Laporan Praktikum MCA

Co-60, HV 800 V
Nomor Kanal
Cacahan
Co-60, HV 775 V
Nomor Kanal
Cacahan
Co-60, HV 750 V
Nomor Kanal
Cacahan

LAPORAN RESMI
PRAKTIKUM FISIKA MEDIS

PERCOBAAN 8
Multi Channel Analyzer








MUHAMMAD ABDUL MANAF
081311733064
KELOMPOK VIII





PRODI TEKNOBIOMEDIK – DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS AIRLANGGA
2014
Multi Channel Analyzer
Percobaan 8

TUJUAN
Menentukan intensitas dan karakteristik energi radiasi yang tercacah oleh detektor serta mempelajari spektrum energi dengan MCA (Multi Channel Analyzer).

DASAR TEORI
Sumber radioaktif meluruh memancarkan partikel alpha, betha, atau gamma secara acak. Partikel yang dipancarkan mempunyai energi tertentu. Energi radiasi ini sangat erat hubungannya dengan pemakaian sumber radioaktif tersebut sebagai sumber radiasi pada pemakaian bahan radiasi di bidang radiologi untuk pengobatan alternatif pada manusia. Pada umumnya, dosis ditentukan oleh besarnya intensitas radiasi, sedangkan daya tembus partikel terhadap jaringan pada tubuh manusia ditentukan oleh energi radiasinya.
Untuk menentukan energi radiasi suatu sumber radioaktif digunakan alat spektrometer yang dapat memberikan informasi spektrum energi sumber tersebut. Untuk menampilkan spektrum tersebut dibutuhkan perangkat penganalisa saluran ganda (multi channel analyzer, MCA), sehingga pada layar penganalisa itu dapat ditampilkan spektrum radiasi gamma yang ditangkap detektor. Nomor saluran pada MCA sebanding dengan energi radiasi gamma yang tertangkap oleh detektor. Semakin besar energi radiasi gamma, semakin besar pula nomor salur tempat munculnya spektrum radiasi tersebut, demikian pula sebaliknya.
Pada layar MCA akan ditampilkan spektrum radiasi gamma yang muncul pada beberapa nomor salur yang berlainan. Data tampilan spektrum tersebut dapat dipakai untuk menganalisa unsur-unsur yang terkandung dalam sampel teraktivasi baik secara kualitatif maupun kuantitatif. Setiap unsur radioaktif memancarkan radiasi dengan energi yang berbeda-beda. Oleh sebab itu, analisa kualitatif dapat dilakukan dengan cara menentukan letak (nomor salur) munculnya spektrum radiasi gamma. Dari analisa ini dapat diketahui jenis-jenis unsur yang terdapat di dalam sampel. Analisa kuantitatif filakukan melalui pengukuran tinggi atau luas kurva spektrum radiasi gamma tersebut. Dari analisa ini dapat ditentukan jumlah unsur-unsur yang terdapat di dalam sampel. Dari analisa kualitatif maupun kuantitatif mampu memberikan hasil pengukuran yang sangat teliti.
Sinar gamma adalah radiasi gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang yang sangat pendek (dalam orde Angstrom) yang dipancarkan oleh inti atom yang tidak stabil yang bersifat radioaktif.
Detektor yang umum digunakan dalam spektroskopi gamma adalah detektor sintilasi NaI (Tl). Detektor ini terbuat dari bahan yang dapat memancarkan kilatan cahaya apabila berinteraksi dengan sinar gamma. Sebagaimana detektor yang lain, detektor sintilasi juga membutuhkan sumber tegangan tinggi (HV). Penentuan tegangan kerja detektor sintilasi adalah dengan cara mencari perbandingan cacahan sumber terhadap cacahan latar belakang yang terbaik
Apabila sinar gamma mengenai detektor NaI(Tl) maka akan terjadi tiga efek, yaitu efek fotolistrik, efek compton dan bentukan pasangan. Efek fotolistrik terjadi apabila ada sinar gamma yang mengenai elektron d kulit K dari sebuah atom maka elektron tersebut akan kosong sehingga akan diisi oleh elektron dari kulit yang lain, transisi ini yang menyebabkan terjadinya efek fotolistrik.
Sinar gamma yang masuk ke dalam detektor berinteraksi dengan atom-atom bahan sintilator menurut efek fotolistrik, hamburan Compton dan pasangan produksi, yang akan menghasilkan kilatan cahaya dalam sintilator. Keluaran cahaya yang dihasilkan oleh kristal sintilasi sebanding dengan energi sinar gamma. Kilatan cahaya oleh pipa cahaya dan pembelok cahaya ditransmisikan ke fotokatoda dari photomultiplier tube (PMT) kemudian digandakan sebanyak-banyaknya oleh bagian pengganda elektron pada PMT. Arus elektron yang dihasilkan membentuk pulsa tegangan pada input penguat awal (preamplifier). Pulsa ini setelah melewati alat pemisah dan pembentuk pulsa dihitung dan dianalisis oleh Mulichannel Analyzer (MCA) dengan tinggi pulsa sebanding dengan energi gamma.
Sosok yang paling sering digunakan untuk mengekspresikan resolusi detektor dalam sistem spektroskopi gamma (MCA) adalah lebar penuh pada setengah maksimum (FWHM). Ini adalah lebar puncak sinar gamma pada setengah dari titik tertinggi pada distribusi puncak. Angka resolusi yang diberikan dengan mengacu pada energi gamma sinar tertentu. Resolusi dapat dinyatakan dalam istilah absolut atau relatif. Misalnya, natrium iodida (NaI) detektor mungkin memiliki FWHM dari 9,15 KeV di 122 KeV, dan 82,75 KeV di 662 KeV. Nilai-nilai resolusi dinyatakan secara absolut. Untuk mengekspresikan resolusi dalam hal relatif, FWHM di eV atau MeV dibagi oleh energi sinar gamma dan dikalikan dengan 100%.

