KALIBRASI KELUARAN PESA W AT SINAR-X ORTHOVOL TAGE MONOGIL GILARDONI

Transkripsi

1 Prosiding Pertemuan don Presentasi I/miah Fungsional Pengembangan Teknologi Nuklir I Jakarta, 12 Desember 2007 rssn : KALIBRASI KELUARAN PESA W AT SINAR-X ORTHOVOL TAGE MONOGIL GILARDONI Eni Suswantini dan Sri Inang Sunaryati Pusat Teknologi ~eselamatan dan Metro10giRadiasi ABSTRAK KALIBRASI KELUARAN PESAWAT SINAR-X ORTHOVOLTAGE MONOGIL GILARDONI. Penentuan keluaran sinar-x pesawat Gilordani untuk HVL 0,56 mmcu tegangan tabung ] 40 kv/ ] 0 ma diukur menggunakan detektor ionisasi tipe NE 2571 nomor seri 327 dengan volume 0,6 em3 yang dihubungkan dengan elektrometer Fanner tipe NE 2570/IB nomor seri Pengukuran dijakukan di dalam fantom air pada kedalaman 5 em dengan jarak fokus sumber radiasi ke permukaan fantom (FSD) 30 em dan 40 em, dengan menggunakan beberapa ukuran konus. Dari hasil pengukuran luaran diperoleh dosi~ ~erap maksimum untuk HVL 0,56 rnmcu tegangan tabung 140kv/1OmAdengan konus 10 em x 15 em, 8 em x 10 em, 8 em x 15 em,15 em x 15 em dan konus diameter 7,5 em masing masing adalah 51,0 cgy/ menit, 28,6 egy/menit, 29,5 egy/menit, 30,5 cgy/menit dan 27,1 cgy/menit. Dosis serap maksimum pesawat sinar-x Gilardoni untuk HVL 0,56 mmcu tegangan tabung 140kvlIOmA akan semakin naik dengan bertambah besamya lapanganradiasi. -, Kata kunci : konus, dosis serap dan kerma udara ABSTRACT THE CALIBRATION OF THE OUTPUT OF A ORTHOVOLTAGE MONOGIL GILARDONI X-RAY MACHINE. The output of an orthovoltage monogij Gilordoni X-Ray maehine with HVL 0.56 mmcu 140 kwioma was measured by using 0.6 ee volume of an ionization chamber type 2571 Serial Number 327, eonnected to a Farmer dosemeter NE 2570/lB Serial Number Measurement was carried out inside the water phantom at 5 em depth, FSD (Foeus to surface distance) of 30 em and 40 em and for several to size of conus. Maxsimum absorbed dose obtained ITomthe output measurement results for eonus 10 cm x 15 em, 8 em x 10 em, 8 em x 15 em, 15 em x 15 cm and ~ = 7.5 em were 51.0 egy/minute, 28.6 cgy/ minute, 29.5 egy/ minute, 30 cgy/ minute and 27.1 cgy/ minute. The output of an orthovoltage monogil Gilordani X-Ray maehine with HVL 0.56 mmcu 140 kv/ioma will increase with increasing the size of conus Key words: conus~absorbed dose and air kerma I. PENDAHULUAN Untuk menjamin kebenaran nilai penyinaran, dosis serap, tluks atau aktivitas setiap alat ukur radiasi atau keluaran sumber radiasi terapi wajib dikalibrasi secara berkala dan menurut prosedur yang benar. Keluaran sumber radiasi terapi dikalibrasi sekurangkurangnya sekali dalam 2 tabun oleh fasilitas kalibrasi tingkat nasional. (1) Dalam protokol IAEA (International Atomic Energy Agency) yang terdapat dalam TRS (Technical Reports Series) No. 277 merekomen- Pusat Teknologi Kese/amatan don Metr%gi Radiasi - Badon Tenaga Nuk/ir Nasiona/ 154

