Konduktivitas Termals Kerapatan Koefisien Ekspansi Thermal

energi foton dengan panjang gelombang yang terletak di atas daerah ultraviolet dari spektrum elektromagnetik relatif rendah, yang berarti bahwa konduksi termal klasik melalui tabrakan dengan cacat kisi dan elektron lain adalah mekanisme perpindahan panas yang dominan. Suhu dapat membuat perubahan suatu materi, absorptivitas dapat meningkat atau menurun, tergantung pada sifat dan modifikasi optik ke permukaan, misalnya reaksi oksidasi atau transformasi fasa. Absorptivitas juga bervariasi dengan kekasaran permukaan. Permukaan kasar menyajikan luas permukaan yang lebih besar untuk sinar laser, dan menyebabkan cahaya akan tercermin beberapa kali, sehingga meningkatkan total absorptivitas.

2.5.2 Konduktivitas Termals

Spesifik kapasitas panas material adalah ukuran dari energi yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu sebesar 1 o C pada tekanan konstan. Hal ini dinyatakan dalam satuan J kg -1 K -1 , atau sebagai jumlah volumetrik sebagai Jm -3 K -1 . Temperatur kapasitas panas biasanya digunakan untuk menggambarkan jumlah molar, dan memiliki unit J mol -1 K -1 . Volumetrik kapasitas panas spesifik untuk bahan homogen pada suhu kamar adalah sekitar 3 × 10 -6 Jm -3 K -1 . Kapasitas panas logam dan paduan meningkat dengan suhu sampai mencapai nilai membatasi 25 J mol -1 K -1 . Untuk keramik dan gelas kapasitas panas meningkat dengan suhu sekitar 1000 o C, di atas yang ketetapan mendekati konstan. Dalam polimer untuk meningkatkan terus sampai suhu transisi kaca tercapai.

2.5.3 Kerapatan

Density Hasil Tutup kemasan hasil atom memiliki kepadatan tinggi dan titik leleh tinggi. Logam dan paduan mempunyai nilai density yang tinggi, dan bahan polimer mempunyai density yang rendah.

2.5.4 Koefisien Ekspansi Thermal

Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara BAB III METODE PENELITIAN

3.1. Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Maret 2013 sampai Mei 2013 di Laboratorium Laser CO 2 dan Laser Dpss , bidang instrumentasi fisis dan optoelektronika Pusat Penelitian Fisika P2F Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia LIPI kompleks puspitek Setu, Tanggerang Selatan.

3.2 Obyek Penelitian

Laser CO2 dan laser DPSS Kontinyu diinteraksi dengan beberapa material silicon rubber, plastik, acrylic dan alumunium. Universitas Sumatera Utara

