RANCANG BANGUN SINGLE CHANNEL ANALYZER (SCA) DAN COUNTER DENGAN ANTARMUKA DEVASYS USB PADA PERANGKAT RENOGRAF

DAN COUNTER DENGAN ANTARMUKA DEVASYS USB PADA PERANGKAT RENOGRAF SKRIPSI MARISA MARPAUNG 100801072 DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014

  1 RANCANG BANGUN SINGLE CHANNEL ANALYZER (SCA)

  RANCANG BANGUN SINGLE CHANNEL ANALYZER (SCA) DAN COUNTER DENGAN ANTARMUKA DEVASYS USB PADA PERANGKAT RENOGRAF SKRIPSI Diajukan untuk Melengkapi Tugas dan Memenuhi Syarat Mencapai Gelar Sarjana Sains MARISA MARPAUNG 100801072 DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014

  PERSETUJUAN

  Judul : Rancang Bangun Single Channel Analyzer (SCA) Dan Counter Dengan Antamuka Devasys USB Pada Perangkat Renograf

  Kategori : Skripsi Nama : Marisa Marpaung Nim : 100801072 Program studi : Sarjana (S1) Fisika Departemen : Fisika Fakultas : Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA) Universitas

  Sumatera Utara Disetujui di

  Medan, 26 Agustus 2014 Disetujui Oleh Departemen Fisika FMIPA USU Ketua Pembimbing

  Dr.Marhaposan Situmorang Dr.Bisman Perangin-angin,M.Eng.Sc NIP. 195310301980031003 NIP.195609181985031002

  LEMBAR PENGESAHAN RANCANG BANGUN SINGLE CHANNEL ANALYZER (SCA) DAN COUNTER DENGAN ANTARMUKA DEVASYS USB PADA PERANGKAT RENOGRAF

  Oleh Marisa Marpaung

  NIM. 100801072 Telah disetujui dan disahkan oleh:

  Pusat Rekayasa Fasilitas Nuklir (PRFN-BATAN)

  Ka. Bid. Instrumentasi Pembimbing Ir. Atang Susila, M.Eng. Joko Sumanto, S.T.

  NIP. 19640902 198703 1 002 NIP. 19620909 198303 1 009 Serpong, Mei 2014

  Mengetahui, Kepala PRFN Ir. Ferly Hermana, M.M.

  NIP. 19630202 198603 1 002

  

PERNYATAAN

RANCANG BANGUN SCA DAN COUNTER DENGAN ANTARMUKA

DEVASYS USB PADA PERANGKAT RENOGRAF

  SKRIPSI Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam skripsi ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan disuatu perguruan tinggi dan sepengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.

  Medan, 26 Agustus 2014 MARISA MARPAUNG 100801072

  PENGHARGAAN

  Segala Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yesus Kristus atas berkat , kasih karunia dan penyertaanNya yang selalu menyertai penulis dalam melaksanakan studi hingga menyelesaikan penulisa Skripsi ini, yang berjudul “ Rancang Bangun Single Channel Analyzer (SCA) dan Counter dengan Antarmuka Devasys USB pada Perangkat Renograf”. Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains pada jurusan Fisika S-1.

  Penulis menyadari bahwasannya penyelesaian skripsi ini tidak lepas dari berbagai pihak yang telah memberikan bantuan, dukungan, bimbingan, dan arahannya sehingga laporan ini dapat diselesaikan sebagaimana mestinya dan tepat waktu. Oleh karena itu, penulis mengucapkan banyak terimakasih kepada :

  1. Bapak Dr.Bisman Perangin – Angin, M.Eng,Sc selaku dosen pembimbing yang telah meluangkan waktunya untuk membimbing , mengarahkan dan memberikan kepercayaan kepada penulis dalam penyelesaian Skripsi ini 2. Bapak Dr. Marhaposan Situmorang selaku Ketua departemen Fisika, dan

  Drs.Syahrul Humaidi, M.Sc selaku Sekretaris Departemen Fisika FMIPA USU, Kak tini, Ka Yuspa dan Bg Jo selaku staf Departemen Fisika yang telah membantu penulis dalam urusan administrasi.

  3. Bapak Ir. Ferly Hermana, M.M selaku Kepala Pusat Rekayasa Fasilitas Nuklir yang telah memberikan izin kepada penulis untuk melakukan penelitian di PRFN BATAN

  4. Bapak Ir. Atang Susila, M.Eng selaku Kepala Bidang Instrumentasi .

  5. Bapak Joko Sumanto, ST selaku pembimbing penulis yang telah meluangkan waktu untuk membimbing , mengarahkan, mengajari, memotivasi dan memberi kepercayaan kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini .

  6. Seluruh Staf dan Karyawan Bidang Instrumentasi Pusat Rekayasa Fasilitas Nuklir-BATAN.

  7. Terimakasih juga kepada kedua orang tuaku tercinta, kepada Bapakku

  D. Marpaung dan Ibuku A.Panjaitan yang selalu memberikan doa restu, dukungan dan semangat bagi penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.

