Prosiding Presentasi llmiah Keselamatan Radiasi dan Lingkungan X liotel Kartika Chandra. 14 Vesember 2004 KALIBRASI ALAT UKUR RADIASI DOSE AREA-PRODUCT Nurnian Rajagukguk dan Tuyono Puslitbang Keselamatan Radiasi clan Biomedika Nuklir -BAT AN ABSTRAK KALIBRASI ALAT UKUR RADIASI DOSE-AREA PRODUCT. Telah dilakukan kalibrasi dua buah detektor ionisasi alat ukur radiasi Dose Area Product tipe NE 2642A dan 2641A yang dirangkaikan dengan elektrometer tipe NE 2640A terhadap detektor volume 0,6 cc tipe NE 2570 yang dirangkaikan dengan elektrometer tipe NE 2570/1B menggunakan berkas radiasi sinar-x dengan tegangan tabung 100 kv dan filter tambahan 0,6 mm Al (HVL = 3,91 rom AI). Kalibrasi dilakukan pada jarak 100 cm dan150 cm dengan luas lapangan radiasi 49 cm2, 115 cm2 dan 251,65 cm2. Luas lapangan berkas radiasi ditentukan menggunakan film diagnostik dengan mengukur luas yang dibatasi oleh garis dengan kerapatan optik turun sebesar 50% dati nilaimaksimumnya. Pembacaan kerapatan film dilakukan dengan menggunakan densitometer X-Rite dan mistar. Hasil yang diperoleh menunjukkan faktor kalibrasi untuk detektor tipe NE 2642A adalah 0,887:1: 4 % dan NE 2641 adalah 0,867:1: 4 % ABS'fRACT CALIBRATION OF A DOSE-AREA PRODUCT METER. Two large area, plane ionization chambers of type 2642A and 2641A were calibrated against a 0.6 cc ionization chamber of type NE 2570 to measure the air kerma over an area. Calibration were performed at the distances of 100 cm and 150 cm and the beam areas of 49 cm2, 115 cm2 and 251.65 cm2. The beam areas were determined by measuring the area bounded by the line on a suitably exposed diagnostic film where the optical density falls to 50 % of its maximum value, using a X-Rite densitometer and a ruler. The results obtained show that the calibration factors were 0.887:1:4 % for NE2642A and 0.867:1: 4 % for NE 2641A. I. PENDAHULUAN diafragma pengatur berkas radiasi dari Alat ukur radiasi Dose Area Product (DAP) adalah sebuah alat ukur yang digunakan untuk memperkirakan dosis radiasi yang diterima pasien selama mene- rima prosedur diagnostik. Sebuah alat ukur radiasi Dose Area Product biasanya terdiri dati sebuah detektor ionisasi ".'5 cukup luas, datar clan transparan serta sebuah elektrometer. Pada penggunaannya sehari-hari d~tektor al.at ukur radiasi ini dipasang secara permanen di muka pesawat sinar-x tanpa hams mengganggu fungsi diafragma tersebut. Disamping untuk memperkirakan dosis yang diterima pasien, alat ukur ini dapat juga digunakan untuk keperluan program jaminan kuali tas dan pesawat sinar-x diagnostik. Beberapa besaran yang mempenga ruhi bacaan alat ukur radiasi Dose-Area Product adalah tegangan tabung, arus tabung clan ketebalan filter.. Jarak detektor ke fokus sumber radiasi tidak termasuk karena ketika dosis berkurang dengan