3.3 Diagram Kerja

Skema penelitian diberikan dengan blok seperti pada gambar: SELESAI Proses Interaksi Bahan Material dengan Laser CO 2 dan Laser DPSS MULAI Perencanaan Penyiapan Bahan Material sample Pengoperasian laser CO 2 CW dan Laser DPSS Pengukuran diameter crater software Image Raster Data Hasil Pengujian Set-up Variasi Parameter Laser terhadap bahan Pemotongan Bahan material Peletakan pada magnetic base Laser CO 2 dan vaccum place laser DPSS Uji Struktur Mikro Software Optilab Pembahasan Kesimpulan Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara Gambar 3.2 Skema tabung laser Berdasarkan Gambar 3.2 tersebut tabung laser dapat dibagi menjadi beberapa bagian, yaitu : Rongga resonator Adalah rongga yang dibentuk oleh tabung laser. Berfungsi untuk menampung gas CO 2 yang akan mengalami eksitasi. Semakin besar volume rongga ini maka semakin besar daya keluaran laser yang dihasilkan. Cermin Resonator Cermin ini terdiri dari satu buah cermin pemantul 100 dan satu buah cermin pemantul sebagian 80, diletakkan pada kedua ujung rongga resonator dalam posisi saling berhadapan. Apabila cahaya melewati rongga resonator maka cahaya akan memantul bolak-balik berosilasi diantara kedua cermin tersebut. Jendela Brewster Jendela yang diletakkan di unjung rongga resonator berfungsi sebagai polarisator. Dengan adanya jendela ini maka cahaya keluaran laser adalah cahaya yang terpolarisasi. Universitas Sumatera Utara Elektroda Elektroda terdiri dari dua buah katoda yang diletakkan di ujung-ujung rongga resonator atau satu buah anoda yang diletakkan di tengah-tengah rongga resonator. Elektroda ini berfungsi untuk memberikan lucutan listrik pada rongga resonator. • Pendingin Dalam suatu proses laser CO 2 , akan terjadi peningkatan temperature pada tabung laser dengan cepat dan cukup tinggi. Dengan naiknya temperature maka akan menyebabkan ketidakstabilan pada sistem laser. Selain daripada itu akan menyebabkan kerusakan pada bagian-bagian tabung laser tersebut, yang akhirnya akan merusak system laser. Oleh karena itu digunakan sistem pendingin air yang terdiri dari : • pompa sirkulasi • tabung pendingin sisstem pendingin ini diperlihatkan pada Gambar 3.3 berikut ini : Gambar 3.3 Sistem pendingin  Pencampur Gas dan Penghampa Udara Untuk menghasilkan keluaran laser yang kontinyu, maka di dalam rongga resonator harus mengalir campuran gas He-N 2 -CO 2 yang berkesinambungan dan memiliki komposisi campuran yang tetap. Komposisi campuran gasi ini di atur oleh alat pencampur gas. Setelah komposisi yang tepat di capai , maka gas tersebut dialirkan ke dalam rongga resonator. Selain itu diperlukan tekanan gas yang kontsan pada rongga resonator. Universitas Sumatera Utara Besarnya tekanan diatur oleh pencampur gas dan kondisinya dipertahankan oleh kombinasi antara laju gas yang mengalir pada rongga resonator dan laju penghampaan udara oleh pompa vakum. Skema ini diperlihatkan pada Gambar 3.4 berikut ini : Gambar 3.4 Skema aliran gas Pada vakum juga berfungsi untuk menghampakan udara pada rongga resonator pada saat sebelum campuran gas dialirkan ke rongga resonator. Hal ini dilakukan untuk menghindari terbuangnya campuran gas dengan percuma pada saat dilakukan pengaturan tekanan gas di dalam rongga resonator.  Catu Daya Catu daya pada sistem laser CO 2 berfungsi sebagai pengeksitasi molekul-molekul gas agar terjadi pembalikan populasi pada sistem molekul-molekul tersebut yang selanjutnya akan menghasilkan laser. Eksitasi akan terjadi apabila ada lucutan listrik si antara anoda dan katoda pada rongga resonator. Sistem laser ini membutuhkan sistem aliran arus listrik yang konstan pada rongga resonator agar menghasilkan daya keluaran laser yang stabil. Pada rongga resonator dialirkan capuran gas dengan tekanan tertentu, dimana tekanan ini berhubungan dengan resistansi gas pada rongga resonator. Dengan kata lain, resistenasi gas pada rongga resonator merupakan fungsi tekanan gas pada rongga resonator. Untuk mengatur tekanan agar benar-benar konstan sangat sulit dilakukan pada saat gas yang He N 2 CO 2 PENCAMPUR GAS RESONATOR POMPA VAKUM Universitas Sumatera Utara Step Key Switch Stand by Laser hit Keterangan 1 OFF OFF OFF Main switch + vacuum + pendingin ON 2 OFF ON ON Tunggu sampai nilai 0 Torr 3 OFF ON ON Atur gas sampai 22 Torr sampai stabil 4 OFF OFF OFF Current control diatur dari nilai nol 5 ON ON OFF Tunggu tekanan menjadi 10 Torr 6 ON ON ON Tekanan menjadi 22 Torr, arus 20 mA 7 OFF OFF OFF Mematikan laser CO 2 tutup aliran gas_ 8 OFF OFF OFF Main switch +Vacuum pump + main switch OFF Universitas Sumatera Utara

3.4.3 Spesifikasi Laser CO