RANCANGAN SISTEM CATU DAYA PLASMA IRADIATOR ELEKTON PULSA

Aminus Salam, dkk. SSN 6-38 ANANGAN SSTEM ATU DAYA PLASMA ADATO ELEKTON PULSA Aminus Salam, Budi Santoso, Saefurrachman PSTA - BATAN, Jl Babarsari Yogyakarta aminussalam@yahoo.com ABSTAK ANANGAN SSTEM ATUDAYA PLASMA ADATO ELEKTON PULSA. Telah dilakukan rancangan sistem catu daya plasma pada sistem irradiator elektron pulsa berbasis sumber elektron katoda plasma, Sistem catu daya plasma terdiri dari bagian utama yaitu sistem ADPS dan sistem DPS. Sistem ADPS (Arc Dischage Power Suplly) adalah sistem untuk menghasilkan gelombang kotak (pulse wave) yaitu rangkaian PFN (Pulse Forming Network) L dengan rangkaian L, modul transformator dengan tegangan masukkan V dan tegangan keluaran V, komponen dan diode penyearah arus tinggi. Sistem DPS (gnitor Discharge Power Supply) merupakan sistem elektroda pemicu yang menginisiasi pembentukan lucutan plasma, sistem DPS terdiri dari sistem UJT, S dan trafo flyback inti ferit. Sistem UJT (unit transistor junction) berfungsi sebagai pembentuk pulsa gelombang kotak dengan frekuensi Hz, system S berfungsi untuk meningkatkan tegangan pulsa dari UJT dan kemudian tegangan ditingkatkan menggunakan transformator dengan flyback inti ferit (diameter,5 cm, panjang 7,5 cm) menjadi tegangan tinggi sehingga unjuk kerja DPS untuk inisiasi spot plasma yaitu diperoleh : gelombang pulsa teredam kritis (ζ). Sebagai pendukung rancangan sistem ADPS pada rangkaian L yaitu dengan analisa dan simulasi menggunakan program Watfor 77 dan MatLab diperlukan rangkaian L tingkat (L µf dan 8 µh) untuk gelombang pulsa paling mendekati bentuk kotak, sebagai pengaman diode digunakan tahanan 5Ω/96 watt dan sebagai acuan hasil pada sistem ADPS tegangan keluaran volt, arus A dan lebar pulsa µ dt dan untuk sistem DPS direncanakan dapat diperoleh hasil spesifikasi teknis gelombang pulsa teredam kritis (ζ) frekuensi -3 Hz, V 9 kv, τ 4 µ dt dan A) akan menghasilkan berkas elektron yang optimal, diharapkan dapat bermanfaat untuk langkah selanjutnya dalam mewujudkan sumber elektron katoda plasma di PSTA Batan Yogyakarta. Kata kunci : catudaya plasma, ADPS, DPS ABSTAT DESGN OF POWE SUPPLY FO THE ELETON PULSES N PLASMA ADATO. The design of power supply for electron pulses in plasma irradiator has been done. They are ADPS and DPS, the system of ADPS (Arc Discharge Power Supply) is the power supply whith PFN circuits ( L) to generator source out put pulses which approximate a square wave shape. This system is expected to give an output voltatage V and its current of A having pulse width of μ second. To achive these cexpected values, this system divided into three module which has input voltage of V and the output voltage of V, the PFN system and resistance (5Ω/96 watt) for the protect capasitors. The design of ADPS to support the program Watfor 77. The performance of DPS (gnitor Discharge Power Supply) system for ionization plasma spot is pulse wave critical with frekuency -3 Hz. System of DPS have three module that are UJT, S and transformator flyback with ferrir core. The ideal ioutput DPS are V 9 kv, τ 4 µ dt and A. The system of ADPS and DPS is a pair in the part of electron source which plasma spot and the system is on the left and right on the DUET can support pulses electron beam machine plasma chatode