitan sinar x tersebut. Alat pangaman ini disebut safety switch denganmemmanfaatkan alat membran yang terdapat pada expansion chamber).

9.      Windows (jendela tabung)
Pada bagian dimana sinar dapat keluar disebut poet (window) ditutup dngan bahan yang terbuat dari kaca atau mika/plastik/acrylic yang fungsinya disamping dapat melewatkan sinar x , juga dapat menahan minyak trafo yang ada didalam tabung agar tidak dapat keluar.

10.  Dinding tabung

Tabung insert ini terbuat dari gelas pyrex yang berfungsi untuk menempatkan filamen         dan target berada didalam ruangan hampa udara. Keadaan hampa udara ini berfungsi agar elektron didalam tabung dapatdikendalikan, Tabung kaca yang tinggi kevakumannya ini terendam dalam minyak trfao. Minyak ini berfungsi sebagai bahan isolasi tegangan tinggi dan juga sebagai pendingin tabung rontgen.

11.  Rotor

Berfungsi agar anoda dapat berputar sampai 8000-9000 rpm. Keuntungan denga anoda putar antara lain pendinginan dpt lebih sempurna, target elektron dapat berganti-ganti sehingga bisa awet.

12.  Filter tabung sinar-X.
Pada jendela tabung Rontgen ditempatkan / dipasang filter sinar x
Ada 2 macam filter, yaitu : Inhernt filter dan Additional filter:
- Inherent Filter.
Merupakan bahan-bahan yang dilalui sinar x setelah keluar dari target.
Inherent filter terdiri dari gelas/kaca (tabung sinar x, minyak trafo, acrylic jendela tabung, seluruhnya setara dengan ketebalan dari 0,5 – 1,0 mm aluminium.
- Additional Filter (filter tambahan).
Untuk setiap pesawat perlu mendapat tambahan filter yakni 1,5 mm – 2,0 mm ketebalan aluminium yang gunanya untuk dapat menahan sinar-x yang mempunyai panjang gelombang tertentu. Untuk itu ada ketentuan-ketentuan (tabel tertentu) didalam penggunaan filter tambahan ini sesuai dengan besarnya KV yang digunakan.

13.  Tabung Rontgen

Tabung rontgen bila digunakan harus mempergunakan alat yang dapat mengarahkan dan membatasi lapangan penyinaran berupa collimator yang dapat diatur besar/kecilnya luas bidang pemaparan.

Persyaratan tabung sinar-X:
a. Terbuat dari Metalic dan pada bagian dalamnya dilapisi dengan timah hitam/timbal  sehingga tahan panas terhadap sinar-x (x-ray proof)
b. Dinding tabung tahan akan goncangan (shock proof)
c. Harus mempunyai bahan isolasi (minyak trafo) dan tahan terhadap tegangan tinggi.
d. Pada tabung terdapat socket yang berhubungan dengan ujung kabel tegangan tinggi untuk anoda dan katoda.
e. Mampu menerima panas (Anoda heat storage capacity).

Kerusakan-kerusakan pada tabung:
a. Kerusakan pada tabung gelas (glass envelope).
1). Tabung gelas berubah warna, hal ini disebabkan pemakain yang lama, permukaan anoda (anoda) menipis akibat pemanasan filamen dan penumgukan elektron..
2). Tabung gelas pecah, karenatabung terbentur waktu digunakan terutama pada pesawat yang dapat dipindahkan (mobile).
3). Tabung gelas retak sehingga tabung tidak hampa udara lagi/kevakuman udara berkurang karena kemasukan udara (gassy).

b. Kerusakan pada Filamen.
1). Kawat pijar filamen putus, disebabkan terjadinya pemanasan yang berlebihan akibat terlalu lama menekan saklar ready atau pemanasan pendahuluan arus pada filamen terlalu besar..
2). Kemungkina putus juga dapat diakibatkan karena lamanya waktu expose terlalu berlebihan dari waktu yang diperkenankan.

c. Kerusakan pada anoda.
1). Permukaan anoda (target/ pada type stationary anode) sudah tidak rata lagi, sehingga sinar-x yang dihasilkan tidak dapat focus lagi.
2). Anoda tidak dapat berputas (pada type otating anode) kerna gulungan stator dan atau elektromotornya rusak.