2 Prosiding Per/emuan don Presen/asi Ilmiah Fungsiona/ Pengembangan Tekn%gi Nuklir 1 Jakar/a, J2 Desember 2007 ISSN: dasikan penentuan dosis serap berdasarkan pengukuran menggunakan detektor ionisasi yang dikalibrasi dalam besaran kerma udara dengan satuan Gray (2) Untuk berkas sinar-x dengan tegangan tabung di bawah 400 kv, kualitas radiasi biasanya dinyatakan dalam istilah nilai tebal paro atau HVL (Half Value Layer) yang didefmisikan sebagai ketebalan (dalam millimeter) suatu bahan tertentu yang dapat mengurangt intensitas berkas radiasi menjadi setengah dari semula[3] Makalah ini menguraikan pengukuran keluaran pesawat sinar-x Gilardoni. Untuk kualitas berkas radiasi HVL 0,56 mmcu dengan tegangan tabung 140 kv/loma menggunakan beberapa konus yaitu konus 10 em x 15 em, 8 em x 10 em, 8 em x 15 em, 15 em x 15 em dan konus diameter 7,5 em II. DASAR TEORJ Dalam protokol IAEA' yang terdapat dalam TRS No. 277 menyatakan bahwa ketika sebuah detektor diletakkan di suatu kedalaman di dalam fantom, maka perkalian Mu (baeaan dosimeter terkoreksi terhadap temperatur dan tekanan udara) dengan NK (faktor kalibrasi kerma udara) berhubungan dengan kerma udara pada pusat lubang di dalam fantom dengan dimensi yang sama dengan dimensi dinding bagian luar detektor, diasumsikan bahwa berkas radiasi sinar-x yang datang pada detektor identik dengan berkas radiasi sinar-x ketika detektor dikalibrasi. Dalam kenyataannya, hal ini tidaklah demikian karena distribusi energi dan sudut datang foton pada kedalaman di air akan berbeda dengan di ud~a. Untuk itu maka protokol tersebut diperkenalkan faktor koreksi ku untuk mengoreksi efek terse but. Pe,rsamaannya dinyatakan sebagai berikut [I] : Dw= Mu. NK ku. Pu. (J..I<,n/P)w,air.. ", (1) dengan : Dw dosis serap air. Mu baeaan dosimeter terkoreksi NK ku Pu terhadap temperatur dan tekanan udara. faktor kalibrasi kerma udara. faktor koreksi yang mempertimbangkan perubahan distribusi spektrum dati fiuen foton di fantom terhadap udara saat kalibrasi. faktor koreksi efek perpindahan air di dalam fantom oleh detektor (J..I<,n/P)w,air: nisbah koefisien serap energi masa air dan udara Pusa/ Tekn%gi Kese/ama/an dnn Metr%gi Radiasi - Badnn Tenaga Nuklir Nasiona/ 155

3 Prosiding Pertemuan don Presentasi J/miah Fungsiona/ Pengembangan Tekn%gi Nuk/ir 1 Jakarta, 12 Desember 2007 ISSN: Untuk mendapatkan dosis distribusi berkas radiasi di kedalaman di maksimum, Dmaks menggunakan persamaan sbb: Dmaks= 1001 (PDD) X sdw (2) PDDeff : prosentase dosis di kedalaman 5 em air. Faktor Koreksi Kualitas Berkas Radiasi ku Dengan anggapan ~bahwa ketergantungan respon energi dari detektor terhadap kerma udara pada rentang tegangan.tabung.~tara 70 sid 250 kv ( 2 mm HVL (AI) sid 3 mm HVL (Cu) dan faktor kalibrasi NK diambil untuk berkas radiasi primer yang relevan maka kudianggap 1. (2) Faktor Koreksi Pertubasi Pu Nilai Pu diturunkan dengan membandingkan pengukuran di dalam fantom air menggunakan detektor yang dikalibrasi dalam besaran dosis serap..menggunakan faktor kalibrasi.berdasarkan metoda ektrapolasi dan pengukuran dengan detektor sarna yang dikalibrasi dalam besaran kenna udara. [4] PerbaDdiDgaD KoefisieD Serap EDergi Masa Air dad Udara (J.Ien!P).,air perbandingan Faktor konversi (t!eolp)w,airadalah dan udara yang direratakan dosis serap energi masa air pada seluruh dalarn fantom dengan tidak adanya detektor. III. TATA KERJA Peralatan Sebagai sumber radiasi digunakan pesawat sinar-x Gilardoni. Pesawat ini dapat memanearkan berkas radiasi sinar X dengan kualitas berkas radiasi antara kv. Sebagai alat ukur digunakan sistem dosimeter Farmer tipe NE 2570llB nomor seri dengan detektor kamar pengion volume 0,6 ee tipe NE 2581 nomor seri 327. Fantom air digunakan untuk menempatkan detektor pada kedalaman tertentu. Termometer, barometer dan hygrometer untuk mengukur suhu, tekanan serta kelembaban ruangan.konus yang digunakan yaitu ~nus ~O em x 15 ~ em, 8 em x 10 em, 8 em x 15 em, 15 em x 15 em dan konus $ = 7,5 em. PeDgukuraD ProseDtase Dosis di Kedalaman Pertama dilakukan pengukuran prosentase dosis di kedalaman berkas sinar-x yang akan ditentukan keluarannya. Susunan peralatan dapat dilihat pada Gambar 1. Pengukuran pertama adalah mengukur PDD HVL 0,56 mm Cu untuk Pusat Tekn%gi Kese/amatan dun Metr%gi Radiasi - Badon Tenaga Nuk/ir Nasiona/ 156