in PSTA Batan Yogyakarta. Key words : generator plasma, ADPS, DPS PENDAHULUAN ada tahun 9 diharapkan di Pusat Sains P Teknologi Akselerator, BATAN Yogyakarta telah siap pembuatan dokumen uji fungsi perangkat sistem irradiator elektron pulsa untuk treatmen produk hasil pertanian. Selama ini MBE digunakan untuk mendukung pengolahan hasil pertanian, obatobatan, pelapisan, sterilisasi dll. Sedangkan MBE lateks untuk pengolahan karet alam. Perangkat MBE konvensional merupakan perangkat yang besar (dengan arus kecil) untuk industri skala besar dan memerlukan sistem pendukung komponen serta ruangan yang cukup besar. Saat ini dilakukan rintisan perakitan MBE pulsa pada catudaya plasma pada sistem irradiator elektron pulsa berbasis sumber elektron katoda plasma (SEKP), keuntungan MBE pulsa komponennya lebih kompatibel, ruangan yang Prosiding Pertemuan dan Presentasi lmiah Penelitian Dasar lmu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir 5 Yogyakarta, 9 Juni 5

SSN 6-38 Aminus Salam, dkk. diperlukan tidak luas dan banyak manfaatnya dan harga awal dan perawatan lebih murah dibanding MBE konvensional []. Untuk mewujudkan MBE Pulsa dilakukan rancangan sistem catu daya plasma SEKP, yaitu terdiri dari sistem catu daya plasma (ADPS dan DPS), sistem grid, sistem vakum, penentuan material elektroda, sistem ekstraksi berkas elektron dan sistem kerangka. Dalam melakukan rancangan catu daya plasma yang terdiri dari system ADPS dan DPS. Sistem ADPS (Arc Dischage Power Suplly) adalah sistem untuk menghasilkan gelombang kotak (pulse wave) yaitu rangkaian PFN (Pulse Forming Network) L dengan rangkaian L, modul transformator dengan tegangan masukan V dan tegangan keluaran V, komponen dan diode penyearah arus tinggi. Sistem DPS (gnitor Discharge Power Supply) merupakan sistem elektroda pemicu yang menginisiasi pembentukan lucutan plasma, sistem DPS terdiri dari sistem UJT, S dan trafo flyback inti ferit. Sistem UJT (unit transistor junction) berfungsi sebagai pembentuk pulsa gelombang kotak dengan frekuensi Hz, sistem S berfungsi untuk meningkatkan tegangan pulsa dari UJT dan kemudian tegangan ditingkatkan menggunakan transformator dengan flyback inti ferit (diameter,5 cm, panjang 7,5 cm) menjadi tegangan tinggi sehingga unjuk kerja DPS untuk inisiasi spot plasma yaitu diperoleh : gelombang pulsa teredam kritis (ζ ). Agar dapat diperoleh tegangan keluaran ADPS volt, arus A dan lebar pulsa μdt telah dilakukan optimasi sistem trafo, sitem rangkaian L, dan dilakukan analisa dan simulasi rangkaian PFN L. Untuk menjaga kestabilan keluaran sistem ADPS yaitu dengan menggunakan capasitor bank untuk menghindari discharge sebelum rangkaian L, demikian juga dilakukan penyearah arus keluaran dari rangkaian L dengan menggunakan diode HDB,5 dan untuk melindungi diode, serta kapasitor dipasang sebesar 5Ω/96 watt Optimasi parameter DPS diatur dengan melakukan peningkatan kemampuan UJT, S dan trafo flyback inti ferit. Untuk trafo flyback inti ferit akan digunakan trafo yang diameternya paling besar yang ada dipasaran dan ditingkatkan jumlah lilitan serta besar kawat yang digunakan. Dengan melakukan optimasi DPS diharapkan dapat diperoleh tegangan keluaran DPS adalah > 9 kv dengan lebar pulsa >4 μ detik, arus spot plasma A. Untuk mencapai hasil keluaran pada sistem catudaya irradiator