14. mA Selector ( pemilih mA)
Pada awal pengoperasian pesawat Rontgen hendaknya nilai dari satuan mA, KV diatur pada posisi minimum, terutama pada mA selektor sebaiknya pada posisi minimum dulu, hal ini dimaksdudkan agar filamen tidak mendapat arus secara tiba-tiba dengan nilai tinggi, sehingga filamen tidak cepat putus.

15. kV Selector
Output pada Autotrafo menentukan besarnya tegangan tinggi yang dihasilkan (karena output autotrafo diberikan pada input HTT).

16. Space Charge Convensator.

Apabila tegangan anoda naik, intensitas dari medan listrik antara anoda dan katoda akan naik pula dan banyak elektron-elektron lewat dalam muatan ruang, hal ini mengakibatkan muatan ruang akan berkurang.
Agar muatan ruang tadi sesuai dengan besarnya arus filamen atau dengan kata lain sesuai dengan harga arus tabung yang dikehendaki, maka dibuat rangkaian space charge compensation. Tujuannya agar walaupun tegangan antara anoda kita naikan atau turunkan, arus tabung tidak ikut naik atau turun. Jadi arus taung sesuai dengan harga mA selector.

17. Timer.
      Timer berfungsi sebagai pewaktu (pengatur lamanya waktu) dalam melakukan expose (pemaparan) sinar-x. Timer dapat digunakan untuk pemeriksaan radiografy maupun fluoroscopy.
- Timer Mekanik.
Lamanya pemaparan dapat dicapai dengan waktu terpendek 0,25 detik. Timer ini bekerja secara mekanik dan biasanya dipakai pada pesawat Rontgen diagnostik yang berkapasitas rendah antara 10 mA – 50 mA.
- Timer Elektromotor.
Mengunakan motor shyncron sebagai penggerak untuk menghuungkan dan memutuskan arus. Waktu terpendek biasanya dicapai 0,02 detik. Timer jenis ini digunakan pada pesawat dengankapasitas 100 mA – 500 mA.
- Timer Elektronik.
Pada perkembangannya timer elektronik sudah memakai kemasan chips dalam integrasi (IC), waktu terpendek 0,003 detik. Timer jenis ini digunakan pada pesawat rontgen radiodiagnostik dan radiotherapy karena pengaturannya fleksibel.

18. Spot Film Device.
Spot film merupakan suatu wadah/tempat untuk meletakkan kaset film rontgen yang digunakan pada pemeriksaan fluoroscopy (pada saat dibutuhkan pendokumentasian pada saat pemeriksaan tsb).

19. Grid.
Grid adalah alat untuk mengurangi atau mengeleminasi radiasi hambur agar tidak sampai ke film rontgen. Grid terdiri atas lajur-lajur lapisan tips timbal yang disusun tegak diantara bahan-bahan yang tembus radiasi (plastik, bakelit).

20. Collimator.
Kolimator dipasang pada unit tabung sinar x. Kolimator digunakan untuk mengatur luas bidang penyinaran yang dukehendaki. Sebelum dilakukan penyinaran luas bidang yang dikenai sinar x dapat diketahui, yaitu denga melihat luas bidang yang dapat dikenai oleh cahaya lampu yang keluar dari kolimator.
Kolimator juga dilengkapi dengan lubang tempat dipasang dan dibukanya filter tambahan sesuai dengan kebutuhan untuk mengatur kualitas sinar x

21. Meja Pemeriksaan pasien Rontgen.
Meja pemeriksaan dibuat sedemikian rupa, sehingga dapat digunakan dengan mudah, aman serta nyaman. Permukaan atas meja (top table) dapat digerakkan dengan elektromotor kearah atas atau tegak lurus (vertikal) maupun dalam posis datar (horizontal) dan posisi, miring ke belakang.
Perlengkapan meja antara lain :
a. Bucky (moving grid), yaitu alat untuk menyaring sinar X, dalam bucky terdapat juga kaset x ray, serta ada grid yang berfungsi untuk mengurangi radiasi sekunder.
b. Bucky dapat pula dengan foto timer untuk pengontrol waktu expose secara otomatis.
c. Pada Meja pemeriksaan dilengkapi dengan alat-alat fiksasi agar objek yang difoto tidak bergerak, alatnya antara lain : bantal pasir, (sand bags), bantal spons, ikat pingan penekan dan klem kepala.