ALAT DAN BAHAN
Power Supply 1,5 kV/1mA
Preamplifier (MCA-Casey 529 780) dan detektor sintilator (Leybold 559 90)
Interface
Komputer (PC)
Printer

LANGKAH KERJA

Susun peralatan sesuai gambar atau petunjuk dari dosen Pembina praktikum
Nyalaka semua tombol dan nyalakan komputer, masuk ke menu MCA lewat direktori Cassey/MCA
Jalankan program MCA sampai system siap melakukan perekaman spectrum
Ambil Co-60 sebagai isotop kalibrator, atur HV antara 450 s/d 600 sehingga dipeeroleh nilai resolusi yang optimal (table 1)
Pastikan peralatan bekerja pada nilai HV optimal tersebut
Buat kurva kalibrasi hubungan antara nomor kanal dan energy Co-60 (table 2)
Buat persamaan fungsi garis lurus antara energy radiasi dan nomor kanal
Ganti sumber co 60 tersebut dengan sumber lain, baik dengan pamancar gamma (Cs-137) dan Betha (Na-22) serta amati spectrum energinya
Tentukan karakteristik energy gamma dan betha maksimum dari sampel tersebut dan bandingkan dengan tabel karakteristik energy gamma dan betha
Tentukan intensitas radiasi gamma dan betha yang tercacah oleh detector

HASIL PERCOBAAN

Co-60
No
Spektrum
HV
Batas Kanal



Awal
Akhir
1
I
675 volt
103
132
2
II
700 volt
130
170
3
III
725 volt
160
210
4
IV
750 volt
200
264
5
V
775 volt
254
330
6
VI
800 volt
315
410

Cs-137
No
Spektrum
HV
Batas Kanal



Awal
Akhir
1
I
725 volt
86
140


Na-22
No
Spektrum
HV
Batas Kanal



Awal
Akhir
1
I
725 volt
80
100

Penentuan Resolusi
No
HV
FWHM
X2 – X1
R = (FWHM) / (X2 – X1)
1
I
675 volt
12
58.08%
2
II
700 volt
17
58.16%
3
III
725 volt
21
50.85%
4
IV
750 volt
29
37.20%
5
V
775 volt
41
48.30%
6
VI
800 volt
2
1.335%


Data Kalibrasi
No
E (KeV)
Nomer Kanal


HV 675 V
HV 700 V
HV 725 V
HV 750 V
HV 775 V
HV 800 V
1
1173,208
112
141
176
221
279
347
2
1331,464
124
158
197
250
320
395

Penentuan Energi Cs-137 dan Na-22
No
Sumber Radiasi
HV
Energi
1
Cs-137
700 volt
856.699 KeV
2
Na-22
700 volt
698.442 KeV

Resolusi dihitung menggunakan rumus

Dengan,
FWHM menyatakan lebar penuh pada setengah puncak (sesuai dengan singkatan FWHM dalam bahasa Inggris, yakni Full Width at Half Maximum),
menyatakan nomor kanal pada puncak pertama,
menyatakan nomor kanal pada puncak kedua.

