Cara Kerja Penelitian METODOLOGI PENELITIAN

37 Gambar 23. Skema Rangkaian Alat Sistem Laser CO 2 tipe semi sealed-off D.2. Pelurusan Optik alignment Agar daya laser keluar, harus dilakukan pelurusan optik alignment. Pelurusan optik ini dilakukan untuk meluruskan jalan berkas laser di dalam resonator. Resonator yang digunakan dalam sistem laser CO 2 ini berupa gratting, tabung lucutan, dan cermin outcoupling. Pada resonator, gratting dan cermin outcoupling berfungsi sebagai pemantul. Sedangkan tabung lucutan sebagai tempat medium aktif. Agar jalan berkas laser lurus, kedudukan antara gratting, cermin outcoupling, dan tabung lucutan harus sejajar dalam satu garis lurus. Pada penelitian ini pelurusan optik dilakukan dengan bantuan laser He-Ne. Langkah-langkah dalam pelurusan optik, adalah sebagai berikut : 1 Laser He-Ne diletakkan sedemikian rupa sehingga berkas He-Ne melewati diafragma cermin outcoupling, dan berkas tepat jatuh di tengah-tengah gratting. 2 Gratting diatur dengan memutar mikrometer sehingga seluruh pantulan berkas laser He-Ne jatuh tepat di tengah-tengah lubang diafragma cermin outcoupling. 3 Cermin outcoupling dipasang pada diafragma. Kemudian, pantulan berkas laser He-Ne dari cermin outcoupling diluruskan dengan memutar mikrometer diafragma sehingga kembali ke sumber laser He-Ne. 4 Setelah cermin outcoupling sejajar dengan gratting, tabung lucutan diletakkan di tengah-tengah antara gratting dan cermin outcoupling. Tabung lucutan diatur dengan memutar skrup penyangga tabung sehingga berkas laser He-Ne tepat jatuh di tengah-tengah jendela brewster yang ada di ujung-ujung tabung. 5 Jika daya belum muncul, maka dapat dipicu dengan menggerakkan gratting atau cermin outcoupling. Jika daya tetap tidak muncul, maka pelurusan optik diulangi dari langkah awal kembali. D.3. Pengisian Campuran Gas Proses ini terbagi menjadi 2 tahap, yaitu pembuatan campuran gas dalam tangki pencampur dengan bantuan flow meter dan pengisian campuran ke dalam tabung laser CO 2 . Pembuatan campuran gas didahului dengan memvakumkan seluruh sistem laser CO 2 . Setelah sistem vakum, katup keluaran gas pada tabung pencampur ditutup. Kemudian alirkan gas CO 2 , N 2 dan He menuju ke tabung pencampur gas melalui flow meter. Flow meter berfungsi untuk mengatur tekanan gas-gas tersebut. Atur tekanan dari gas-gas tersebut dengan perbandingan He:N 2 :CO 2 sebesar 30:10:40. Perbandingan tekanan tersebut merupakan perbandingan tekanan yang menghasilkan daya laser yang optimum. Setelah dicapai tekanan gas yang diinginkan, ketiga katup gas pada flow meter ditutup, sehingga tabung pencampur berisi campuran gas He, N 2, CO 2 dengan perbandingan 30 : 10 : 40. Pengisian gas campuran untuk laser CO 2 semi sealed-off dimulai dengan menvakumkan tabung lucutan. Pada saat proses pemvakuman, katup keluar-masuk tabung pencampur ditutup dan katup pada tabung lucutan dibuka. Setelah tabung lucutan vakum, pompa vakum dimatikan, lalu tabung lucutan diisi dengan campuran gas dari tabung pencampur dengan tekanan rendah. Catu daya tegangan tinggi dihidupkan, tegangan diatur sehingga terjadi pendaran pada kedua belah tabung lucutan. Setelah tabung lucutan berpendar, gas dialirkan kembali sampai didapatkan daya laser. Setelah daya laser didapat, katup tabung lucutan ditutup sehingga sekarang tabung laser CO 2 dalam keadaan sealed-off. D.4. Optimalisasi Daya Laser CO 2 Dalam penelitian ini, optimalisasi daya laser CO 2 tipe sealed-off sebagai sumber radiasi spektroskopi fotoakustik dilakukan dengan mengubah-ubah arus listrik masukan. Arus listrik masukan divariasikan mulai dari yang paling tinggi sampai paling rendah. Dengan mengamati power meter, dapat dilihat daya laser keluaran. Dengan langkah-langkah di atas dapat diketahui arus listrik masukan yang membuat laser menjadi optimum. 41