22. Cassette Film X-ray.
Kaset film sinar x adalah suatu wadah (container) berbentuk segi empat yang kedap cahaya yang berisi dua buah Intensifyng screen yang emungkinkan untuk dimasukkannya film rontgen diantara keduanya dengan mudah.
Bagian-bagian film rontgen terdiri dari :
a. Bakelit
b. IS (Intensifyng Screen)
c. Tempat meletakkan film rontgen
d. Lapisan timah hitam.
e. Per terbuat dari baja.
Tatacara perawatan cassette film Rontgen agar tidak cepat rusak :
a. Hindari kaset jatuh atau mengalami benturan
b. Hidari kaset dikenai/terkena bahan kimia, terutama pada bagian IS
c. Harus tetap kering & jangan ditempatkan bertumpuk dengan benda lain .
e. Tidak boleh dibiarkan terbuka
f. Periksa secara rutin untuk mengetahui bagian yang rusak, jaga agar film dan screen berhubungan rapat.

23. Intensifyng Screen.
Lembaran penguat atau IS (Intensifyng Screen) digunakan untuk meningkatkan ketajaman pada gambar pencitraan pada film rontgen
IS adalah alat yang terbuat dari kardus (cardboard) khusus yang mengandung lapisan tipis emsifosfor dengan bahan pengikat yang sesuai. Yang banyak dipergunakan adalah kalsium tungstat.
Bagian-bagian IS antara lain :
- Transparent Supercoat.
- Fluorescent Layer
- Reflecting Layer
- Plastic Support
Jenis IS ada bermacam-macam antara lain :
- Fast Screen
- Medium Screen (Par speed)
- Slow Screen.

Terdapat pula  jenis rare earth screen yang mampu menghasilkan gambaran yang baik dengan dosis radiasi yang sangat sedikit.
Cara kerja IS :

Bila kristal Kalsium Tungstat terkena sinar x, maka terbentuklah sinar ultra violet yang dapat dilihat mata. Efek ini dinamakan pendar fluor (fluorescent). Pada umunya memendarkan warna biru violet dan ada juga yang green emitting (hijau). Intensifyng screen menambah efek sinar x pada film sehingga memperpendek masa penyinaran. Keburukan IS adalah partikel-partikel debu, bercak-bercak, goresan-goresan atau gangguan lainnya dapat menimbulkan artefak pada hasil film.



sumber : http://erafransiska.blogspot.com/2014/01/pesawat-rontgen.html

PERAWATAN SINAR X

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.

Komponen yang perlu diganti

1.      Piringan Anoda jika sudah tidak rata

2. Gelas Tabung jika pecah atau tidak stabil lagi atau kevakumannya berkurang
3. Kawat Filamen jika putus

4.      Stator tidak harus diganti, hanya saja perlu diperhatikan apakah masih dapat memutar Rotor dengan baik   \

 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. 

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 petugas. Kalibrasi pesawat dilakukan oleh BAPETEN (Badan Pengawas Tenaga Nuklir).

PESAWAT RONTGEN KONVENSIONAL

PESAWAT RONTGEN KONVENSIONAL

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

1.      Blok Rangkaian Power Supply

 

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.

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 N_3.  N₂ di paralel dengan C diseri dengan N_3. Masukkan / input disebut Ek₁ dan keluaran / output disebut Ek_2.

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 90^o sedangkan pada C arus akan mendahului tegangannya rebasar 90^o. 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.

Ø 

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.

sumber : http://gonnabefine23.blogspot.com/2010/03/rancangan-pesawat-rontgen-konvensional.html