Khusus untuk Co-60, yakni sebagai kalibrator, nilai FWHM (Full Widht at Half Maximum) diperlukan untuk memperoleh resolusi pada setiap nilai HV-nya.
FWHM

FWHM

12 max
12 max


*
*
x4x3**
x4
x3
*
*






Gambar 1. Penentuan FWHM pada grafik


ANALISIS DATA
Co-60 dengan HV 675 V

ABFGDX1X2
A
B
F
G
D
X1
X2
Gambar 2. Spektrum Gamma Co-60 dengan HV 675 volt

Dari Gambar 2 didapatkan nilai x1 = 114 dan nilai x2 = 126. Dengan meninjau data mentah yang tersaji pada gambar 2, diketahui koordinat titik A adalah (106,494) dan koordinat titik B adalah (121,498). Persamaan garis yang melalui titik A dan titik B, yakni garis AB, dapat ditentukan menggunakan

Dengan menggunakan data yang didapatkan :
xA=106,yA=494,xB=121, yB=498, maka
y-494498-494=x-106121-106
y-4944=x-10615
y=0.267x+465.6

Pada Gambar 2, garis yang melalui x1 = 114 berpotongan dengan garis AB di titik C. Koordina ttitik C dapat dinyatakan sebagaidengan xc = x1 = 114.
Nilaidapat ditentukan dari dengan mensubstitusi nilaixc = 114 ke persamaan diatas, sehingga didapatkan
yc=0.267x+465.6
yc=0.267114+465.6
yc=496
Maka koordinat titik C adalah (114,496).
Pada gambar 2, koordinat ttitik D diberikan oleh (xD,yD) = (114,773). Mengingat FWHM adalah lebar penuh pada setengah puncak maka nilaidiberikan oleh

Setengah puncak () = 12yD-yC=12773-496=138.5

Jika titik setengah puncak dinyatakan oleh titik E (lihat Gambar2) maka koordinat titik E dinyatakan olehdimanadan
yE=yc+=496+138.5=634.5
Garis yang melalui titik E juga melalui titik F dan titik G. Maka, titik F dan titik G memiliki nilai koordinat y yang sama yakniyF=yG=yE=634.5.
Dari mentelaah data mentah diketahui bahwa titik F terletak di antara titik koordinat yaitu (110,614) dan (111,656). Maka, nilaidapat ditentukan melalui
yF-yF1yF2-yF1=xF-xF1xF2-xF1
634.5-614656-614=xF-110111-110
xF=4640.542
xF=110.488
Dari mentelaah data mentah diketahui bahwa titik G terletak di antara titik koordinat yaitu (117,656) dan (118,596). Maka, xG nilai dapat ditentukan melalui
yG-yG1yG2-yG1=xG-xG1xG2-xG1
634.5-656596-656=xG-117118-117
xG=-7041.5-60
xG=117.358
Jarak antara titik F dan titik G inilah yang disebut sebagai FWHM. Maka nilai FWHM adalah
FWHM = xG- xF = 117.458 – 110.488 = 6,97

Nilai resolusi untuk HV 675 V dapat dicari dengan
R =FWHMx2-x1x100%
=6.97126-114 x 100%
=0.5808 x100%
=58.08%


Co-60 dengan HV 700 V
ABFGDX1X2E
A
B
F
G
D
X1
X2
E
Gambar 3. Spektrum Co-60, HV 700 Volt

Dari gambar iatas didapatkan nilai x1 = 141 dan nilai x2 = 158. Dengan meninjau data mentah yang tersaji pada gambar 3, diketahui koordinat titik A adalah (122,367) dan koordinat titik B adalah (140,357). Persamaan garis yang melalui titik A dan titik B, yakni garis AB, dapat ditentukan menggunakan

Dengan menggunakan data yang didapatkan :
xA=122,yA=367,xB=140, yB=357, maka
y-367357-367=x-122140-122
y-367-10=x-12218
y=-0.556x+434.778