katoda plasma yang optimal maka dengan melakukan optimasi parameter DPS dan ADPS pada SEKP sangat perlu diperhatikan sistem pengkabelan, karena kabel katoda dan anoda harus saling diisolasi supaya tidak terjadi lucutan di luar tabung. DSKPS SSTEM ATUDAYA PLASMA Sistem catu daya plasma merupakan bagian dari sistem sumber elektron katoda plasma, catudaya plasma terdiri dari ADPS dan DPS. Prinsip sumber elektron katoda plasma yang dirancang dengan acuan sistem DUET seperti tampak pada Gambar. Gambar. Sumber elektron sistem dua sumber DUET. Sistem catu daya lucutan ignitor DPS dan sistem catu daya tegangan pulsa ADPS merupakan satu kesatuan (satu pasang) pada sistem mesin berkas elektron katoda plasma dengan menggunakan sistem DUET. Sumber elektron sistem dua sumber DUET terdiri dari bejana plasma, sistem anode berongga, sistem grid, sistem ekstraksi, sistem catu daya (catu daya pulsa/ ADPS, catu daya sistem pemicu/dps), sistem vakum dan didukung oleh jenis bahan untuk elektoda. Sistem kerja sumber elektron dua sumber pertama tergantung dari kerja ADPS dan DPS melalui sistem elektroda akan menghasilkan berkas elektron, berkas elektron melewati sistem grid yang ditarik oleh tegangan tinggi(sistem ekstraksi) akan menghasilkan berkas elektron pulsa. Sehingga berkas elektron pulsa dapat digunakan untuk pelapisan, pengelasan, sterilisasi dan untuk kesejahteraan masyarakat ndonesia khususnya dalam bidang pertanian[]. SSTEM ATU DAYA PULSA/ADPS ADPS (Arc Dischage Power Suplly ) ialah sistem catu daya yang menghasilkan pulsa gelombang kotak, adapun sistem ADPS meliputi sistem trafo dan sistem rangkaian L.. Sistem Trafo Sistem trafo digunakan sebagai tegangan masukan rangkaian L pada rangkaian catu daya Prosiding Pertemuan dan Presentasi lmiah Penelitian Dasar lmu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir 5 Yogyakarta, 9 Juni 5

Aminus Salam, dkk. SSN 6-38 3 generator plasma sumber elektron katoda plasma, diperlukan trafo dengan keluaran watt /Volt. Untuk ini dilakukan pembuatan trafo/merangkai kembali trafo dari trafo tegangan masukan volt tegangan keluaran 9 volt, Ampere menjadi trafo tegangan masukan volt dengan tegangan keluaran volt/ watt, yaitu dengan menghitung panjang inti besi, tebal kern dan luasan kern maka dapat ditentukan diameter kawat primer dan diameter kawat sekunder. Pada trafo daya sekunder watt/ volt, dapat ditentukan parameter-parameter sbb[3] : p s Arus sekunder s A dan vs Daya Primer P p,5 x 5 W Arus Primer P V 5 p p 5 p ps Arus Sekunder s A Vs Sehingga dapat dicari panjang penampang inti besi dan tebal kern sebagai berikut[4]: Penampang inti b Tebal inti kern (h) A 5,7 cm 9,7 cm Luas penampang (A) 55,9 cm Diameter kumparan trafo primer (dp) Diameter kumparan trafo sekunder (ds) Jumlah lilitan primer (Np) 46,6 mm,7 mm Jumlah lilitan sekunder (Ns) 36. Sistem angkaian L Untuk sumber daya lucutan busur DUET digunakan rangkaian L (L8 µh, µf/, kv), sebelum rangkaian L dipasang capasitor dan resistor, dan setelah rangkaian L dipasang diode sebagai penyearah dan. Tegangan V sebagai masukan pada trafo dengan tegangan keluaran V yang digunakan sebagai tegangan masukan pada rangkaian L- sehingga tegangan pulsa keluaran ADPS adalah V. Sedangkan pada keluaran anoda dan katoda dipasang komponen diode dan tahanan sebagai pengaman komponen. Dari hasil