Pengolahan Data Akustik Hasil Pengukuran Laser Induced Breakdown Detection Menggunakan Bahasa Pemrograman Digital

BAB 1
PENDAHULUAN

1.1

Latar Belakang

Perkembangannanopartikelyaitudalambidang industry, bioteknologidan industry
farmasi.Diameter

10-9m

ukurankoloidadalah

10-6m1.

sampaidengan

Denganukurannanopartikel/koloidsangatkecilsehinggamemilikipermukaan

yang

besardalamhubunganmassa. Untukmenghitungjumlahkoloiddarisampelsangatsulit
karenakoloidmempunyaikosentrasidanukuran yang sangatkecil (d < 10-7 m) [
Bundschuh.et al.2001].
Laser-induced breakdowndeteksi(LIBD) adalah salah satuteknik yang
palingsensitifdikembangkansejauh iniuntuk mengukurukurannanopartikeldalam
kisaran10-1000nmdankonsentrasipada

kisaran1ng/L(ppt)

untukmg/L(ppm).

TeknologiLIBDuntukukurannanopartikeldapatditentukandengan mengukurenergi
ambangyaitusebagai

energisinar

laserminimum

yang

menghasilkanlaser-induced

diperlukanuntuk
plasma.Probabilty

Breakdowndidefinisikansebagainilai

yang

diperolehdengan

membagijumlahkalibahwagangguanlaser-inducedterjadidengan
jumlahtotalpulsasinarinsidenlaser
[jung et al patent.2009].
MetodeLaser-induced

breakdowndeteksi(

LIBD)

menggunakanenergitinggidengansinar laser yang menghasilkansebuah plasma
(kerusakandielektrik) padapartikel. Metodeinimendapatkan optic non liner
dandapatmenentukanukuranpartikeldankosentrasidari
sample.Prinsipinididasarkanpada

energy

dibuktihkanuntukmenghasilkanbreakdown

ambangpada
dielectric

sample

dariplsma

yang

[wagneret

al.2005].
Terkaithaltersebut,

karakteristikpartikelnanomenjadisesuatu

yang

sangatpenting.Dalambeberapatahunbelakanganini,
penelititelahmengembangkanteknikkantifikasipartikelnanodalambentukkoloid
yang disebutdengan Laser Induced Breakdown Detection (LIBD).Dalampublikasi

yang

dapatdilakukanuntukmengukurukurankoloiddengan

LIBD

dapatdiaplikasikandengan :
1. LIBD

berdasarkan

padadeteksioptikdariemisiplasmabaik

menggunakantabungphotomultiplierataucharge-coupled
device(CCD)kamera.
2. LIBDberdasarkandeteksiakustikgelombangyang

dihasilkan

olehgangguanlaser inducedmenggunakantransduserpiezoelektrik(PZT).
LIBD yangakankitaambil data berupasuara. Padametodeakustik, gelombangsuara
yang

terdeteksiharusdiubahmenjadibentukcacah

digital

agar

informasinyadapatdigunakanuntukmenentukankarakteristikpartikelnano yang di
ukur.
Belumadanya software untukmengolah sinyal suara yang dihasilkan oleh
sistem LIBD degan teknik pengambilan data suara.Denganmenggunakansuara
yang dihasilkanLIBD,kitaakanmengetahuiukurandan kosentrasi koloid yang
terkandungdidalamsuatuunsur. Suara yang dihasilkanakandiolah menjadi sinyal–
sinyaldigital.

DenganmenggunakanMATLAB

yang

akandiaplikasikanuntukmengubahsuara analog menjadisebuah sinyal digital serta
menerjemahkan sinyal tersebut untuk karakteristik koloid.
Berdasarkan latar belakang diatas, maka peneliti akanmencoba melakukan
penelitian

tentang

pembutatan

software

Sinyal

Audio

LIBD

untuk

mengkarakterisasi koloid dari suatu unsur. Software ini diharapkan dapat
mempermudah pekerjaan sehingga dapat dengan mudah menentukan ukuran
koloid.

1.2

Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah yang ada, perumusan masalah yang

diajukan adalah sebagai berikut: Tidak terdapat software/program siap pakai yang
khusus didedikasi untuk pengolahan data mentah LIBD, termasuk untuk metode
akustik.

1.3

Batasan Masalah
Untuk membatasi ruang lingkup yang jelas berdasarkan uraian yang telah

dikemukakan pada latar belakang di atas, maka penulis membatasi permasalahan
sebagai berikut :
a. Pembuatan data digital dengan menggunakan MATLAB
b. Pengolahan data Akustik
c. Percobaan dilakukan untuk validasi pemrograman yang dibuat.

1.4

Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
1.

Membuat pengolah data akustik LIBD dengan menghitung jumlah
Breakdown menggunakan bahasa pemrograman.

2. Untuk menentukan kemurnian air dengan mengamati jumlah Probability
Breakdown yang terjadi

1.5

Manfaat Penelitian

Adapun manfaat yang dapat diambil dari penelitian ini adalah :
1. Dapat menentukan Probability Breakdownkoloidair, yang didasarkan
padagenerasiplasmaselektif(breakdown)

pada

partikelindividu

denganpulsalaser terfokus dengan teknik akustik.
2. Diharapkan pengolahan data menggunakan software MATLAB GUI ini
dapat digunakan untuk pengembangan pada aplikasi tertentu.

1.6

Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilakukan di laboratorium laser Bidang Fisika Pusat

Penelitian Fisika LIPI Gd.440 Kawasan PUSPITEK Serpong, Desa Setu,

Kecamatan Setu, Kota Tanggerang selatan, Kode Pos 15310, Provinsi Banten,
Indonesia. Dimulai dari tanggal 2 Februari sampai tanggal 5 Mei.

1.7

Sistematika Penulisan

Sitematika penulisan pada masing – masing bab adalah sebagai berikut :

Bab I

Pendahuluan
Bab ini mencakup latar belakang penelitian, batasan
masalah yang akan diteliti, rumusan masalah, tujuan
penelitian, manfaat penelitian, tempat penelitian,
dan sistematika penulisan.

Bab II

Tinjauan Pustaka
Bab ini membahas tentang landasan teori yang
menjadi acuan untuk proses pengambilan data,
analisa data serta pembahasannya.

Bab III

Metodelogi Penelitian
Bab ini dibahas tentang peralatan penelitian,
diagram alir penelitian,dan tahapan-tahapan simulasi
untuk GUI Matlab.

Bab IV

Hasil dan Pembahasan
Bab ini berisikan hasil Simulasi yang telah dilakukan
dan penjelasan mengenai hasil yang telah dicapai.

Bab V

Kesimpulan dan Saran
Bab

ini

berisikan

tentang

kesimpulan

yang

diperoleh dari penelitian dan memberikan saran
untuk penelitian yang lebih lanjut.