Pada Gambar 3, garis yang melalui x1 = 141 berpotongan dengan garis AB di titik C. Koordina ttitik C dapat dinyatakan sebagaidengan xc = x1 = 141.
Nilaidapat ditentukan dari dengan mensubstitusi nilai xc = 141 ke persamaan diatas, sehingga didapatkan
yc=-0.556x+434.778
yc=-0.556(141)+434.778
yc=356.382 atau 356.4
Maka koordinat titik C adalah (141,356.4).
Pada gambar 3, koordinat ttitik D diberikan oleh (xD,yD) = (131,619). Mengingat FWHM adalah lebar penuh pada setengah puncak maka nilaidiberikan oleh

Setengah puncak () = 12yD-yC=12619-356.4=131.3

Jika titik setengah puncak dinyatakan oleh titik E (lihat Gambar3) maka koordinat titik E dinyatakan olehdimanadan
yE=yc+=356.4+131.3=487.7
Garis yang melalui titik E juga melalui titik F dan titik G. Maka, titik F dan titik G memiliki nilai koordinat y yang sama yakniyF=yG=yE=487.7.
Dari mentelaah data mentah diketahui bahwa titik F terletak di antara titik koordinat yaitu (136, 469) dan (137, 501). Maka, nilaidapat ditentukan melalui
yF-yF1yF2-yF1=xF-xF1xF2-xF1
487.7-469501-469=xF-136137-136
xF=4914.736
xF=136.52
Dari mentelaah data mentah diketahui bahwa titik G terletak di antara titik koordinat yaitu (146,490) dan (147,456). Maka, xG nilai dapat ditentukan melalui
yG-yG1yG2-yG1=xG-xG1xG2-xG1
487.7-490456-490=xG-146147-146
xG=-4966.3-34
xG=146.067
Jarak antara titik F dan titik G inilah yang disebut sebagai FWHM. Maka nilai FWHM adalah
FWHM = xG- xF = 146.067 – 136.52 = 9.547

Nilai resolusi untuk HV 700 V dapat dicari dengan
R =FWHMx2-x1x100%
=9.547158-141 x 100%
=0.5616 x100%
=58.16%
Co-60 dengan HV 725 V
ABFGDX1X2EC
A
B
F
G
D
X1
X2
E
C
Gambar 4. Spektrum Co-60 dengan HV 725 volt

Dari gambar iatas didapatkan nilai x1 = 176 dan nilai x2 = 197. Dengan meninjau data mentah yang tersaji pada gambar 4, diketahui koordinat titik A adalah (163,253) dan koordinat titik B adalah (188,248). Persamaan garis yang melalui titik A dan titik B, yakni garis AB, dapat ditentukan menggunakan

Dengan menggunakan data yang didapatkan :
xA=163,yA=253,xB=188, yB=248, maka
y-253248-253=x-163188-163
y-253-5=x-16325
y=-0.2x+285.6

Pada Gambar 4, garis yang melalui x1 = 176 berpotongan dengan garis AB di titik C. Koordina ttitik C dapat dinyatakan sebagaidengan xc = x1 = 176.
Nilaidapat ditentukan dari dengan mensubstitusi nilai xc = 176 ke persamaan diatas, sehingga didapatkan
yc=-0.2x+285.6
yc=-0.2(176)+285.6
yc=250.4
Maka koordinat titik C adalah (176, 250.4).
Pada gambar 3, koordinat ttitik D diberikan oleh (xD,yD) = (176,509). Mengingat FWHM adalah lebar penuh pada setengah puncak maka nilaidiberikan oleh

Setengah puncak () = 12yD-yC=12509-250.4=129.3

Jika titik setengah puncak dinyatakan oleh titik E (lihat Gambar2) maka koordinat titik E dinyatakan olehdimanadan
yE=yc+=250.4+129.3=379.7
Garis yang melalui titik E juga melalui titik F dan titik G. Maka, titik F dan titik G memiliki nilai koordinat y yang sama yakniyF=yG=yE=379.7.
Dari mentelaah data mentah diketahui bahwa titik F terletak di antara titik koordinat yaitu (170, 368) dan (171, 384). Maka, nilaidapat ditentukan melalui
yF-yF1yF2-yF1=xF-xF1xF2-xF1
381.78-368384-368=xF-170171-170
xF=2733.7816
xF=170.86
Dari mentelaah data mentah diketahui bahwa titik G terletak di antara titik koordinat yaitu (181,397) dan (182,369). Maka, xG nilai dapat ditentukan melalui
yG-yG1yG2-yG1=xG-xG1xG2-xG1
381.78-397369-397=xG-181182-181
xG=-5083.22-28
xG=181.54
Jarak antara titik F dan titik G inilah yang disebut sebagai FWHM. Maka nilai FWHM adalah
FWHM = xG- xF = 181.54 – 170.86 = 10.68
Nilai resolusi untuk HV 725 V dapat dicari dengan
R =FWHMx2-x1x100%
=10.68197-176 x 100%
=0.5085 x100%
=50.85%
Co-60 dengan HV 750 V
ABFGDX1X2E
A
B
F
G
D
X1
X2
E
Gambar 5. Spektrum co-60, dengan HV 750 volt