4 Prosiding Pertemuan don Presentasi J/miah Fungsional Pengembangan Teknologi Nuklir J Jakarta, 12 Desember 2007 rssn : konus 10emxl5em. Mula-mula pasang filter tambahan dan konus, kemudian letakkan ujung konus menempel fantom air. Selanjutnya letakkan detektor pada kedalaman 2,5 em. Diatur tegangan, arus dan waktu penyinaran lewat panel kontrol ( Gambar 2 ). Detektor disinari selama 60 detik. Temperatur dan tekanan udara diamati. Pengambilan data dilakukan sebanyak 1 kali. Selanjutnya detektor dipindahkan pada kedalaman 5,0 em dan dilakukan kembali penyinaran. Hal yang sama dilakukan sampai dengan kedalaman 15 em. Dengan menggunakan eara yang sarna dilakukan pengukuran PDD untuk konus 8emxIOem, konus 8emx I5em, konus I5emx I5em dan konus diameter 7,5 em. Gambar 1. Susunan peralatan pada pengukuran prosentase dosis di kedalaman berkas sinar-x pesawat Gilardoni. Ujung konus diletakkan menempe1 pada fantom air. Detektor diletakkan di dalam fantom air pada kedalaman 2,5 em sid 15 em. Gambar 2. Panel kontrol pesawat sinar-x Gilardoni Pusal Teknolog; Keselamatan don Metrolog; Radiasi - Badon Tenaga Nuklir Nasional 157

5 Prosiding Pertemuon don Presenfosi Ilmiah Fungsional Pengembangan Teknologi Nuklir J Jakorfa, 12 Desember 2007 ISSN: Pengukuran Keluaran Pesawat Sinar-X Penentuan dosis serap dilakukan menggunakan fantom air. Oetektor diletakkan tegak legak lurus sumbu utama berkas radiasi pada kedalaman 5 em, dengan jarak fokus ke permukaan fantom / FSO (Focus Surface Distance) 30 em ---. dan 40 em. Penentuan...-dosls serap dilakukan untuk HVL 0,56 mmcu dengan tegangan tabung 140 kv/1oma dengan beberapa konus yaitu' konus 10 em x 15 em, 8 em x 10 em, 8 em x 15 em, 15 em x 15 em dan konus diameter 7,5 em IV. HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil perhitungan prosentase dosis di kedalaman untuk berkas radiasi sinar-x (HVL) 0,56 mmcu dengan jarak fokus sumber radiasi ke permukaan fantom sesuai dengan konus yang tersedia dapat dilihat pada Tabel 1. Tabell. Hasil perhitungan persentase dosis kedalaman (POD) pesawat sinar-x 0I1hovoltage monogil Gilardoni. 48,0 41,0 74, ,6 55,9 34,9 64,9 84,8 25,1 21, ,8 17,8 15,1 12, , KedalarnanBernKonus 8ern 10ern xqj 15ern Konus 15ern = x7,5 x10ern x em 15ern Tegangan / Arus / Filter: 140 kv/10 ma / (1 mm AI + 0,5 mm Cu) Kualitas Radiasi (HVL) = 0,56 mm Cu HasH perhitungan dosis serap untuk berkas radiasi sinar-x dengan kualitas radiasi (HVL 0,56 mmcu) dengan tegangan 140 kv / 10mA yang diukur di dalam fantom air pada kedalaman 5 em menggunakan beberapa konus yang tersedia dapat dilihat pada Tabel 2. Pwat Teknologi Keselamafon don Metrologi Radiosi - Badan Tenaga Nulclir Nosional 158

