RADIOGRAPHIC TESTING This presentation was developed to provide students in industrial technology programs, such as welding, an introduction to radiography. The material by itself is not intended to train individuals to perform NDT functions but rather to acquaint individuals with the NDT equipment and methods that they are likely to encounter in industry. More information has been included than might necessarily be required for a general introduction to the subject as some instructors have requested at least 60 minutes of material. Instructors can modify the presentation to meet their needs by simply hiding slides in the “slide sorter” view of PowerPoint.” This presentation is one of eight developed by the Collaboration for NDT Education. The topics covered by the other presentations are: Introduction to Nondestructive Testing Visual Inspection Penetrant Testing Magnetic Particle Testing Ultrasonic Testing Eddy Current Testing Welder Certification All rights are reserved by the authors and the presentation cannot be copied or distributed except by the Collaboration for NDT Education. A free copy of the presentations can be requested by contacting the Collaboration at NDT-ed@cnde.iastate.edu.

Introduction Radiography adalah salah satu uji tanpa merusak yang menggunakan sinar x atau sinar gamma yang mampu menembus hampir semua logam kecuali timbal dan material padat lainnya sehingga dapat digunakan untuk mengungkap cacat atau ketidaksesuain dibalik dinding metal atau di dalam bahan itu sendiri. Radiography menggunakan penetrating radiation yang diarahkan langsung pada material. Intensitas radiasi yang akan ditembakkan pada material sangat bergantung pada berat jenis dan ketebalan Hasil dari pengujian akan ditampilkan pada film atau melalui komputer.

Outline Electromagnetic Radiation Media pencitraan General Principles of Radiography Sumber radiasi Gamma Radiography X-ray Radiography Media pencitraan Film Radiography Computed Radiography Real-Time Radiography Direct Digital Radiography Radiation Safety Keunggulan dan keterbatasan Glossary of Terms

Electromagnetic Radiation Radiasi yang digunakan pada test radiography memiliki energi yang lebih besar ( panjang gelombangnya lebih pendek ) daripada barang elektro yang lainnya.

Prinsip dasar Radiography Material ditempatkan diantara sumber radiasi dan film. Ketebalan dan berat jenis suatu material sangat mempengaruhi terhadap jumlah radiasi yang diberikan. X-ray film = less exposure = more exposure Pandangan atas dari film

Prinsip dasar Radiography Energi radiasi dan waktu pencahayaan harus dikontrol supaya bisa menampilkan image yang diinginkan dengan jelas. Thin Walled Area Low Energy Radiation High energy Radiation

Pandangan terhadap cacat IDL 2001 Pandangan terhadap cacat Sudut optimal Radiography memiliki keterbatasan sensitivitas saat pendeteksian cacat. = mudah dideteksi = tidak mudah dideteksi

Pandangan terhadap cacat (isi.) IDL 2001 Pandangan terhadap cacat (isi.) Sudut antara sumber radiasi dan cacat adalah hal yang sangat kritis. Besar sudut penetrasi sangatlah menentukan terhadap hasil test yang diinginkan. 0o 10o 20o

Sumber radiasi Dua sumber radiasi yang biasa digunakan di industri adalah generator x-ray dan sumber gamma ray. Hal inilah yang menjadi dasar nama test radiography yang digunakan.

Gamma Radiography Gamma rays dihasilkan oleh radioisotope. radioisotope mempunyai nuclei yang tidak stabil karena tidak mempunyai cukup energi pengikat untuk menggabungkan nucleus menjadi satu Pelepasan spontanitas dari atom nucleus itulah yang mengeluarkan energi dan hal ini kita ketahui sebagai radioactive decay.

Gamma Radiography (isi.) Sebagian besar material radioactive yang digunakan adalah produk buatan. proses pembuatan radioaktif dari material yang stabil biasanya dengan banyak neutron bebas. Proses ini biasanya ditempatkan pada spesial reaktor nuklir. Proses tersebut adalah activation

Gamma Radiography (isi.) Tidak seperti x-rays yang dihasilkan oleh mesin. Radioisotope yang digunakan pada gamma radiography dimasukkan dalam kapsul untuk mencegah kebocoran material tersebut The radioactive “capsule” digunakan sebagai kabel untuk membentuk “pigtail.” Pigtail mempunyai connector khusus pada ujungnya yang menyambungkan ke kabel drive.

Gamma Radiography (isi.) Peralatan yang disebut “ kamera “ digunakan untuk menyimpan, mengirim dan menyinari yang berisikan material radioaktif. Kamera berisi material pelindung yang berfungsi untuk mengurangi paparan radiasi selama penggunaannya.

Gamma Radiography (isi.) Material radioaktif akan keluar dan kembali lagi ke kamera saat pelaksanaan test radiography.

Gamma Radiography (isi.) Kabel drive yang dihubungkan pada kamera, kabel ini dikontrol melalui radiographer yang digunakan untuk menyinari ( menembak ). Material radioaktif akan keluar melalui guide tube dimana gamma rays akan melalui material yang diinspeksi dan tercetak pada alat pencetak.