penentuan jenis trafo dan hasil jumlah lilitan primer, sekunder serta penentuan komponen elektronik yang diperlukan maka dapat dilakukan rancangan rangkaian sistem catu daya generator plasma berbasis katoda plasma yang terdiri dari sistem trafo dengan jumlah lilitan primer 46 dan lilitan sekunder 36. angkaian L (dilengkapi dengan tahanan, capasitor dan dioda d) diengan, µ F/, kv dan L 8 µ H dengan kapasitor dan induktor masing masing berjumlah sepuluh buah seperti Gambar 7 Gambar. Gambar sistem rangkaian ADPS. Dari gambar sistem rangkaian ADPS, untuk sistem PFN (pulse forming network) dengan 5 L dengan µf, dan L 8 µh sehingga dapat dilakukan penyelesaian dengan peninjauan dari loop hingga loop ke 5 sebagai berikut : Gambar 3. Gambar rangkaian PFN pada sistem ADPS. Untuk menyelesaikan bentuk rangkaian PFN menggunakan metoda loop, dengan kondisi sebagai berikut [5]: V Pada loop, persamaannya adalah : V ( ) + V + VL( ) V + V( ) V( ) Q dt Dengan V dan V L L dan V. dt Sehingga persamaan loop menjadi dt dt dt + L + V V + dt Pada loop persamaannya adalah : dt dt dt + L + V V + dt Pada loop 3 persamaannya adalah : () () 3 dt + L + V V + (3) dt Prosiding Pertemuan dan Presentasi lmiah Penelitian Dasar lmu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir 5 Yogyakarta, 9 Juni 5

4 SSN 6-38 Aminus Salam, dkk. Pada loop 4 persamaannya adalah : 4 5dt + L + V V + dt Dan pada loop ke 5 persamaannya adalah : 5dt 5 + L V + 5 dt (4) Untuk lebih sederhananya persamaan (loop ) hingga persamaan ke 5 (loop ke 5) adalah : (5) dt dt L + (6) dt dt dt L + (7) dt 3 dt L + (8) dt 4 5dt L + (9) dt 5 5dt L + V + 5 () dt Dalam komputasi persamaan diatas diselesaikan terlebih dahulu dengan memasukkan nilai-nilai yang ada pada persamaan diatas. Dengan nilai yang dapat diketahui terlebih dahulu, adapun harga/nilai yang dapat dimasukkan pada persamaan diatas adalah : V t t τ, t L, ι,, dan jika L dimasukkan sebagai faktor normalisasi untuk persamaan 6 sampai dengan, dapat diperoleh dengan L t L V, V t d ι ι dτ ιdτ + t t dt t, sehingga persamaan diatas menjadi d ι V ι dτ V ι dτ dt V dan jika dι Q ι dτ dan, dapat menjadi dτ () Q Q Untuk proses yang sama digunakan untuk persamaan lain dapat diperoleh Q + Q3 Q () 3 Q + Q4 Q3 (3) 4 Q3 + Q5 Q4 (4) ( + Q Q β ) (5) 5 4 5 ι5 Q adalah muatan, adalah current speed, ι adalah arus, V adalah tegangan, β Sistem Komputasi Setelah diperoleh satu sistem persamaan rangkaian, maka dapat dilakukan penyelesaiannya dalam sistem komputasi. Sehingga menjadi sederhana dengan memberikan syarat batas dapat dilakukan secara komputasi klasik. Jika τ, dapat diperoleh Q, ι, 3 4, V, ι ι ι 3 ι 4 ι 5 karena 5, Q ι L ιold + old new τ + ιold τ + new Qold old τ Untuk rangkaian L Dari persamaan (5) untuk L dapat diperoleh : ( + Q β ) Q ι (6) 9 Q adalah muatan, adalah current speed, ι adalah arus, V adalah tegangan, β L Jika τ, dapat diperoleh Q, ι, 3 4 9, V, ι ι ι 3 ι 4 ι 5 ι karena, Q ι ιold + old new τ + ιold τ + new Qold old τ Jika dari persamaan tersebut dibagi dengan diperoleh : d ι ιdτ ιdτ dt, akan Dengan memggunakan persamaan tersebut dapat dilakukan dalam computer code menggunakan software. WATFO77[6]. Untuk melindungi μf/, kv dan diode H.DB,5 digunakan 5Ω/96 watt. Prosiding Pertemuan dan Presentasi lmiah Penelitian Dasar lmu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir 5 Yogyakarta, 9 Juni 5