6 Prosiding Perlemuan don Presenlasi I/miah Fungsional Pengembangan Teknologi Nuklir I Jakarta, 12 Desember 2007 ISSN: Tabel 2. Hasil perhitungan dosis serap maksimum, Dmaks,untuk berkas radiasi sinar X dengan kualitas radiasi (HVL) 0,56mmCu, tegangan 140 kv dan arus 10 ma, Nk = 51,9 mgy/nc, Pu = 1,047, dan (~n/p)w,air = 1,076. Filter $ 10x 15 (em 8= konus tambahan 7,5 Laju x10 x15 em) Dasis Serap FSD egy/menit 28,6 29,5 30,S 51,0 27,1 Maksimum Hasil perhitungan persentase r dosis kedalaman (PDD) digunakan untuk menghitung besarnya laju dosis di kedalaman maksimum. Penentuan faktar koreksi rekombinasi Pu dan faktor konversi (~n/p:>w.airdapat dilihat pada protokol laea TRS 277 hasil revisi tahun Penggunaan konus ini disesuaikan dengan kebutuhan dari luas dan bentuk luasan dari permukaan kulit yang akan disinari, sehingga ada konus berbentuk luasan persegi dan luasan lingkaran. Dari Tabel 1 di atas dapat dilihat bahwa semakin dekat jarak fokus sumber ke deu;ktor maka nilai laju dosis maksimum juga akan semakin besar. Demikian juga halnya dengan luas lapangan radiasi yang semakin besar akan menghasilkan laju dosis maksimum yang semakin naik. V. KESIMPULAN Dari hasii dan pembahasan disimpulkan bahwa : di atas dapat Untuk berkas sinar-x dengan kualitas berkas radiasi HVL 0,56 mmcu dengan tegangan tabung 140 kvii OmA, semakin besar lapangan radiasinya maka laju dosis maksimum makin naik Untuk menjamin penyinaran yang lebih tepat dan akurat maka keluaran dan pesawat sinar x ini hams diukur untuk setiap kualitas berkas radiasi dan setiap filter tambahannya secara periodik sesuai dengan peraturan yang berlaku. DAFf AR PUST AKA 1. Surat Keputusan Direktur Jendral BAT AN No. 84/DJNVI991., tentang kali bras i alat ukur radiasi dan keluaran sumber radiasi, standardisasi radionuklida dan fasilitas kalibrasi. Jakarta Pusat Tekn%gi Kese/amatan don Metrologi Radiasi - Badon Tenaga Nuklir Nasional 159

7 Prosiding Perlemuan dan Presenlasi J/miah Fungsional Pengembangan Teknologi Nuklir J Jakarta, J2 Desember 2007 ISSN: INTERNA TIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY, Absorbed Dose Detennination in Photon and Electron Beams : An International Code of Practice, Technical Report Series No.277, IAEA, Vienna, ISO: "X and Gamma Reference Radiation for Calibrating Dosimeters and Dose Ratemeters for Detennining their Response as a Function of Photon Energy", ISO fae!\, Review of Data and Methods Recommended in The International Code of Practice INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY, Absorbed Dose Detennination in Photon and Electron Beams : An International Code of Practice, Technical Report Series No.277, JAEA, Vienna, WILLIAM, J.R., and TWAITES, OJ, Radiotherapy Physics in Practice, Oxford University Press, Oxford, Pusal Teknologi Keselamalan dan Me/rologi Radiasi - Badan Tenaga Nuklir Nasional 160