Sumber sinar x dan Energinya Eny Ervila Faikotun Nikmah Jumriati Noor Yanti Riska Febyanti

Sinar x Sinar X adalah gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang yang cenderung sangat pendek akan tetapi memiliki energi yang sangat besar. Sinar x mempunyai ukuran panjang mulai dari 0.01-10 nm dengan frekuensi mulai dari 30 petaHz sampai 30 ExaHz dan mempunyai energi mulai dari 120 ev -120 Kev.

Tabung sinar X Untuk pembuatan sinar-X diperlukan sebuah tabung rontgen hampa udara dimana terdapat elektron-elektron yang diarahkan dengan kecepatan tinggi a. 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.         Keterangan gambar:                  1.     Focusing cup                  2.    Small focal spot filament                  3.    Large focal spot filament                  4.    Focusing cup

b. Anoda         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.

Keterangan gambar: 1. Tungsten 2. Copper 3. Molybdenum 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.

Produksi Sinar-X         Sinar-X diproduksi dari perpindahan energi dari satu bentuk ke bentuk lain. Elektron yang bergerak cepat mempunyai energi kinetik dan energi kinetik tersebut diubah menjadi energi panas dan energi radiasi ketika elektron tersebut secara tiba- tiba terhenti oleh target.       Dalam pembentukan sinar-X diagnostik sebagian besar menjadi energi panas (kira- kira 99%) dan sebagian kecil (kira-kira 1%) menjadi sinar-X (Bushong, 2001).

    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.

Jenis-jenis Sinar-X a.  Sinar-X Karakteristik             Sinar-X karakteristik terjadi jika proyektil elektron berinteraksi dengan elektron lintasan terdalam atom target kemudian terjadi ionisasi, atom elektron bagian dalam yang terionisasi tergantikan elektron pada lintasan terluarnya sambil memancarkan sinar-X karakteristik.

b. Sinar-X Bremsstrahlung       sinar-X bremsstrahlung ditimbulkan setelah berkas elektron melintasi medan ini atom dan dipengaruhi oleh gaya tarik coulom sehingga mengalami perlambatan, pada peristiwa perlambatan tersebut disertai dengan pembentukan spektrum radiasi sinar-X yang bersifat kontinyu (Bushong, 2001)

C. Interaksi Sinar-X dengan Bahan    Sinar-X merupakan radiasi elektromagnet yang membawa energi dalam bentuk paket-paket yang disebut foton. Sinar-X memiliki panjang gelombang yang sangat pendek, sekitar 10-8- 10-9 meter. Semakin tinggi energinya maka semakin pendek panjang gelombangnya. Sinar- X dengan energi rendah cenderung berinteraksi dengan elektron dan energi tinggi cenderung berinteraksi dengan inti atom. Dalam imaging diagnostik ada tiga mekanisme interaksi sinar-X yaitu: efek Compton, efek fotolistrik, dan produksi pasangan.

Energi Sinar X Panjang Gelombang Karakteristik Proses terjadinya sinar x karakteristik ini dapat dijelaskan sebagai berikut : Jika energy kinetic elektron itu sama dengan atau lebih besar daripada energy eksitasi atom- atom di dalam anoda maka pada saat elektron- elektron tersebut menumbuk maka atom-atom tersebut akan tereksitasi sehingga pada saat atom-atom tersebut kembali ke keadaan setimbang mereka akan melepaskan energinya dalam bentuk foton gelombbang elektromagnetik yang disebut sinar x karekteristik.

Teori Kuantum tentang Panjang Gelombang Karakteristik Lebar Alamiah setiap Garis Spektrum Karakteristik