Dari gambar diatas didapatkan nilai x1 = 221 dan nilai x2 = 250. Dengan meninjau data mentah yang tersaji pada gambar 5, diketahui koordinat titik A adalah (205,185) dan koordinat titik B adalah (236,182). Persamaan garis yang melalui titik A dan titik B, yakni garis AB, dapat ditentukan menggunakan

Dengan menggunakan data yang didapatkan :
xA=205,yA=185,xB=236, yB=182, maka
y-185182-185=x-205236-205
y-2533=x-16325
y=0.12x+233.44

Pada Gambar 5, garis yang melalui x1 = 221 berpotongan dengan garis AB di titik C. Koordina ttitik C dapat dinyatakan sebagaidengan xc = x1 = 221.
Nilaidapat ditentukan dari dengan mensubstitusi nilai xc = 221 ke persamaan diatas, sehingga didapatkan
yc=0.12x+233.44
yc=0.12(221)+233.44
yc=259.96
Maka koordinat titik C adalah (221, 259.96).
Pada gambar 3, koordinat ttitik D diberikan oleh (xD,yD) = (221,391). Mengingat FWHM adalah lebar penuh pada setengah puncak maka nilaidiberikan oleh

Setengah puncak () = 12yD-yC=12391-259.96=65.52

Jika titik setengah puncak dinyatakan oleh titik E (lihat Gambar 5) maka koordinat titik E dinyatakan olehdimanadan
yE=yc+=259,96+652.52=325.48
Garis yang melalui titik E juga melalui titik F dan titik G. Maka, titik F dan titik G memiliki nilai koordinat y yang sama yakniyF=yG=yE=325.48.
Dari mentelaah data mentah diketahui bahwa titik F terletak di antara titik koordinat yaitu (216, 321) dan (217,344). Maka, nilaidapat ditentukan melalui
yF-yF1yF2-yF1=xF-xF1xF2-xF1
325.48-321344-321=xF-216217-216
xF=4963.5223
xF=215.81
Dari mentelaah data mentah diketahui bahwa titik G terletak di antara titik koordinat yaitu (226,341) dan (227,315). Maka, xG nilai dapat ditentukan melalui
yG-yG1yG2-yG1=xG-xG1xG2-xG1
325.48-341315-341=xG-226227-226
xG=-5891.52-26
xG=226.60
Jarak antara titik F dan titik G inilah yang disebut sebagai FWHM. Maka nilai FWHM adalah
FWHM = xG- xF = 226.60 – 215.81 = 10.79

Nilai resolusi untuk HV 750 V dapat dicari dengan
R =FWHMx2-x1x100%
=10.79250-221 x 100%
=0.3721 x100%
=37.20%
Co-60 dengan HV 775 V
ABFGDECX1X2
A
B
F
G
D
E
C
X1
X2
Gambar 6. Spectrum Co-60 dengan HV 775 volt

Dari gambar diatas didapatkan nilai x1 = 279 dan nilai x2 = 320. Dengan meninjau data mentah yang tersaji pada gambar 5, diketahui koordinat titik A adalah (255,135) dan koordinat titik B adalah (296,136). Persamaan garis yang melalui titik A dan titik B, yakni garis AB, dapat ditentukan menggunakan

Dengan menggunakan data yang didapatkan :
xA=255,yA=135,xB=296, yB=136, maka
y-135136-135=x-255296-255
y-2531=x-16341
y=(x:41)+128.780

Pada Gambar 6, garis yang melalui x1 = 279 berpotongan dengan garis AB di titik C. Koordinat ttitik C dapat dinyatakan sebagaidengan xc = x1 = 279.
Nilaidapat ditentukan dari dengan mensubstitusi nilai xc = 279 ke persamaan diatas, sehingga didapatkan
yc=(x:41)+128.780
yc=(279:41)+128.780
yc=135.585
Maka koordinat titik C adalah (279, 135.585).
Pada gambar 6, koordinat ttitik D diberikan oleh (xD,yD) = (279,319). Mengingat FWHM adalah lebar penuh pada setengah puncak maka nilaidiberikan oleh

