3. Kalibrasi keluaran pesawat sinar-X Orthovoltage Monogil ...

Prosiding Pertemuan don Presentasi I/miah Fungsional Pengembangan Teknologi Nuklir IJakarta, 12 Desember 2007

KALIBRASI KELUARAN PESA WAT SINAR-X

ORTHOVOL TAGE MONOGIL GILARDONI

Eni Suswantini dan Sri Inang SunaryatiPusat Teknologi ~eselamatan dan Metro10giRadiasi

rSSN : 1978-9971

ABSTRAKKALIBRASI KELUARAN PESAWAT SINAR-X ORTHOVOLTAGE MONOGILGILARDONI. Penentuan keluaran sinar-X pesawat Gilordani untuk HVL 0,56 mmCu tegangantabung ]40 kV/ ]0 mA diukur menggunakan detektor ionisasi tipe NE 2571 nomor seri 327 denganvolume 0,6 em3 yang dihubungkan dengan elektrometer Fanner tipe NE 2570/IB nomor seri 1319.Pengukuran diJakukan di dalam fantom air pada kedalaman 5 em dengan jarak fokus sumberradiasi ke permukaan fantom (FSD) 30 em dan 40 em, dengan menggunakan beberapa ukurankonus. Dari hasil pengukuran luaran diperoleh dosi~·~erap maksimum untuk HVL 0,56 rnmCutegangan tabung 140kv/1OmAdengan konus 10 em x 15 em, 8 em x 10 em, 8 em x 15 em,15 em x15 em dan konus diameter 7,5 em masing masing adalah 51,0 cGy/ menit, 28,6 eGy/menit, 29,5eGy/menit, 30,5 cGy/menit dan 27,1 cGy/menit. Dosis serap maksimum pesawat sinar-XGilardoni untuk HVL 0,56 mmCu tegangan tabung 140kvlIOmA akan semakin naik denganbertambah besamya lapanganradiasi. -,

Kata kunci : konus, dosis serap dan kerma udara

ABSTRACTTHE CALIBRATION OF THE OUTPUT OF A ORTHOVOLTAGE MONOGILGILARDONI X-RAY MACHINE. The output of an orthovoltage monogiJ Gilordoni X-Raymaehine with HVL 0.56 mmCu 140 kWIOmA was measured by using 0.6 ee volume of anionization chamber type 2571 Serial Number 327, eonnected to a Farmer dosemeter NE 2570/lBSerial Number 1319. Measurement was carried out inside the water phantom at 5 em depth, FSD(Foeus to surface distance) of 30 em and 40 em and for several to size of conus. Maxsimumabsorbed dose obtained ITomthe output measurement results for eonus 10 cm x 15 em, 8 em x10 em, 8 em x 15 em, 15 em x 15 cm and ~ = 7.5 em were 51.0 eGy/minute, 28.6 cGy/ minute,29.5 eGy/ minute, 30 cGy/ minute and 27.1 cGy/ minute. The output of an orthovoltage monogilGilordani X-Ray maehine with HVL 0.56 mmCu 140 kV/IOmA will increase with increasing thesize of conus

Key words: cOnus~absorbed dose and air kerma

radiasi terapi dikalibrasi sekurang­

kurangnya sekali dalam 2 tabun oleh

fasilitas kalibrasi tingkat nasional. (1)

(International Atomic Energy Agency)

yang terdapat dalam TRS (Technical

Reports Series) No. 277 merekomen-

I. PENDAHULUAN

Untuk menjamin kebenaran nilai

penyinaran, dosis serap, tluks atau

aktivitas setiap alat ukur radiasi atau

keluaran sumber radiasi terapi wajib

dikalibrasi secara berkala dan menurut

prosedur yang benar. Keluaran sumber

Dalam protokol IAEA

Pusat Teknologi Kese/amatan don Metr%gi Radiasi - Badon Tenaga Nuk/ir Nasiona/ 154

Prosiding Per/emuan don Presen/asi Ilmiah Fungsiona/ Pengembangan Tekn%gi Nuklir 1

Jakar/a, J 2 Desember 2007 ISSN: 1978-9971

dasikan penentuan dosis serap

berdasarkan pengukuran menggunakan

detektor ionisasi yang dikalibrasi dalam

besaran kerma udara dengan satuan Gray(2)