Prasiding Presentasi llmiah Keselamatan Radiasi dan Lingkungan X liotej Karlika Chandra..14 Vesember 2004 hukum kebalikan kuadrat jarak clan luas lapangan radiasi bertambah dengan kuadrat jarak, maka perkaliannya menjadi konstan. Dalam hal ini absorpsi udara P3KRBiN-BATAN. Hasil yang diperoleh diharapkan dapat dijadikan pedoman dalam menentukan prosedur baku kalibrasi alat ukur radiasi ini. terhadap berkas radiasi diabaikan [1]. Untuk mengkalibrasi alat ukur ini di laboratorium kalibrasi maka diperlukan beberapa langkah. Pertama, homogenitas berkas radiasi yang digunakan untuk kalibrasi harus dicek. Kedua, lapangan radiasi clan dosis pada jarak kalibrasi hams diukur II. TEaRI 11.1. Bahan dan Peralatan Sebagai sumber radiasi digunakan pesawat sinar-x Philips MG 420 yang dilengkapi dengan tabung logam-keramik dan perkaliannya dihitung. Pada jarak kalibrasi ini detektor alat ukur radiasi standar diletakkan sedangkan detektor alat [5]. Dosimeter ini dikalibrasi untuk kuali- ukur radiasi Dose-Area Product yang dikalibrasi ditempatkan di antara fokus sumber radiasi clan detektor standar pada sembarang jarak. Kedua detektor iru disinari secara bersamaan. Hal ini mirip dengan kalibrasi Satuan Monitor pada pesawat pemercepat linier medik [2] Pengaturan posisi detektor ini pada prinsipnya berbeda dengan prosedur kalibrasi yang biasa digunakan dalam kalibrasi alat ukur radiasi, yaitu detektor standar clan detektor yang dikalibrasi diietakkan pada jarak yang sarna dari sumber radiasi clan kedua detektor disinari secara bergantian [3]. Makalah ini menguraikan kalibrasi alat ukur radiasi Dose-Area Product terhadap dosimeter standar Farmer yang maksimum 10 ma [4]. Pesawat sinar-x ini dilengkapi dengan diagfragma untuk mengatur lapangan radiasi, roda filter otomatis yang dapat mernilih sebuah dari 12 buah filter tambahan, detektor monitor clan rana (shutter) pneurnatik serta 2 buah roda filter otomatis yang dapat mernilih kombinasi 2 buah filter dari 24 buah filter pembantu. Sebagai alat ukur radiasi standar digunakan detektor ionisasi volume 0,6 cc model NE 2571 yang dirangkaikan dengan elektrometer Farmer model NE 2570/1B tas radiasi mulai dari HVL 3,91 mm Al sl d 2,49 mm Cu clan tertelusur ke laborato- rium standar primer BIPM, Perancis [6] dilakukan di laboratorium kalibrasi Puslitbang Keselamatan Radiasi dan Biomedika Nuklir-Badan Tenaga Nuklir Nasional 397
11.2. Prosiding Presentasi llmiah Keselamatan Radiasi dan Lingkungan X lfotel Kartika Chandra,.14 Vesember ~0l)4 Alat Ukur Radiasi Dose Area Product Alat ukur yang digunakan pada dua buah detektor. Detektor yang besar (tipe 2641A) dengan ukuran 210x215x15 mm dan detektor kecil (tipe 2642A) kalibrasi ini adalah Dose-Area Product Meter dengan ukuran 164 x 171 x 15 min. tipe 2460 A buatan Nuclear Enter-price Technology Limited. Alat ini menyediakan Elekh'ometer clan ke dua detektor dapat dilihat pada Gambar 1. Gambar 1. Elektrometer Dose-Area Product Meter tipe2640 A dengan dua buah detektor tire 2641A (besar) clan tire 2642A (kecil) Kemampuan elektrometer antara lain : masukan laju perkalian dosis dan area mulai dari 0,001 sid 100 Gy.cm2, perkalian dosis dan area kumulatif mulai dari 0,001 sl d 9999 Gy.cm2 clan waktu penyinaran kumulatif mulai dari 1 sid 9999 detik. Sedangkan respon energi dari detektor adalah:l:5 O;~ untuk tegangan tabung 50 kv sl d 150 kv dengan total filter 4 rnm Al [2]. III. TATA KERJA Kalibrasi dilakukan pada tegangan tabling pesawat sinar-x 100 kv dengan filter tambahan 0,6 mm Al (HVL = 3,91 mm AI) clan Iapangan radiasi yang bervariasi. Detektor standar diletakkan pada jarak tertentu dari fokus sumber radiasi sedangkan detektor alat ukur radiasi Dose Area Product diletakkan di antara detektor alat ukur standar dan fokus sumber radiasi. Lapangan radiasi pada posisi Puslitbang Keselamatan Radiasidan Biomedika Nuklir-Badan Tenaga Nuklir Nasional 398