Setengah puncak () = 12yD-yC=12319-135.585=91.708

Jika titik setengah puncak dinyatakan oleh titik E (lihat Gambar 5) maka koordinat titik E dinyatakan olehdimanadan
yE=yc+=135.585+91.708=227.293
Garis yang melalui titik E juga melalui titik F dan titik G. Maka, titik F dan titik G memiliki nilai koordinat y yang sama yakniyF=yG=yE=227.293.
Dari mentelaah data mentah diketahui bahwa titik F terletak di antara titik koordinat yaitu (269,223) dan (270,241). Maka, nilaidapat ditentukan melalui
yF-yF1yF2-yF1=xF-xF1xF2-xF1
227.298-223241-223=xF-269270-269
xF=4846.29818
xF=269.239
Dari mentelaah data mentah diketahui bahwa titik G terletak di antara titik koordinat yaitu (289,228) dan (290,208). Maka, xG nilai dapat ditentukan melalui
yG-yG1yG2-yG1=xG-xG1xG2-xG1
227.193-228208-228=xG-289290-289
xG=-5780.807-20
xG=289.040
Jarak antara titik F dan titik G inilah yang disebut sebagai FWHM. Maka nilai FWHM adalah
FWHM = xG- xF = 289.040 – 269.239 = 19.801

Nilai resolusi untuk HV 775 V dapat dicari dengan
R =FWHMx2-x1x100%
=19.801320-279 x 100%
=0.4830 x100%
=48.30%

ABFGDX1X2ECo-60 dengan HV 800 V
A
B
F
G
D
X1
X2
E

Gambar 7. Spektrum Co-60 dengan HV 800 volt

Dari gambar diatas didapatkan nilai x1 = 347 dan nilai x2 = 395. Dengan meninjau data mentah yang tersaji pada gambar 7, diketahui koordinat titik A adalah (319,102) dan koordinat titik B adalah (372,103). Persamaan garis yang melalui titik A dan titik B, yakni garis AB, dapat ditentukan menggunakan

Dengan menggunakan data yang didapatkan :
xA=319,yA=102,xB=372, yB=103, maka
y-102103-102=x-319372-319
y-2531=x-31953
y=(x:53)+246.981

Pada Gambar 7, garis yang melalui x1 = 347 berpotongan dengan garis AB di titik C. Koordinat ttitik C dapat dinyatakan sebagaidengan xc = x1 = 347.
Nilaidapat ditentukan dari dengan mensubstitusi nilai xc = 347 ke persamaan diatas, sehingga didapatkan
yc=(x:53)+246.981
yc=(x:53)+246.981
yc=253.528
Maka koordinat titik C adalah (347,253.528).
Pada gambar 7, koordinat ttitik D diberikan oleh (xD,yD) = (347,266). Mengingat FWHM adalah lebar penuh pada setengah puncak maka nilaidiberikan oleh

Setengah puncak () = 12yD-yC=12266-253.528=6.236

Jika titik setengah puncak dinyatakan oleh titik E (lihat Gambar 7) maka koordinat titik E dinyatakan olehdimanadan
yE=yc+=253.528+6.236=259.764
Garis yang melalui titik E juga melalui titik F dan titik G. Maka, titik F dan titik G memiliki nilai koordinat y yang sama yakniyF=yG=yE=259.764.
Dari mentelaah data mentah diketahui bahwa titik F terletak di antara titik koordinat yaitu (346,247) dan (347,266). Maka, nilaidapat ditentukan melalui
yF-yF1yF2-yF1=xF-xF1xF2-xF1
259.764-247266-247=xF-346347-346
xF=346.671
Dari mentelaah data mentah diketahui bahwa titik G terletak di antara titik koordinat yaitu (347,266) dan (348,246). Maka, xG nilai dapat ditentukan melalui
yG-yG1yG2-yG1=xG-xG1xG2-xG1
259.764-266246-266=xG-347348-347
xG=-6496.236-20
xG=347.312
Jarak antara titik F dan titik G inilah yang disebut sebagai FWHM. Maka nilai FWHM adalah
FWHM = xG- xF = 347.312 – 346.671 = 0.641