Media pencitraan Beberapa perbedaan cara menampilkan hasil test radiography yang tersedia di industri. Film Radiography Real Time Radiography Computed Tomography (CT) Digital Radiography (DR) Computed Radiography (CR) Beberapa perbedaan cara menampilkan gambar yang tersedia di industri.

Film Radiography Film adalah media yang paling tua dan terbanyak digunakan pada test radiography Film berisi microscopic material disebut silver bromide. Penggunaannya Cuma sekali dan diproses di dalam ruang gelap. Silver bromide menjadi hitam metallic silver yang membentuk image.

Film Radiography (cont.) Film harus dilindungi dari cahaya kelihatan. Cahaya, seperti x-rays and gamma rays, yang hanya dapat memunculkan film. Film di tempatkan pada “light proof” cassette pada ruang gelap. Cassette ini kemudian ditempatkan pada material berlawanan dengan sumber radiasi. Film sering ditempatkan diantara screen dan intesify radiation.

Film Radiography (cont.) Supaya image bisa dilihat. Film harus dicuci pada ruang gelap. Proses ini sebenarnya sama dengan proses pencucian foto biasa. Proses pencucian film bisa dilakukan secara manual pada tank terbuka atau pada automatic processor

Film Radiography (cont.) Sekali pemakaian, film digunakan sebagai “radiograph.”

Digital Radiography Salah satu bentuk yang terbaru dari pencintraan radiography adalah “Digital Radiography”. Tanpa film, digital radiographic image ditampilkan menggunakan phosphor screens atau flat panels berisikan micro-electronic sensors. Tanpa ruang gelap untuk proses pencucian film dan tampilan image bisa ditampilkan secara digital. Image juga mudah disimpan dalam bentuk digital.

Digital Radiography (isi.) Beberapa bentuk tampilan image digital radiography termasuk : Computed Radiography (CR) Real-time Radiography (RTR) Direct Radiographic Imaging (DR) Computed Tomography

Computed Radiography Computed Radiography (CR) Adalah proses pencitraan image secara digital yang menggunakan plat khusus yang berfungsi menyimpan phosphors.

Computed Radiography (cont.) Penetrasi x-rays terhadap material merangsang phosphors. Rangsangan phosphors tersebut memberikan tampilan cacat pada komputer CR Phosphor Screen Structure X-Rays Phosphor Layer Protective Layer Substrate Phosphor Grains

Computed Radiography (isi.) Setelah penyinaran : Plat image dibaca secara elektronik dan dihapus untuk digunakan ulang pada sistem scanner khusus. .

Computed Radiography (isi.) Sebagai laser scan pada plat pencitraan, cahaya dipancarkan dimana x-ray merangsang phosphor selama penyinaran. Cahaya ini kemudian dirubah menjadi bentuk digital. Optical Scanner Photo-multiplier Tube Laser Beam Within a CR reader, the IP is scanned with a laser beam in order to initiate the emission of light from the storage phosphors (photostimulated luminescence). The intensity of light emitted from the IP is proportional to the amount of radiation absorbed by the storage phosphor. The laser scans across the surface of the IP in a raster pattern. During the reading process, the light that is emitted from the IP is collected by a light guide & sent to a photomultiplier tube (PMT). The signal coming from the PMT is amplified, spatially sampled, & then sent to be converted to a digital signal (in an analog to digital converter). The resultant digital information can now be electronically transmitted, manipulated, & more efficiently stored. A/D Converter Imaging Plate 110010010010110 Motor

Computed Radiography (isi.) Image digital dikirim kepada komputer dimana juga terdapat software khusus yang berguna untuk memanipulasi dan menampilkannya.

Computed Radiography (isi.) Contoh dari computed radiographs:

Real-Time Radiography Real-Time Radiography (RTR) adalah Cara yang digunakan untuk mendiskripsikan bentuk dari radiography yang diikuti image electronic untuk ditampilkan dan dilihat pada waktu itu juga Karena penerimaan image yang hampir secara instant. X-rays images bisa dilihat sebagai bagian yang bisa digerak dan diputar. Memanipulasi bagian bisa menguntungkan untuk beberapa alasan : Hal ini mungkin saja untuk menampilkan image keseluruhan material dengan sekali penyinaran. Pandangan terhadap structure internal material dari berbagai sudut bisa membuktikan data tambahan untuk analisis. Waktu penginspeksian bisa dikurangi

Real-Time Radiography (isi.) Peralatan yang digunakan untuk RTR termasuk : X-ray tube Image intensifier or other real-time detector Camera Computer dengan layar penghapus dan software Monitor Sample positioning system (optional)

Real-Time Radiography (cont.) Spesial kamera yang menangkap cahaya keluar dari layar diletakkan didekat image intensifying screen. Kamera ini sangat sensitif untuk berbagai intensitas cahaya yang berbeda. Kemudian monitor disambungkan dengan kamera untuk menampilkan image. Jika sistem positioning digunakan, material bisa diputar dan digerakkan untuk menampilkan sudut pandang yang berbeda.