,1 Prosiding Presentasi Ilrniah Keselarnatan Radiasi dan Lingkungan X ;- liotej Kartika Chandra,.14 Vesember :1004 detektor standar diletakkan ditentukan menggunakan film diagnostik. Jika bacaan detektor standar dalam buah lapangan radiasi. Setelah itu dilakubesaran kerma udara adalah D (Gy) dan area berkas radiasinya adalah A (cm2) sedangkan harga perkalian dosis dan area yang ditunjukkan alat ukur radiasi Dose- Area Product adalah V (Gy.cm2), maka berikut [2] : Product dapat dinyatakan sebagai Faktor Kalibrasi = DxA III.!. Penentuan Area Berkas Radiasi Sinar-X v (1) lakukan dengan cara menempatkan film diagnostik pada jarak 100 cm clan 150 cm. Untuk jarak 150 cm ditentukan 2(dua) faktor kaiibrasi dati alat ukur radiasi Dosekan penyinaran film untuk waktu yang sesuai dengan kebutuhan. Setelah film dicuci maka dilakukan pembacaan menggunakan densitometer X-Rite untuk mendapatkan area berkas radiasi. 111.2. Kalibrasi Alat Ukur Radiasi Dose Area Product Susunan perala tan pada kalibrasi alat ukur radiasi Dose Area Product" dapat diiihat pada Gambar 2. Pertama dilakukan penentuan area berkas radiasi sinar-x di bidang detektor standar diletakkan. Penentuan area di- Gambar 2. Susunan peralatan pada kalibrasi alat ukur radiasi Dose Area Product Puslitbang Keselamatan Radiasi dan Biomedika Nuklir-Badan Tenaga Nuklir Nasional 399
Detektor dosimeter standar Farmer diletakka1;l pada jarak 100 cm dari fokus sumber radiasi sedangkan detektor OAP dikalibrasi diletakkan di antara detektor dosimeter Farmer dan fokus radiasi konstan yaitu 150 cm, sedangkan jarak detektor DAP ke fokus sumber radiasi bervariasi mulai dari 60 cm sampai dengan 100 cm dengan rentang pengukuran 10 cm. Semua penyinaran dilakukan sumber radiasi Jarak detektor DAP ke mnggunakan berkas radiasi sinar-x fokus sumber radiasi adalah 60 cro. Penyinaran kedua detektor tersebut dilakukan secara bersamaan. Dilakukan pengambiian data sebanyak 5 (lima) buah. Selanjutnya detektor standar diietakkan pada jarak 150 cm dati fokus sumber radiasi sedangkan detektor DAP tetap posisi semula. Hal ini dilakukan untuk mendapatkan berkas radiasi pada bidang detektor standar yang tegak lurus sumbu utama berkas lebih besar. Untuk kalibrasi pada jarak detektor standar 150 cm ini digunakan 2 (dua) buah lapangan dengan tegangan tabung 100 kv dad filter tambahan 0,6 mm Al (HVL = 3,91 mm AI). IV. HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil penentuan diameter berkas radiasi menggunakan fihn diagnostik pada jarak 100 cm clan 150 cm dapat dilihat pada Tabel 1 sedangkan luasnya dapat dilihat pada tabel yang sarna. Hasil dosis detektor penentuan standar clan perkalian dosis dengan luas detektor OAP dapat dilil1at pada Tabel 1 pesawat sinar-x. Setelah itu kalibrasi dilakukan pada dapat dilihat Facia tabel yang sarna, jarak detektor standar ke fokus sumber Tabell. Hasil kalibrasi detektor tipe NE 2642 A untukbeberapa lapangan radiasi pada jarak detektor D AP ke fokus sumber radiasi konstan = 60 cm. * Ketidak-pastian terbentang (expanded uncertainty) = 4 % untuk tingkat kepercayaan 95 % Duslitbang Keselamatan Radiasi dan BiomedikaNuklir-Badan Tenaga Nuklir Nasional 400