Nilai resolusi untuk HV 800 V dapat dicari dengan
R =FWHMx2-x1x100%
=0.641395-347 x 100%
=0.01335 x100%
=1.335%
Kalibrasi untuk HV 700 V
Hasil resolusi tertinggi akan digunakan untuk menjadi acuan MCA Na-22 dan Cs-137.
Dari telaah data mentah yang tersaji pada gambar 3, diketahui nilai X1=141 dan nilaiX2=158. Kanal bersesuaian dengan energi 1173,208 keV sedangkan kanal bersesuaian dengan energi 1331,464 keV.
No.
EnergiE (keV)
NomerKanal X
1.
1173,208
141
2.
1331,464
158
Tabel Data Kalibrasi untuk HV 700 V
Persamaan kalibras iuntuk HV 700 V dapat ditentukan melalui

Dengan memasukkan nilai X1=141,X2=158,E1=1173.208,dan E2=1331,464 ke persamaan diatas maka didapatkan
E-1173.2081331.464-1173.208=X-141158-141
E-1173.208158.256=X-14117
17E-19944.536=158,256X-22472,352
17E=158.256X-2527.816
E=9,3092X-148.695KeV


Cs-137 dengan HV 725 V

Seharusnya kalibrasi yang digunakan adalah HV 700 Volt, bukan HV 725 Volt
Koordinat puncak (108,17269)
Persamaan E untuk HV = 700 volt
E = mx – n
E = 9,3092X-148.695KeV
E = 9,3092(108)-148.695KeV
E = 1005.3936 – 148.695
E = 856.699 KeV
Dari literature diketahui bahwa E pada Cs-137 adalah 662 Kev. Dari sini bisa dihitung presentase kesalahan
nilai literatur-nilai hasil eksperimennilai literatur×100%
662-856.699662×100%=35.45 %






Na-22 dengan HV 725 V


Koordinat pucak (50,325)
Persamaan E untuk HV = 700 volt
E = mx – n
E = 9,3092X-148.695KeV
E = 9,3092(91)-148.695KeV
E = 847.137 – 148.695
E = 698.442 KeV
Dari literature diketahui bahwa E pada Na-22 adalah 511 Kev. Dari sini bisa dihitung presentase kesalahan
nilai literatur-nilai hasil eksperimennilai literatur×100%
511-698.442511×100%=36.68 %

PEMBAHASAN

Pada praktikum ini, praktikan diminta untuk mencari energi puncak gamma ɣ dari sumber radiasi Cs-137 dan Na-22. Untuk mengetahui hal tersebut, maka diperlukan suatu kalibrator yang sudah diketahui nilai energinya secara pasti. Kalibrator yang digunakan ialah Co-60, dengan energi sebesar 1173,208 KeV dan1331,464 KeV.
Co-60 mulanya diletakkan di depan detektor sintilasi, dengan sebelumnya mengatur nilai tegangan (high voltage) yang diperlukan. Kemudian, melalui software Multi Channel Analyzer (MCA) di PC, praktikan dapat mengatur hal-hal sebagai berikut pada tab "Define Setting"; Select Measure Time pada 120 s, Select Resolution pada 10 bit, serta memilih line diagram untuk memunculkan grafik berupa garis. Record Measure dapat dipilih pada Spectrum 1 untuk nilai tegangan 675 Volt, dan seterusnya untuk nilai tegangan yang berbeda. Praktikan dapat menekan tombol enter pada keyboard dan menunggu sampai grafik muncul sepenuhnya, yakni ketika hitungan mundur pada pojok kanan monitor menjadi 0 s.
Data cacahan yang diperoleh dapat disimpan dalam format pdf dengan memilih tab "Output Measure Value", kemudian memilih opsi Print Table, sehingga muncul beberapa data yang perlu diisi, yakni; "from no" yang diisi dengan nomor kanal mula-mula yang diperoleh ketika menggunakan HV terendah untuk satu sumber radiasi, "to no" yang diisi dengan nomor kanal terakhir yang diperoleh ketika menggunakan HV tertinggi untuk satu sumber radiasi, dan "step" untuk memilih ketelitian cacahan kanal yang diinginkan. Adapun untuk mengetahui kanal-kanal tersebut, maka praktikan harus lebih dulu menentukan posisi awal dan akhir dari dua puncak pada grafik, dimana kaki-kaki puncak tersebut tidak terpotong.
Khusus untuk Co-60, yakni sebagai kalibrator, nilai FWHM (Full Widht at Half Maximum) diperlukan untuk memperoleh resolusi pada setiap nilai HV-nya.
FWHM