  8. Kepada kakak dan abangku Demak Marpaung, Mawar Marpaung, Marnatal Marpaung , Benny Marpaung, Ronal Marpaung, Ramlan Marpaung , Friady Marpaung dan semua keluarga yang selalu memberikan dukungan baik dari segi waktu maupun materi serta buat doa yang tulus kepada penulis untuk menyelesaikan skripsi ini.

  9. Kepada Erik Bermanto Simbolon yang selalu memberikan penulis semangat disaat penulis mengeluh, selalu memberika doa kepada penulis.

  10. Kepada Namboruku yang telah memberikan tempat berteduh dan bantuan selama pelaksanaan penelitian.

  11. Semua rekan – rekan dan sahabat ku Rahelita Br. Sidebang, Elfida Sitorus, Gr.L Simbolon dan semua anak Fisika USU 2010 yang selalu memberikan semangat.

  12. Teman – teman seperjuangan Riady A.P Sitanggang, Samuel Hutauruk, Kartika dan Gideon yang melakukan penelitian di PRFN

• – BATAN yang selalu memberikan waktu ,dukungan dan doa selama pelaksanaan penelitian.

  13. Semua pihak yang telah membantu penulis dalam pelaksanaan dan kelancaran penelitian ini yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu. Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, untuk itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun demi kesempurnaan skripsi ini. Akhir kata, semoga tulisan ini bermanfaat.Terimakasih.

  Medan, 26 Agustus 2014 Marisa Marpaung

  100801072

RANCANG BANGUN SINGLE CHANNEL ANALYZER (SCA) DAN

  COUNTER DENGAN ANTARMUKA DEVASYS USB PADA PERANGKAT RENOGRAF

ABSTRAK

  Telah dilakukan rancang bangun SCA dan Counterdengan antarmuka devasys

  USB pada perangkat renograf. Modul ini digunakan untuk mensuport perangkat

  renograf Pada alat renograf memerlukan modul pencacah 2 x 24 bit dan pengatur . jendela energi isotop. Pencacah tersebut digunakan untuk memantau banyaknya pulsa ginjal kiri dan ginjal kanan secara urodinamik.Untuk pengatur jendela energi isotop digunakan modul DAC 8 bit tipe DT-I/O I2C ADDA Ver 2.0. Dalam penggunaannya modul tersebut dilengkapi dengan antar muka USB tipe Devasys USB_I2C I/O. Fasilitas yang dapat digunakan adalah port-A 8 bit sebagai jalur baca data, port-C 4 bit untuk dekoder alamat dan kontrol. Jalur port tersebut digunakan sebagai jalur masukan dan keluaran I/O modul pencacah 2 x 24 bit. Sedangkan jalur komunikasi I2C digunakan untuk konversi digital to analog

• – DAC dari modul DAC tipe DT-I/O I2C ADDA Ver 2.0. Pengujian dilakukan dengan membandingkan pencacah standar scaler 721 Mech Tronics. Hasil pengujian menunjukkan bahwa modul pencacah yang dibuat dapat digunakan pada renograf. Dan dari hasil pengujian rancang SCA yang telah dibuat menunjukkan bahwa modul yang dibuat dapat digunakan untuk memilih isotop yang dikehendaki melalui SCA. Kata kunci : Rancang bangun,SCA, Counter, Antarmuka Devasys USB

  DESIGN TO BUILD THE SINGLE CHANNEL ANALYZER (SCA) AND COUNTER WITH A DEVASYS USB INTERFACE ON THE RENOGRAF ABSTRACT

  It has been designed SCA and counter with a devasys USB interface on the renograf. This module is used to support the renograf . In renograf tool module requires 2 x 24 -bit counter and window regulator of energy isotopes . The counters is used to monitor the number of pulses of the left kidney and the right kidney in urodynamic . For energy window regulator isotopes used 8 -bit DAC module of type DT - I / O I2C ADDA Ver 2.0 . In use the module is equipped with a USB interface type Devasys USB_I2C I / O. Facilities that can be used is the 8-bit port - A as the data read path , port - C 4 bits for the address decoder and control . Strip the port is used as input and output lines I / O module 2 x 24 -bit counter . While the I2C communication lines used for digital to analog conversion

• DAC DAC module type DT - I / O I2C ADDA Ver 2.0 . Results obtained in the form of USB -based modules counters 2x24bit . Testing is done by comparing the standard counter scaler 721 Mech Tronics . And the design of the SCA test results have been made show that the modules created can be used to select the desired isotope through the SCA. Keyword : engineering , SCA, counter, interface devasys USB

