Menurut hukum kekekalan momentum, semua momentum foton p harus dipindahkan ke elektron, jika foton tersebut menghilang:
E p
mv c
= =
2.6
Dengan, E = energi Joule
m = massa Kg c = Kecepatan cahaya mdtk
p = momentum
?
= kecepatan elektron mdtk
2.5.3 Produksi pasangan Sebuah foton yang energinya lebih dari 1.02 MeV. Pada saat bergerak dekat
dengan sebuah inti, secara spontan akan menghilang dan energinya akan muncul kembali sebagai suatu positron dan elektron seperti yang digambarkan berikut:
Gambar 2.6 : Proses pembentukan pasangan, dimana foton berubah menjadi energi positron dan elektron Beiser, 2003
2.6 Sifat-Sifat Fisik Sinar-X
Universitas Sumatera Utara
Sinar-X merupakan gelombang elektromgnetik dengan panjang gelombang 0,01-10 Å, sehingga sinar-X mempunyai daya tembus sangat besar. Dalam
radiodiagnostik biasanya digunakan sinar-X dengan panjang gelombang 0,1-1 Å, yang
terdiri dari sinar-X kontinyu dan sinar-X diskret curry,dkk,1990. Sebagai radiasi elektromagnetik, sinar-X mempunyai beberapa sifat fisis, yaitu: daya tembus,
pertebaran hamburan, penyerapan absorbsi, efek fotografi, pendar fluor
fluorosensi dan efek biologi.
Gambar 2.7 : Spektrum radiasi elektromagnetik
1. Daya Tembus
Sinar-X dapat menembus bahan dengan daya tembus sangat besar dan digunakan unuk radiografi. Semakin tinggi tegangan tabung sinar-X yang
digunakan serta semakin rendah nomor atom suatu benda maka daya tembus
sinar-X akan semakin besar.
Universitas Sumatera Utara
2. Hamburan.
Apabila sinar-X melewati suatu bahanzat, maka berkas tersebut bertebaran kesegala arah. Hal ini dapat mengakibatkan tampak pengaburan
kelabu secara menyeluruh pada citra radiograf dari film.
3. Penyerapan Absorbsi Radiasi
Sinar-X dalam radiografi diserap oleh bahan atau zat sesuai dengan berat atom atau ketebalanvolumekepadatannya atau makin besar nomor
atomnya , makin besar pula penyerapannya. 4.
Efek Fotografi Sinar-X dapat menghitamkan emulsi film emulsi perak mbromida
setelah diproses secara kimiawi dibangkitkan di kamar gelap. 5.
Fluorosensi Sinar-X dapat menyebabkan bahan-bahan tertentu seperti kalsium
tungsten Zine sulfida memendarkan cahaya luminisensi jika bahan tersebut dikenai sinar-X.
2.7 Faktor-Faktor Yang Menentukan Intensitas Sinar-X
Faktor-faktor yang memengaruhi intensitas Sinar-X yang dihasilkan dari suatu pemaparan atau disebut faktor eksposi adalah tegangan tabung, Arus tabung, jarak
fokus ke film, waktu eksposi.
2.7.1 Tegangan Tabung
Tegangan tabung sinar-X atau beda potensial antara anoda dengan katoda Selain menentukan energi maximum sinar-X yang dihasilkan, juga menentukan
paparan sinar-X.Sprawls,1987. Gambar berikut ini adalah gambar spektrum sinar-X dengan tegangan tabung
yang berbeda.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.8 Spektrum sinar-X pada tegangan tabung yang berbeda Sprawls,1987.
Paparan sinar-X kira-kira sebanding dengan faktor pangkat dua dari besarnya tegangan tabung yang digunakan Meredith, 1977. Dengan kata lain jika tegangan
tabung atau energi sinar-X dinaikkan dua kali lipat maka paparan sinar-X akan
menjadi empat kalinya sehingga daya tembusnya semakin besar. Hubungan antara tegangan tabung dengan intensitas dapat dilihat pada persamaan 2.1 berikut ini:
2 1
1 2
2
I V
I V
∝
2.1
Dengan V
1
adalah tegangan tabung awal Volt,V
2
adalah tegangan tabung akhir Volt, I
1
adalah Intensitas awal, I
2
adalah Intensitas sinar-X akhir. Penambahan tegangan tabung akan menambah jumlah pancaran radiasi dari target atau
meningkatkan intensitas radiasi yang dipancarkan Chesney,1980. Pemilihan tegangan tabung V yang terlalu rendah akan menyebabkan
penyinaran yang diberikan tidak mampu menghasikan densitas pada film sedangkan pemilihan tegangan tabung yang terlalu tinggi akan menimbulkan radiograf yang
buruk sehingga informasi yang diperlukan hilang kabur.
Universitas Sumatera Utara
Tegangan V antara anoda dengan katoda menunjukkan kecepatan dari elektron-elektron, semakin besar kecepatan elektron menumbuk anoda maka semakin
besar pula energi yang terkonversi ke dalam energi sinar-X Meredith,1977.
Paparan =
2 2
. i t v
d
2.2
Dengan i adalah arus tabung dan t adalah waktu penyinaran, v adalah tegangan tabung sinar-X dan d adalah jarak target terhadap sumber radiasi cm.
2.7.2 Arus Tabung Arus tabung didefenisikan sebagai jumlah elektron persatuan waktu yang
bergerak dari katoda ke anoda. Paparan sinar-X yang terjadi sebanding dengan besarnya arus tabung Merredith,1977 Hubungan ini dapat ditulis sebagai berikut:
1 1
2 2
I i
I i
∝ 2.3
Dengan I
1
adalah intensitas sinar-X awal, I
2
adalah intensitas sinar-X akhir, i adalah kuat arus Ampere.
2.7.3 Jarak Fokus Ke Film FFD
Jarak fokus ke film FFD adalah jarak antara titik tumbuk sinar-X fokus dengan letak film radiograf. Perubahan pada FFD akan selalu berakibat pada
perubahan nilai paparan sinar-X yang mencapai film, karena intensitas sinar-X
berbanding terbalik dengan jarak invers square law. Apabila d merupakan jarak dari fokus ke film maka paparan sin-X dapat dituliskan menjadi Chesney,1989.
2 1
2 2
2 1
I d
I d
∝
2.4
Universitas Sumatera Utara
2.7.4 Waktu Exposi dalam menit
Waktu exposi menunjukkan lamanya penyinaran, semakin lama waktu penyinaran semakin besar sinar-X yang dihasilkan.
2.8 Paparan