Real-Time Radiography (cont.) perbandingan Film dan Real-Time Radiography . Real-time image lebih terang pada bagian dimana cahaya x-ray disinarkan dan ditampilkan pada layar fluorescent. . Image film lebih gelap pada bagian dimana cahaya x-ray disinarkan dan ionisasi dari molecul silver pada film.

Direct Radiography Direct radiography (DR) Adalah bentuk langsung dari hasil radiography yang menggunakan detector layar panel khusus. Panel tersebut bekerja dengan merubah penetrasi radiasi yang melalui material menjadi bentuk digital panel tersebut berisi kapasitor. Kapasitor inilah yang merubah dari image electric dari material Beberapa kapasitor mengconvert menjadi tampilan image digital

Computed Tomography Computed Tomography (CT) menggunakan real-time inspection system bekerja dengan sample positioning system dan special software.

Computed Tomography (cont.) Banyak bagian – bagian image yang terpisah kemudian disimpan dan digabungkan menjadi bentuk 2 dimensi sebagai sample untuk diputar Image 2-D dirubah menjadi image 3-D. Real-Time Captures Compiled 2-D Images Compiled 3-D Structure

Image Quality Kualitas image adalah hal yang penting untuk penilaian terhadap material. Berbagai alat digunakan sebagai Image Quality Indicators (IQIs) Ada banyak perbedaan design pada IQIs. Beberapa ukuran merupakan lubang buatan dari berbagai variasi ukuran latihan pada plat ukuran

Image Quality (cont.) IQIs pada dasarnya ditempatkan pada atau setelah material test. Pada dasarnya kualitas ditentukan berdasarkan lubang paling kecil atau diameter kawat yang dihasilkan oleh material

Radiation Safety Beberapa tanda keamanan yang digunakan industri yang menunjukkan adanya radiasi.

Radiation Safety (cont.) Ada banyak sumber radiasi. umumnya, seseorang menerima 100 mrem/tahun dari sumber natural.

Radiation Safety (cont.) X-rays and gamma rays dibentuk secara radiasi ionisasi, Yang berarti bahwa mereka harus memiliki kemampuan untuk membentuk ion pada material yang dipenetrasi. X-rays dan gamma rays Mempunyai cukup energi untuk membebaskan elektron dari atom dan merusak struktur molekul dari sel. Hal inilah yang menyebabkan kanker.

Radiation Safety (cont.) Teknisi yang bekerja dengan radiasi harus memakai alat yang memonitor untuk menjaga terhadap penyerapan radiasi ketika mereka berada pada area beradiasi tinggi Survey Meter Pocket Dosimeter Radiation Alarm Radiation Badge

Radiation Safety (cont.) Ada 3 arti perlindungan untuk mengurangi paparan radiasi :

Radiographic Images

Radiographic Images Bisakah anda menentukan yang diradiographic ini dan 3 slide selanjutnya ?

Radiographic Images

Radiographic Images

Radiographic Images

Advantages of Radiography Teknik ini tidak terbatas pada type material atau berat jenisnya. Bisa menginspeksi komponen yang. Minimum surface preparation required. Sensitif terhadap perubahan ketebalan, korosi, cacat dan massa jenis material. Bisa mendeteksi surface dan sub-surface. Membuktikan hasil yang permanen

Disadvantages of Radiography Banyak peralatan keamanan yang harus digunakan saat penginspeksian Butuh banyak latihan sebelum menggunakan test radiography Pengetahuan terhadap peralatan dan kekurangan pada test radiography sangatlah penting Menentukan seberapa besar kekurangan adalah hal yang mustahil tanpa pertimbangan tambahan sudut pandang. Mahal

Glossary of Terms Activation: the process of creating radioactive material from stable material usually by bombarding a stable material with a large number of free neutrons. This process typically takes place in a special nuclear reactor. Anode: a positively charged electrode. Automatic Film Processor: a machine designed to develop film with very little human intervention. Automatic processors are very fast compared to manual development.

Glossary of Terms Capacitor: an electrical device that stores an electrical charge which can be released on demand. Cathode: a negatively charged electrode. Darkroom: a darkened room for the purpose of film development. Film is very sensitive to exposure by visible light and may be ruined. Exposure: the process of radiation penetrating and object. Gamma Rays: electromagnetic radiation emitted from the nucleus of a some radioactive materials.

Glossary of Terms Phosphor: a chemical substance that emits light when excited by radiation. Pixel: Short for Picture Element, a pixel is a single point in a graphic image. Graphics monitors display pictures by dividing the display screen into thousands (or millions) of pixels, arranged in rows and columns. The pixels are so close together that they appear connected. Photo-multiplier tube: an amplifier used to convert light into electrical signals.

Glossary of Terms Radioactive: to give off radiation spontaneously. Radiograph: an image of the internal structure of and object produced using a source of radiation and a recording device. Silver Bromide: silver and bromine compound used in film emulsion to form the image seen on a radiograph.

For More Information The Collaboration for NDT Education www.ndt-ed.org The American Society for Nondestructive Testing www.asnt.org