Untuk berkas sinar-X dengan

tegangan tabung di bawah 400 kV,

kualitas radiasi biasanya dinyatakan

dalam istilah nilai tebal paro atau HVL

(Half Value Layer) yang didefmisikan

sebagai ketebalan (dalam millimeter)

suatu bahan tertentu yang dapat

mengurangt intensitas berkas radiasi

menjadi setengah dari semula[3]

Makalah ini menguraikan

pengukuran keluaran pesawat sinar-X

Gilardoni. Untuk kualitas berkas radiasi

HVL 0,56 mmCu dengan tegangan

tabung 140 kV/lOmA menggunakan

beberapa konus yaitu konus 10 em x 15

em, 8 em x 10 em, 8 em x 15 em, 15 em

x 15 em dan konus diameter 7,5 em

II. DASAR TEORJ

Dalam protokol IAEA' yang

terdapat dalam TRS No. 277 menyatakan

bahwa ketika sebuah detektor diletakkan

di suatu kedalaman di dalam fantom,

maka perkalian Mu (baeaan dosimeter

terkoreksi terhadap temperatur dan

tekanan udara) dengan NK (faktor

kalibrasi kerma udara) berhubungan

dengan kerma udara pada pusat lubang di

dalam fantom dengan dimensi yang sama

dengan dimensi dinding bagian luar

detektor, diasumsikan bahwa berkas

radiasi sinar-X yang datang pada detektor

identik dengan berkas radiasi sinar-X

ketika detektor dikalibrasi. Dalam

kenyataannya, hal ini tidaklah demikian

karena distribusi energi dan sudut datang

foton pada kedalaman di air akan

berbeda dengan di ud~a. Untuk itu maka

protokol tersebut diperkenalkan faktor

koreksi ku untuk mengoreksi efek

terse but. Pe,rsamaannya dinyatakan

sebagai berikut [I] :

Dw= Mu. NK • ku. Pu . (J..I<,n/P)w,air.. " , (1)

dengan :

Dw dosis serap air.

Mu baeaan dosimeter terkoreksi

terhadap temperatur dan tekanan

udara.

NK faktor kalibrasi kerma udara.

ku faktor koreksi yang mempertim-

bangkan perubahan distribusi

spektrum dati fiuen foton di

fantom terhadap udara saat

kalibrasi.

Pu faktor koreksi efek perpindahan

air di dalam fantom oleh

detektor

(J..I<,n/P)w,air:nisbah koefisien serap energi

masa air dan udara

Pusa/ Tekn%gi Kese/ama/an dnn Metr%gi Radiasi - Badnn Tenaga Nuklir Nasiona/ 155

Prosiding Pertemuan don Presentasi J/miah Fungsiona/ Pengembangan Tekn%gi Nuk/ir 1

Jakarta, 12 Desember 2007 ISSN: 1978-9971

maksimum, Dmaks menggunakan persa­

maan sbb:

Untuk mendapatkan dosis distribusi berkas radiasi di kedalaman di

dalarn fantom dengan tidak adanya

detektor.

Dmaks= 1001 (PDD) X sDw (2)

PDDeff : prosentase dosis di kedalaman

5 em air.

Faktor Koreksi Kualitas BerkasRadiasi ku

Dengan anggapan ~bahwa

ketergantungan respon energi dari

detektor terhadap kerma udara pada

rentang tegangan .tabung .~tara 70 sId

250 kV ( 2 mm HVL (AI) sId 3 mm HVL

(Cu) dan faktor kalibrasi NK diambil

untuk berkas radiasi primer yang relevan

maka kudianggap 1. (2)

Faktor Koreksi Pertubasi Pu

Nilai Pu diturunkan dengan

membandingkan pengukuran di dalam

fantom air menggunakan detektor yang

dikalibrasi dalam besaran dosis serap

..menggunakan faktor kalibrasi

.berdasarkan metoda ektrapolasi dan

pengukuran dengan detektor sarna yang

dikalibrasi dalam besaran kenna udara. [4]

PerbaDdiDgaD KoefisieD Serap EDergiMasa Air daD Udara (J.Ien!P) ••.,air

Faktor konversi (t!eolP)w,airadalah

perbandingan dosis serap energi masa air

dan udara yang direratakan pada seluruh

III. TATA KERJA

Peralatan

Sebagai sumber radiasi digunakan

pesawat sinar-X Gilardoni. Pesawat ini

dapat memanearkan berkas radiasi sinar­

X dengan kualitas berkas radiasi antara

100-250 kV. Sebagai alat ukur

digunakan sistem dosimeter Farmer tipe

NE 2570llB nomor seri 3154. dengan

detektor kamar pengion volume 0,6 ee

tipe NE 2581 nomor seri 327. Fantom air

digunakan untuk menempatkan detektor

pada kedalaman tertentu. Termometer,

barometer dan hygrometer untuk

mengukur suhu, tekanan serta

kelembaban ruangan.Konus yang

digunakan yaitu ~nus ~O em x 15~

em, 8 em x 10 em, 8 em x 15 em, 15 em

x 15 em dan konus $ = 7,5 em.