DAFTAR ISI

BAB 1 PENDAHULUAN

  2.5 Single Channel Analyzer (SCA)

  10

  2.2.3 Pola

  12

  2.2.4 Teknik Pemeriksaan

  12

  2.2.5 Perkembangan Renograf

  14

  2.3 Spektrometri Gamma

  16

  2.4 Digital To analog Converter (DAC)

  19

  2.6 Counter

  19

  9

  19

  2.7 Ms.Visual Basic 6.0

  21 BAB 3 PERANCANGAN SISTEM

  3.1 Rancangan SCA

  22

  3.2Rancangan dual counter 24 bit berbasis USB pada alat renograf

  23

  3.3 Pengujian

  26

  3.3.1 Pengujian Digital To Analog DAC 8 Bit ADDA Melalui AntarmukaDevasys USB_I2C I/O

  27

  2.2.2 Kurva Renograf

  2.2.1 Prinsip Kerja Renograf

  Halaman Persetujuan i

  1.3 Batasan Masalah

  Lembar Pengesahan ii

  Pernyataan iii

  Penghargaan iv

  Abstrak vii

  Daftar Isi ix

  Daftar Tabel xii

  Daftar Gambar xiii

  Daftar lampiran xiv

  1.1 Latar Belakang

  1

  1.2 Perumusan Masalah

  2

  2

  8

  1.4 Tujuan Penelitian

  3

  1.5 Manfaat Penelitian

  3

  1.6 Metodologi Penelitian

  3

  1.7SistematikaPenulisan

  4 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

  2.1 Sistem Ginjal

  5

  2.1.1 Fungsi Ginjal

  7

  2.2 Renograf

• – Pola Renograf

  3.3.1.1 Pengujian Jendela Energi (E) Digital ToAnalog DAC 8 \Bit ADDA Melalui Antarmuka Devasys USB_I2C I/O

  27

  3.3 .1.2 Pengujian Tinggi Pulsa (∆E) Digital To Analog DAC 8 Bit ADDA Melalui Antarmuka Devasys USB_I2C I/O

  28

  3.3.2 Pengujian SCA

  29

  3.3.3 PengujianCountermelaluiAntarmukaSerial USB

  29 BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN

  4.1Pengujian Alat

  34

  4.1.1 Hasil Pengujian DAC

  34

  4.1.1.1 Pengujian Tegangan Digital To Analog DAC 8 Bit ADDA Melalui Antar Muka

  Devasys USB I2C I/O

  34

  4.1 .1.2 Pengujian Jendela Energi ∆E Digital To

  Analog DAC 8 Bit ADDA Melalui Antarmuka Devasys USB I2C I/O

  36

  4.1.2 Hasil Pengujian SCA

  38

  4.1.3 Hasil Pengujian Counter

  43 BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

  5.1 Kesimpulan

  46

  5.2 Saran

  46 DAFTAR PUSTAKA

   47

  

DAFTAR TABEL

  Nomor Judul Halaman Tabel

Tabel 2.1 Hasil inovasi dan Perkembangan Renograf

  14 Tabel 4.1 Pengujian Energi (E)digital to analog DAC 8 bit

  35 ADDA melalui antarmuka I2C I/O USB

Tabel 4.2 Pengujian Jendela Energi (

  ∆E) digital to analog DAC 8 bit ADDA melalui antarmuka I2C I/O USB

  37 Tabel 4.3. Keadaan Keluaran Flip

  40

• – flop pada SCA

Tabel 4.4 Kebenaran gerbang NOR pada SCA

  41 Tabel 4.5 Hasil Pengujian SCA

  43 Tabel 4.6 Hasil pengujian Counter

  44

• – bagian Ginjal
• – pola Renograf

  30 Gambar 3.5 Set Uji Konversi Digital To Analog DenganKomunikasi Data USB

  44 Gambar 4.8 Grafik Lineraitas Pencacah Terhadap Perubahan Frekuensi

  42 Gambar 4.7 Pengujian Counter Kiri

Gambar 4.6 Timing Diagram SCA

  39 Gambar 4.5 Blok Rangkaian one shot untuk waktu tunda 40

  39 Gambar 4.4 Timing Diskriminator

  38 Gambar 4.3 Blok Rangkaian Diskriminator

  Devasys USB I2C I/O

  DAC 8 Bit ADDA Melalui Antarmuka

  36 Gambar 4.2 Grafik Pengujian Jendela Energi ∆E Digital To Analog

  32 Gambar 4.1 Grafik Pengujian Energi (E) Digital To Analog DAC 8 Bit ADDA Melalui Antarmuka Devasys USB I2C I/O

  31 Gambar 3.6 Uji Rancangan Modul Counter Renograf

  28 Gambar 3.4 Blok Diagram Modul SCA dan modul Counter serta Antar Mukanya Berbasis devasys USB_I2C I/O yang akan Diuji pada Perangkat Renograf

  

DAFTAR GAMBAR

  25 Gambar 3.3 Blok Diagram Pencacah 24 bit dan Antar mukanya

  24 Gambar 3.2 Blok Diagram SCA

  22 Gambar 3.1 Blok Diagram Rancangan Sistem

  17 Gambar 2.7 Visual Basic 6.0

  13 Gambar 2.6 Blok Diagram Spektrometri Gamma Perangkat Renograf

  12 Gambar 2.5 Tipikal pola

  11 Gambar 2.4 Kurva Renograf

  10 Gambar 2.3 Teknik Pemerikasaan Ginjal Dengan Menggunakan Renograf

  6 Gambar 2.2 Blok diagram Pemeriksaan Fungsi Ginjal Renograf USB

Gambar 2.1 Bagian

  Nomor Judul Halaman Gambar

  45