FWHM

12 max
12 max


*
*
x4x3**
x4
x3
*
*






Gambar 1. Penentuan FWHM pada grafik
Cara mencacah dengan MCA yang telah dijabarkan sebelumnya, juga berlaku untuk sumber radiasi Cs-137 dan Na-22. Hanya saja, grafik yang ditunjukkan sebagai hasil dari mencacah selama 120 detik, akan tampak berbeda untuk masing-masing sumber radiasi, sebagaimana dilampirkan pada data pengamatan.
Untuk setiap nilai HV yang berbeda terhadap sumber radiasi Co-60, diperoleh resolusi yang berbeda, yakni :
HV = 675 Volt, R = 58.08%
HV = 700 Volt, R = 58.16%
HV = 725 Volt, R = 50.85%
HV = 750 Volt, R = 37.20%
HV = 775 Volt, R = 48.30%
HV = 800 Volt, R = 1.335%
Pada saat percobaan digunakan kalibrasi HV 725, namun dari hasil hitungan diketahui bahwa kalibrasi yang digunakan seharusnya adalah HV 700 V yang memiliki resolusi tertinggi 58.16%. Hal ini disebabkan pada saat percobaan hanya dilihat gambar spektrumnya saja tanpa dihitung resolusi secara benar dan teliti.
Analisis data menunjukkan hasil kalibrasi Co-60 pada HV 700 Volt sebagai E = 9,3092X-148.695KeV. Kanal dengan jumlah cacahan tertinggi pada sumber radiasi Cs-137 serta Na-22 dianggap sebagai nilai x, dan disubstitusikan pada persamaan di atas, sehingga diperoleh data energy tiap radioaktif.
Cs-137 energinya adalah E = 856.699 KeV dengan presentase kesalahan sebesar 35.45%, sedang pada Na-22, E nya adalah 698.442 KeV dengan presentase kesalahan 36.68%.
Kesalahan diatas terutama disebabkan kesalahan dalam penentuan kalibrasi yang digunakan. HV yang digunakana seharusnya adlaah HV 700 volt, karena resolusinya tertinggi, yakni 58.16%. Sedangkan HV yang digunakan pada praktikum ini adlaah HV 725% yang memiliki resolusi lebih rendah dibanding dengan resolusi pada HV 700 Volt.

KESIMPULAN
Nilai resolusi sumber radiasi gamma pada Co-60 dengan berbagai macam HV adalah
HV = 675 Volt, R = 58.08%
HV = 700 Volt, R = 58.16%
HV = 725 Volt, R = 50.85%
HV = 750 Volt, R = 37.20%
HV = 775 Volt, R = 48.30%
HV = 800 Volt, R = 1.335%

Energi puncak pada Cs-137 dan Na-22 adalah E = 856.699 KeV dengan presentase kesalahan sebesar 35.45%, sedang pada Na-22, E nya adalah 698.442 KeV dengan presentase kesalahan 36.68%.




DAFTAR PUSTAKA
Ama, Fadli. 2012. Pedoman Praktikum Fisika Medis. Surabaya : Universitas Airlangga
Anonim. Spektroskopi Gamma. Surakarta : Jurusan Fisika FMIPA Universitas Sebelas Maret
http://www.astro.uwo.ca/~jlandstr/p359/writeup/mca.pdf diakses pada tanggal 5 Desember 2014 pukul 07:15 WIB
http://web.unair.ac.id/admin/file/f_12412_R2-BETA-GAMMA.pdf diakses pada tanggal 3 Desember pukul 04:41 WIB
http://www.batan.go.id/pusdiklat/elearning/Pengukuran_Radiasi/_private/Sistem%20Pencacah.pdf diakses pada tanggal 3 Desemebr pukul 04:41 WIB
https://bangkamil.files.wordpress.com/2008/01/pengukuran-radioaktif-menggunakan-detektor-nai-studi-kasus-lumpur-lapindo.pdf diakses pada tanggal 8 Desember 2014 pukul 3:56 WIB













Co-60 HV 675 V
Nomor Kanal
Cacahan
Co-60, HV 725 V
Nomor Kanal
Cacahan
Co-60, HV 700 V
Nomor Kanal
Cacahan