Aminus Salam, dkk. SSN 6-38 5 SSTEM ATU DAYA GNTO/DPS Sistem DPS (gnitor Dicsharge Power Supply) merupakan sistem pemicu untuk terjadinya spot plasma, sistem DPS terdiri dari sistem UJT, S, dan trafo tegangan tinggi flyback inti ferit adalah sebagai kerikut : Sistem UJT (Unit Junction Transistor) UJT merupakan sistem rangkaian untuk menghasilkan pulsa tegangan rendah (bentuk gelombang kotak), untuk memperoleh frekuensi yang dikehendaki dari Hz s/d 5 Hz dengan mengatur potensiometer ( dan ), komponen elektronik yang diperlukan terdiri dari, dan transistor. Pulsa gelombang kotak sebagai keluaran dari sistem UJT akan digunakan sebagai masukan pada sistem S[7]. p f V (9) dengan V adalah tegangan kapasitor, 3 Ω, Trafo OT4 dengan perbandingan :. Untuk,3 µf dan frekuensi 5 Hz maka dapat diperoleh parameter, potensiometer dan dayanya berdasarkan persamaan () nilai dan potensiometer adalah : + potensiometer 3,3 kω f 5 dan dayanya adalah () P f V, W () Sistem S (Silicon ontrolled etifier) S adalah merupakan sistem rangkaian yang berfungsi sebagai penguat tegangan/daya pulsa gelombang kotak dari UJT, sebagai pendukung pada S diperlukan transistor N646 dan B4, diode, kapasitor dan (4). Gambar 4. Gambar rangkaian sistem DPS. Sistem kerja rangkaian UJT akan memberikan pulsa tegangan yaitu setelah kapasitor terisi muatan setelah melalui tahanan dan potensiometer, waktu pengisian kapasitor direlasikan t pengisian kapasitor 5 ( + potensiometer ) (7) Jadi setelah beda waktu t pengisian kapasitor terjadi pulsa baru demikian seterusnya, maka besarnya frekuensi pengulangan adalah F /t pengisian kapasitor (8) Untuk mengetahui berapa daya P dari tahanan dan potensiometer yang dibutuhkan, diperlukan relasi sebagai berikut Trafo nti Ferit Trafo inti ferit digunakan sebagai penguat yang berfungsi memperbesar tegangan keluaran dari S, untuk menentukan jumlah kawat lilitan pada trafo inti ferit dengan V bias 3 V, tegangan yang diperlukan 9 kv, arus A, lebar pulsa 4 µdt dan frekuensinya 5 Hz, maka dapat diperoleh perbandingan lilitan sekunder (N ) dengan primer (N ) pada trafo T adalah Vout 9 N 3 () V 3 bias Energi keluaran E out adalah E out V out i out t 9 4. -6,36 (3) Berdasarkan kekekalan energi, maka E kapasitor ½ V bias E out,36 J (4) maka,36,36 8 µf (5) V bias 3 Untuk frekuensi 5 Hz, maka besarnya 5 adalah 5 5 Ω (6) 6 5 5 8. Prosiding Pertemuan dan Presentasi lmiah Penelitian Dasar lmu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir 5 Yogyakarta, 9 Juni 5

6 SSN 6-38 Aminus Salam, dkk. dan daya dari tahanan atau diode adalah P f,36 8 W (7) Pada umumnya keluaran dari trafo T dikenakan kapasitor 3 yang besarnya adalah Dalam mengatasi agar diperoleh gelombang teredam kritis maka akan dipasang beban sebelum trafo flyback, di mana sebagai fungsi ζ, dan agar teredam kritis maka ζ, dengan parameter ζ α/ω, α /L, dan ω / L. 6 8 3 9 nf (8) N 9 Sehingga dengan parameter-parameter yang diperoleh di atas gambar rangkaian sistem DPS ditunjukan pada Gambar 5. α ζ ω L L L L L L L L L L L L L Untuk µf dan L 8 µh maka nilai yang dibutuhkan agar pulsa keluaran DPS teredam kritis : 8 6 6 8 8,7 Ω Grafik terjadinya teredam kritis dari fungsi ζ, disajikan pada Gambar 7 Gambar 5. angkaian DPS dengan parameternya. Dari Gambar 5, pada sistem DPS