PeDgukuraD ProseDtase Dosis diKedalaman

Pertama dilakukan pengukuran

prosentase dosis di kedalaman berkas

sinar-X yang akan ditentukan

keluarannya. Susunan peralatan dapat

dilihat pada Gambar 1.

Pengukuran pertama adalah

mengukur PDD HVL 0,56 mm Cu untuk

Pusat Tekn%gi Kese/amatan dun Metr%gi Radiasi - Badon Tenaga Nuk/ir Nasiona/ 156

Prosiding Pertemuan don Presentasi J/miah Fungsional Pengembangan Teknologi Nuklir J

Jakarta, 12 Desember 2007 rSSN : 1978-9971

konus 10emxl5em. Mula-mula pasang

filter tambahan dan konus, kemudian

letakkan ujung konus menempel fantom

air. Selanjutnya letakkan detektor pada

kedalaman 2,5 em. Diatur tegangan, arus

dan waktu penyinaran lewat panel

kontrol ( Gambar 2 ). Detektor disinari

selama 60 detik. Temperatur dan tekanan

udara diamati. Pengambilan data

dilakukan sebanyak 1 kali. Selanjutnya

detektor dipindahkan pada kedalaman 5,0

em dan dilakukan kembali penyinaran.

Hal yang sama dilakukan sampai dengan

kedalaman 15 em. Dengan menggunakan

eara yang sarna dilakukan pengukuran

PDD untuk konus 8emxIOem, konus

8emx I5em, konus I5emx I5em dan

konus diameter 7,5 em.

Gambar 1. Susunan peralatan pada pengukuran prosentase dosis di kedalaman berkassinar-X pesawat Gilardoni. Ujung konus diletakkan menempe1 pada fantomair. Detektor diletakkan di dalam fantom air pada kedalaman 2,5 em sid 15 em.

Gambar 2. Panel kontrol pesawat sinar-X Gilardoni

Pusal Teknolog; Keselamatan don Metrolog; Radiasi - Badon Tenaga Nuklir Nasional 157

Prosiding Pertemuon don Presenfosi Ilmiah Fungsional Pengembangan Teknologi Nuklir J

Jakorfa, 12 Desember 2007 ISSN: 1978-9971

Pengukuran Keluaran Pesawat Sinar-X

Penentuan dosis serap dilakukan

menggunakan fantom air. Oetektor

diletakkan tegak legak lurus sumbu utama

berkas radiasi pada kedalaman 5 em,

dengan jarak fokus ke permukaan fantom /

FSO (Focus Surface Distance) 30 em---.

dan 40 em. Penentuan......-dosls serap

dilakukan untuk HVL 0,56 mmCu dengan

tegangan tabung 140 kV/1OmA dengan

beberapa konus yaitu' konus 10 em x 15

em, 8 em x 10 em, 8 em x 15 em, 15 em

x 15 em dan konus diameter 7,5 em

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil perhitungan prosentase dosis

di kedalaman untuk berkas radiasi sinar-X

(HVL) 0,56 mmCu dengan jarak fokus

sumber radiasi ke permukaan fantom

sesuai dengan konus yang tersedia dapat

dilihat pada Tabel 1.

Tabell. Hasil perhitungan persentase dosis kedalaman (POD) pesawat sinar-X

0I1hovoltage monogil Gilardoni.

Kedalarnan KonusKonusKonusKonusKonus

(em)Bern x 15ern8ern x 10ern10ern x 15ern15ern x 15ernQJ = 7,5 em

0

1001001001001001

93.893.294.495.291.92

84,883,585.987.580.93

74,672.976.278.669.74

64,963.166.769.759.35

55,953.957.861.049.86

48,045.950.253.241.77

41,038.943.046.334.98

34,932.936.840.035.39

29,627.731.534.624.210

25,123.326.9 .29.720.211

21,119.522.825.616.812

17,816.419.321.914.013

15,113.816.418.711.714

12,711.613.915.99.715

10,89.811.813.78.0

Tegangan / Arus / Filter: 140 kV/10 mA / (1 mm AI + 0,5 mm Cu)

Kualitas Radiasi (HVL) = 0,56 mm Cu

HasH perhitungan dosis serap

untuk berkas radiasi sinar-X dengan

kualitas radiasi (HVL 0,56 mmCu)

dengan tegangan 140 kV / 10mA yang

diukur di dalam fantom air pada

kedalaman 5 em menggunakan beberapa

konus yang tersedia dapat dilihat pada

Tabel 2 .