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil

Laser CO 2 yang digunakan pada penelitian ini nantinya akan digunakan sebagai sumber cahaya pada spektroskopi fotoakustik. Oleh karena itu diperlukan laser CO 2 dengan daya yang besar dan stabil. Untuk mendapatkan daya yang besar dan stabil, maka pada penelitian ini telah dilakukan optimalisasi daya laser CO 2 dengan mengatur arus listrik masukkannya pada komposisi campuran gas yang optimum. Sebelumnya telah dilakukan optimalisasi daya laser CO 2 dengan mengatur komposisi dari campuran gas. Pada penelitian tersebut didapatkan bahwa pada campuran gas He : N 2 : CO 2 dengan tekanan 30:10:40 diperoleh daya yang optimum pada laser CO 2 . Dengan memanfaatkan data dari penelitian tersebut, dilakukan optimalisasi daya laser CO 2 dengan mengatur arus listrik masukkannya. Didapatkan bahwa laser CO 2 yang digunakan memiliki daya keluaran yang optimum sebesar 4,78 W pada arus listrik masukan sebesar 13,6 mA seperti terlihat pada tabel 1 dan gambar 24. Tabel 1. Tabel hubungan daya keluaran laser CO 2 W terhadap Arus listrik masukan mA pada campuran gas dengan perbandingan tekanan He:N 2 :CO 2 = 30:10:40 Arus Daya 8 3,85 8,1 3,9 8,2 3,94 8,3 3,99 8,4 4,02 8,5 4,05 8,6 4,07 8,7 4,11 8,8 4,15 8,9 4,18 9 4,2 9,1 4,21 9,2 4,23 9,3 4,26 9,4 4,28 9,5 4,3 9,6 4,34 9,7 4,35 9,8 4,37 9,9 4,38 10 4,38 10,1 4,4 10,2 4,43 10,3 4,44 10,4 4,46 10,5 4,48 Arus Daya 10,6 4,5 10,7 4,53 10,8 4,54 10,9 4,56 11 4,56 11,1 4,57 11,2 4,58 11,3 4,6 11,4 4,62 11,5 4,63 11,6 4,63 11,7 4,65 11,8 4,66 11,9 4,67 12 4,68 12,1 4,65 12,2 4,66 12,3 4,67 12,4 4,68 12,5 4,69 12,6 4,7 12,7 4,73 12,8 4,69 12,9 4,7 13 4,7 13,1 4,72 Arus Daya 13,2 4,73 13,3 4,75 13,4 4,76 13,5 4,77 13,6 4,78 13,7 4,76 13,8 4,76 13,9 4,75 14 4,75 14,1 4,75 14,2 4,74 14,3 4,71 14,4 4,71 14,5 4,71 14,6 4,71 14,7 4,7 14,8 4,69 14,9 4,67 15 4,67 15,1 4,67 15,2 4,67 15,3 4,66 15,4 4,67 15,5 4,66 43 Gambar 24. Grafik daya keluaran Laser CO 2 W terhadap arus listrik masukan mA pada campuran gas dengan perbandingan tekanan He:N 2 :CO 2 = 30:10:40 3.5 3.7 3.9 4.1 4.3 4.5 4.7 4.9 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Da ya K elu ar an La se r C O 2 W Arus Listrik Masukan mA