diharapkan pulsa berbentuk teredam kritis dengan tegangan keluaran DPS 9 kv, lebar pulsa yang sempit (sekitar 4 µ detik) dengan arus yang yang semakin besar. Untuk memperoleh waktu operasi DPS kiri dan kanan supaya optimum/serempak akan dilakukan pengujian sistem DPS dengan menggunakan unit DPS dengan trafo flyback pada Gambar 6. Gambar 7. Grafik arus sebagai fungsi waktu dengan variasi ζ. Gambar 6. Sistem DPS untuk keluaran elektrode. TATA KEJA Dalam melakukan uji DPS dan ADPS pada sistem katoda plasma untuk memperoleh optimasi parameter DPS dan ADPS, pada sistem DPS satu rangkaian DPS dipasang dua trafo flyback inti ferit untuk keluaran DPS dan DPS dengan tujuan dapat diperoleh dua pemicu yang karakteristiknya sama. Dalam melakukan uji DPS flyback inti ferit DPS dengan diameter Φ,5 cm dan flyback inti ferit DPS dengan diameter Φ,3 cm (dikarenakan untuk memperoleh flyback inti ferit diameter Φ,5 cm sangat sulit) dan dapat dihasilkan gelombang teredam kritis (terpenuhi ζ). Untuk sistem ADPS Prosiding Pertemuan dan Presentasi lmiah Penelitian Dasar lmu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir 5 Yogyakarta, 9 Juni 5

Aminus Salam, dkk. SSN 6-38 7 optimasi parameter ADPS dilakukan dengan menggunakan gambar dimana satu keluaran dari trafo sebesar volt digunakan untuk masukan dua buah sistem rangkaian L- sehingga tersusun keluaran rangkaian ADPSdan ADPS[8]. Perancangan Sistem ADPS Sistem ADPS merupakan sumber daya tegangan tinggi dengan komponen utama rangkaian L- sehingga diharapkan tegangan keluaran ADPS dalam bentuk gelombang pulsa (kotak). Perancangan sis-tem ADPS dilakukan untuk rangkaian 5 L dan L, untuk rangkaian 5 L ditunjukan pada Gamabr 7. masing-masing pasangan dapat menghasilkan spot plasma yang sama pada sisi kiri dan kanan pada SEKP sistem DUET[9]. Perancangan DPS Dalam melakukan perancangan sistem DPS dengan beban dan tanpa beban dilakukan terlebih dahulu menyusun rangkaian DPS yaitu dari melakukan perakitan dari piranti rangkaian DPS dan pemasangan alat ukur yang diperlukan yaitu O. Sistem rangkaian DPS ditunjukan pada Gambar 9. Gambar 9. Gambar rangkaian sistem DPS. Gambar 8. Sistem rangkaian dengan 5 L untuk keluaran. Pada Gambar 8 terdapat rangkaian 5 L dua buah yang akan digunakan untuk dua buah keluaran DPS. Untuk memperoleh sumber tegangan tinggi bentuk pulsa/adps diperlukan tegangan volt yang diperoleh dari sebuah trafo dengan tegangan masukan volt. Untuk mengubah trafo dengan masukan volt dan keluaran volt yaitu dengan menentukan jumlah lilitan kawat primer dan sekunder pada trafo dengan pemilihan diameter kawat primer dp,6 mm dan diameter kawat sekunder ds,7 mm. Keluaran dari trafo sebesar V disambungkan dengan (capasitor bank) yang berfungsi untuk menstabilkan muatan listrik yang kemudian dihubungkan dengan buah rangkaian L( µf dan L 8 µh), sebagai penahan pulsa yang sangat cepat pada keluaran rangkaian L maka digunakan diode HDB,5 yang mempunyai spesifikasi untuk tegangan tinggi, arus tinggi dan frekuensi tinggi tetapi diperlukan 5Ω/96 watt untuk pengaman capasitor dan dioda, untuk memperoleh pulsa gelombang kotak diperlukan L. Seperti halnya pada sistem keluaran DPS dan DPS maka pada keluaran sistem ADPS juga dibentuk keluaran ADPS dan ADPS, sehingga DPS berpasangan dengan ADPS dan DPS dengan ADPS sehingga kerja Pada Gambar 