Pwat Teknologi Keselamafon don Metrologi Radiosi - Badan Tenaga Nulclir Nosional 158

Prosiding Perlemuan don Presenlasi I/miah Fungsional Pengembangan Teknologi Nuklir I

Jakarta, 12 Desember 2007 ISSN: 1978-9971

Tabel 2. Hasil perhitungan dosis serap maksimum, Dmaks,untuk berkas radiasi sinar X

dengan kualitas radiasi (HVL) 0,56mmCu, tegangan 140 kV dan arus 10 mA, Nk= 51,9 mGy/nC, Pu = 1,047, dan (~n/P)w,air = 1,076.

Filter tambahan FSDkonusLaju Dasis Serap Maksimum(em)

(em x em) eGy/menit1 mmAI + 0,5 mmCu

3010x 15 51,040

8 x 10 28,640

8 x 15 29,540

15 x 15 30,S40

$ = 7,5 em 27,1

rekombinasi Pu dan faktor konversi

(~n/P:>W.airdapat dilihat pada protokol

lAEA TRS 277 hasil revisi tahun 1996.

Hasil perhitungan persentase r

dosis kedalaman (PDD) digunakan untuk

menghitung besarnya laju dosis di

kedalaman maksimum .

Penggunaan konus ini disesuaikan

dengan kebutuhan dari luas dan bentuk

luasan dari permukaan kulit yang akan

disinari, sehingga ada konus berbentuk

luasan persegi dan luasan lingkaran.

Dari Tabel 1 di atas dapat dilihat

bahwa semakin dekat jarak fokus sumber

ke deU;ktor maka nilai laju dosis

maksimum juga akan semakin besar.

Demikian juga halnya dengan luas

lapangan radiasi yang semakin besar akan

menghasilkan laju dosis maksimum yang

semakin naik.

Penentuan faktar koreksi

V. KESIMPULAN

Dari hasii dan pembahasan di atas dapat

disimpulkan bahwa :

• Untuk berkas sinar-X dengan

kualitas berkas radiasi HVL 0,56

mmCu dengan tegangan tabung 140

kVII OmA, semakin besar lapangan

radiasinya maka laju dosis

maksimum makin naik

• Untuk menjamin penyinaran yang

lebih tepat dan akurat maka keluaran

dan pesawat sinar x ini hams diukur

untuk setiap kualitas berkas radiasi

dan setiap filter tambahannya secara

periodik sesuai dengan peraturan

yang berlaku.

DAFf AR PUST AKA

1. Surat Keputusan Direktur JendralBATAN No. 84/DJNVI991.,tentang kali bras i alat ukur radiasidan keluaran sumber radiasi,standardisasi radionuklida danfasilitas kalibrasi. Jakarta 1991.

Pusat Tekn%gi Kese/amatan don Metrologi Radiasi - Badon Tenaga Nuklir Nasional 159

Prosiding Perlemuan dan Presenlasi J/miah Fungsional Pengembangan Teknologi Nuklir J

Jakarta, J2 Desember 2007

2. INTERNA TIONAL ATOMICENERGY AGENCY, AbsorbedDose Detennination in Photon andElectron Beams : An International

Code of Practice, Technical ReportSeries No.277, IAEA, Vienna, 1987.

3. ISO: "X and Gamma Reference

Radiation for Calibrating Dosimetersand Dose Ratemeters for

Detennining their Response as aFunction of Photon Energy", ISO4037-1079.

4. fAE!\, Review of Data and MethodsRecommended in The InternationalCode of PracticeINTERNATIONAL ATOMICENERGY AGENCY, AbsorbedDose Detennination in Photon andElectron Beams : An International

Code of Practice, Technical ReportSeries No.277, JAEA, Vienna, 1987.

5. WILLIAM, J.R., and TWAITES,OJ, Radiotherapy Physics inPractice, Oxford University Press,Oxford, 1983.

Pusal Teknologi Keselamalan dan Me/rologi Radiasi - Badan Tenaga Nuklir Nasional

ISSN: 1978-9971

160