Deskripsi Alat Penelitian METODOLOGI PENELITIAN

Pada tabung lucutan laser CO 2 tipe semi sealed-off ini terdapat sebuah katup sealed-off. Katup sealed-off ini berfungsi untuk membuka dan menutup jalan masuk gas-gas bahan aktif laser. Tabung laser CO 2 yang dipakai mempunyai diameter dalam 3 mm dan diameter luar 7 mm. Pada kedua ujung tabung dipasang jendela window ZnSe dengan konfigurasi sudut Brewster agas berkas laser terpolarisasi sempurna. Jarak antara anoda dengan katoda adalah 200mm. Pada tabung laser CO 2 yang digunakan terdapat dua buah katoda sehingga panjang tabung laser adalah 400mm. Laser beroperasi dengan gas campuran He, N 2 , dan CO 2 dengan pelucutan DC pada tegangan 7-11kV dan arus 9-15 mA. 3. Motor undak stepper motor model ORIEL 18011 Motor undak stepper motor digunakan sebagai alat penggerak kisi pemantul gratting. Dengan menggerakkan gratting, dapat ditentukan garis laser yang diinginkan. Penentuan garis laser berkaitan dengan gas yang ingin dideteksi dalam spektroskopi fotoakustik. Misalnya untuk mendeteksi gas etilen C 2 H 4 , digunakan garis 10P14. Analisis spektrum garis laser CO 2 ini menggunakan alat CO 2 Laser Spectrum Analyzer. 4. Power meter model OPHIR AN2 Power meter adalah alat untuk mengukur keluaran daya. Power meter OPHIR AN2 memiliki kemampuan pengukuran daya maksimum 10 watt. Radiasi laser CO 2 yang keluar dari cermin outcoupling diarahkan ke aperture serapan detektor daya, maka suhu dalam detektor akan naik. Kondisi ini mengakibatkan pembangkitan tegangan, yang sebanding dengan daya radiasi. Daya radiasi ini kemudian ditampilkan oleh power meter sebagai daya laser yang terukur. 5. Flow meter model BROOKS 1355 Flow meter berfungsi untuk mengukur tekanan laju aliran gas. Dalam pembuatan komposisi gas CO 2 , N 2 , dan He digunakan flow meter untuk mengetahui tekanan setiap gas ke dalam tabung pencampur. Dengan hal ini, dapat diketahui komposisi tekanan gas-gas tersebut di dalam tabung pencampur. 6. Pengukur tekanan Pengukur tekanan yang dipakai memiliki rentang tekanan 0-150 mBar. Sebelum sistem digunakan, sistem harus dalam keadaan vakum. Pengukur tekanan berfungsi untuk mengukur tekanan pada sistem. 7. Catu daya tegangan tinggi model HCN 250-17000 Catu daya tegangan tinggi berfungsi untuk memberi tegangan DC pada elektroda-elektroda tabung lucutan. Catu daya tegangan tinggi tipe HCN 250-17000 ini, mempunyai rentang tegangan dari 0-15 kV dan dengan rentang arus 0-20 mA. 8. Gratting kisi Gratting berfungsi untuk mengatur panjang gelombang. 9. Cermin outcoupling Cermin outcoupling berfungsi sebagai tempat keluarnya sinar laser. 10. Pompa air Pompa air berfungsi mengalirkan air untuk mendinginkan tabung laser. 11. Pompa vakum Pompa vakum berfungsi untuk membuat tabung laser menjadi vakum.

D. Cara Kerja Penelitian

D.1. Pembangunan laser CO 2 Tahap awal dalam penelitian ini adalah pembangunan laser CO 2 tipe semi sealed-off. Laser CO 2 tipe semi sealed-off terdiri dari 6 bagian, yaitu sebagai berikut : a. Tabung lucutan Aksi laser terjadi di tabung laser. Aksi laser meliputi inversi populasi dan perbesaran intensitas. Pada bagian ini terdapat tabung lucutan laser CO 2 tipe semi sealed-off, gratting, dan cermin outcoupling. b. Pengaturan gas Pada bagian ini terdapat tabung gas CO 2 , N 2 dan He, tabung pencampur, pengukur tekanan dan flow meter. Gas CO 2 , N 2 , dan He dialirkan dengan tekanan tertentu yang diatur dengan menggunakan flow meter. Kemudian gas-gas tersebut dicampur pada tabung pencampur. Untuk mengetahui tekanan total gas pada tabung pencampur digunakan pengukur tekanan. c. Catu daya tegangan tinggi Pada eksperimen ini digunakan sistem pemompaan elektrik. Untuk proses pemompa atom-atom agar terjadi inversi populasi, digunakan catu daya tegangan tinggi. Catu daya tegangan tinggi yang digunakan adalah tipe HCN 250-17000. d. Pompa vakum Berfungsi untuk memvakumkan sistem dan membuang gas pada tabung pencampur. Bagian ini terdiri dari sebuah pompa vakum yang dihubungkan dengan tabung lucutan dan bagian pengaturan gas. e. Pendingin Pada bagian ini terdapat sebuah pompa air, yang mengatur keluar-masuk air. Air ini dialirkan di sekeliling tabung lucutan yang berfungsi untuk mempertahankan suhu pada tabung lucutan. f. Pengukuran daya keluaran Pada bagian ini terdapat power meter model OPHIR AN2 yang berfungsi untuk mengukur keluaran daya laser. Keenam bagian tersebut, dirangkai sedemikian sehingga sistem benar-benar tertutup. Hal ini dapat diketahui dengan cara menvakumkan sistem. Sistem dikatakan tertutup jika, pengukur tekanan mendekati pada angka 0 mBar hampa. Angka 0 mBar hampir tidak mungkin didapatkan, oleh karena itu pada angka 3 atau 4 mBar dapat dianggap sebagai tekanan hampa. Rangkaian alat lengkap sistem laser CO 2 ditunjukkan oleh gambar 23. 37 Gambar 23. Skema Rangkaian Alat Sistem Laser CO 2 tipe semi sealed-off