9 rangkaian sistem DPS sebagai pembangkit gelombang pulsa adalah sistem UJT dengan menggunakan N646, B4 dan komponen dan dengan diatur tahanan variabel sehingga dapat menghasilkan gelombang pulsa, keluaran dari sistem UJT diperkuat oleh trafo OT4 (:) dan digunakan sebagai masukan pada S diperkuat tegangannya sebesar 3 Volt sehingga pada keluaran S tegangannya menjadi berlipat. Keluaran pada S supaya menjadi lebih tinggi hingga orde kv diperlukan flyback inti ferit diameter Φ,5 cm. HASL DAN PEMBAHASAN Untuk menghasilkan berkas elektron pada katoda plasma sistem ADPS (penghasil pulsa gelombang kotak) berpasangan dengan sistem DPS (sebagai sistem pemicu dari keluaran ADPS). Dalam sistem DUET perancangan sistem catu daya plasma pada sisi kiri ADPS berpasangan dengan DPS demikian juga pada sisi kanan ADPS berpasangan dengan DPS. Sistem ADPS Perancanganan sistem ADPS dilakukan dengan perancangan awal dengan rangkaian PFN untuk 5 L, dimana satu trafo untuk dua buah rangkaian L (dengan masing-masing 5 L) tetapi hasil gelombang kotak belum sempurna untuk itu dilakukan perancangan rangkaian PFN untul L, dengan satu sistem trafo untuk satu sistem ADPS, sehingga Prosiding Pertemuan dan Presentasi lmiah Penelitian Dasar lmu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir 5 Yogyakarta, 9 Juni 5

8 SSN 6-38 Aminus Salam, dkk. untuk sistem ADPS diperlukan satu trafo dan satu sistem rangkaian PFN ( L) demikian juga untuk ADPS diperlukan satu sistem trafo tersendiri(6). Dari grafik hasil simulasi diperoleh bahwa dengan PFN 5 L bentuk pulsa gelombang kotak kurang sempurna dibanding dengan rangkaian PFN untuk L bentuk pulsa gelombang kotak mendekati sempurna[]. Sistem DPS Dalam perancangan sistem DPS terdiri dari sistem UJT, S dan sistem trafo flyback inti ferit dimana sistem DPS berpasang dengan ADPS. Untuk Perancangan sistem DPS satu sistem UJT dan S dapat digunakan untuk dua ferit yang terhubung dengan ADPS dan ADPS tetapi untuk supaya tidak saling terganggu maka DPS terdiri dari sistem UJT, S dan ferit demikian juga DPS (tedriri dari satu perangkat UJT, S dan trafo flyback inti ferit). Gambar. Hasil simulasi rangkaian PFN untuk 5 L dengan BETA. Gambar 3. Hasil pengukuran DPS sisi kananv,,34 A dan τ 36 µs. Gambar. Hasil simulasi rangkaian PFN untuk 5 L dengan BETA,5. Gambar 4. Gambar pengukuran DPS sisi kiri V,8, 9,9 A dan τ 3 µs. Gambar. Hasil simulasi rangkaian PFN untuk L dengan 5 Ω. KESMPULAN Telah dilakukan perancangan sistem ADPS dan DPS untuk rancang bangun dan pengembangan sistem DPS dan ADPS radiator Elektron Pulsa pada sumber elektron katoda plasma sistem DUET untuk Prosiding Pertemuan dan Presentasi lmiah Penelitian Dasar lmu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir 5 Yogyakarta, 9 Juni 5

Aminus Salam, dkk. SSN 6-38 9 menghasilkan rancangan catudaya plasma pada sistem ADPS dan DPS dilakukan :. Sistem ADPS dari hasil simulasi sistem PFN dengan L 8 µh dan µf/,kv hasil simulasi bentuk pulsa gelombang kotak rangkaian PFN dengan L hasilnya lebih baik dari rangkaian PFN 5 L. Untuk pengaman rangkaian L digunakan tahanan diode dengan 5 Ω/96 W. Tegangan masukan dari PLN V menggunakan trafo peningkat tegangan menjadi V, yang digunakan sebagai masukan rangkaian L. Pada sistem ADPS diharapkan diperoleh keluaran dengan tegangan V V, arus A serta lebar pulsa τ µ dt).. Pada sistem DPS yang terdiri dari satu unit UJT dan S digunakan sebagai masukan trafo flyback ferit panjang 7,5 cm, Φ,5 cm dimana sebagai acuan dengan spesifikasi diharapkan sebagai berikut V 9 kv, τ 4µdetik dan A). 3. Sebagai sistem catu daya plasma ADPS dan DPS bekerja berpasangan, ADPS sebagai penghasil gelombang pulsa bentuk kotak sedangkan DPS sebagai sistem pemicu untuk terjadinnya discharge[] pada sstem ADPS. Untuk bentuk DUET sebelah kiri terdapat ADPS dan DPS dan sebelah kanan ADPS dan DPS dan untuk menghindari terjadinya pelemahan tegangan maka sebaiknya pada sistem catu daya plasma DUET dibuat ADPS dan DPS. UAPAN TEMAKASH Kami mengucapkan banyak terima kasih kepada Kepala PSTA-BATAN yang telah membiayai penelitian ini melalui dana DPA PSTA-BATAN Tahun Anggaran 5, kepada Bapak Prof. Drs. H. Sudjatmoko, S.U. dan Bapak Drs. Widdi Usada yang telah memberikan arahan dan bimbingan dalam penulisan makalah ini, serta kami ucapkan banyak terima kasih kepada Bapak Hery Sudarmanto, Bapak Untung Margono dan Bapak bu tim SEKP yang telah memberikan masukan dalam penulisan ini. DAFTA PUSTAKA. Aminus Salam. Budi Santoso, Saefurrachman, Unjuk Kerja Sistem DPS Untuk nisiasi Spot Plasma, Prosiding Pertemuan dan Presentasi lmiah Penelitian Dasar lmu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir 3 Pusat Teknologi Akselerator dan Proses Bahan BATAN Yogyakarta, 6 Juni 3.. Efim Oks, Generation of Large ross Section Beams in Plasma athode Systems, Lecture Note part 8, presented in BAS Yogyakarta, ndonesia, December 5th-9th,. 3. Wasito, Vademekum Elektronika, Percetakan PT Gramedia, Jakarta, 984. 4. Millman, Halkias, M. Barmawi Dan M.O. Tjia, Elektronika Terpadu, Penerbit Erlangga, Jakarta, 984. 5. ichcard M., Ness Engineering Technical Data Pulse Forming Network (PFN) Formulas, Ness Engineering, nc, Sandiago, 4. 6. ------------. Watfor-77 Software V.4, Watcom Systems nc. 986. 7. S. Lee, ontrol Electronics, in Laser and Plasma Technology, Procces, of the First Tropical ollege on Applied Physics, World Scientific Publishing o Pte Ltd. Singapore, 985. 8. Efim Oks, Low Pressuredischarge for Plasma Electron Source, Lecture note part, presented in BAS Yogyakarta, ndonesia, December 5th-9th,. 9. EFM OKS, Plasma athode Electron Sources, Physics, Technology, Applications, WLEY- VH Verlag GmbH & o. KGaA, Wienheim, 6, SBN; 3-57-4634-4.. ichard A., Power Supplies For Pulsed Plasma Technologies, Advanced Energy ndustriers, nc, Fort ollins, olorado 855, 999.. J.B. ALVET, Electrical Discharge, Physics ndex, USA, 9. TANYA JAWAB Eko Priyono Hasil simulasi yang ditampilkan menggunakan paket program apa? Bagaimana bila disimulasi pakai Mat Lab. Apakah dalam ADPS dan DPS frekuensi tidak diperhatikan, kalau ya berapa frekuensi yang dibutuhkan. Aminus Salam Program yang digunakan untuk sistem tampilan ADPS menggunakan paket program Wattfor 77, program Mat Lab sudah pernah digunakan hasilnya juga bentuk gelombang kotak/pulsa. Tetapi pada tampilan lebih baik menggunakan program Wattfor 77. Frekuensi pada DPS dan ADPS sangat diperlukan, terutama pada sistem DPS frekuensinya diatur pada sistem UJT berkisar antara Hz s/d 3 Hz. Prosiding Pertemuan dan Presentasi lmiah Penelitian Dasar lmu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir 5 Yogyakarta, 9 Juni 5