Prosiding Presentasi llmiah Keselamatan Radiasi dan Lingkungan X Uotel Kartika Chandra,.14 Vesember.rlO04 Tabel2. Hasil kalibrasi detektor tipe NE 2641A untuk beberapa lapangan radiasi pada jarak detektor DAP ke fokus sumber radiasi konstan 60 cm...ketidak-pastian terbentang (expanded uncertainty) = 4 % untuk tingkat kepercayaan 95 % Dari Tabel di atas dapat dilihat lapangan berkas radiasi, karena kontribusi bahwa ketelitian dalam menentukan diameter kesalahan dari posisi detektor standar dan berkas radiasi detektor dosimeter DAP clan kedapat-ulangan bacaan kedua standar sangat penting. Kesalahan diameter berkas radiasi sebesar 1 mm saja akan menyebabkan perbedaan faktor kalidetektor sangat kecil. Hasil kalibrasi pada jarak detektor standar ke fokus sumber radiasi konstan brasi yang cukup signifikan sekitar 2 %. Dari Tabel 1, dapat dilihat adanya perbedaan faktor kalibrasi sekitar 2 % yailu 150 cm clan jarak detektor DAP ke fokus sumber radiasi bervariasi dapat dilihat pada Tabe13. sedangkan dari Tabel 2, sekitar 3 %. Hal ini kemungkinan besar disebabkan ketidaktelitian dalam penentuan Tabel3. Hasil Kalibrasi Detektor Tipe NE 2642A dan NE 2641A dengan jarak yang bervariasi pada jarak detektor standar ke fokus sumber radiasi 150 cm.
Prosiding Presentasi llmiah Keselamatan Radiasi dan Lingkungan X lfotej Kartika Chandra,.14 l)esember ~0tJ4 Dan Tabel 3, dapat dilihat bahwa Oleh karena itu perlu dilakukan l~a1ibrasi faktor kalibrasi kedua detektor DAP alat ukur ini terhadap parameter tersebut cenderung sedikit naik sebesar lebih kecil3 di atas untuk mengetahui lebih jauh % dengan semakin besarnya jarak detektor DAP tersebut ke fokus sumber radiasi. Hal karakteristiknya. Disamping itu juga periu dilakukan kalibrasi alat ukur radiasi ini llu ken1ung~ besar djsebabkan pada menggunakan sumber radiasi pesawat jarak yang semakin besar respon detektor DAP terhadap hamburan berkas radiasi sinar- X diagnostik yang menggunakan alat ukur ini karena sistem kolimasi berkas oleh sistem kolimasi pesawat sinar-x radiasinya berbeda dengan pesawat sinarsemakin berkurang. X yang ada di laboratoril.lm kalibrasi. IV. SIMPULAN DAN SARAN Oari hasil clan pembahasan di atas dapat DAFfARPUSAKA 1 PYCHLAU, Po, Dose-Area Product Meter Calibration and Use, Measure- ment Assurance in Dosimetry, IAEA, Vienna, 1994. 2. User Manual for Dose Area Product Meter, NE Technology Limited, England, 1994. INTERNATIONAL ATOMIC ENER- GY AGENCY, Calibration of Dosimeters used in Radiotherapy, Technical Report Series No.374, JAEA, Vienna,1994. disimpulkan bahwa : Ketelitian dalam luas penentuan lapangan radiasi sangat berpengaruh pada faktor kalibrasi yang diperoleh. Ketergantungan faktor kalibrasi terha- clap luas lapangan radiasi tidak terlalu besar. Posisi detektor di antara detektor standar clan fokus surnber radiasi tidak berpengaruh sigriifikan pada faktor kalibrasi. 4. Instruction Manual No. 9499 210 Makalah irj menguraikan kalibrasi alat ukur radiasi Dose-Area Product untuk 1 (satu) buah kualitas berkas radiasi saja dengan 3 (tiga) buah lapangan, padahal dalam bidang radiologi diagnostik rentang energi, laju dosis, lapangan radiasi dan jarak yang digunakan sangat bervariasi. 02841, Edition No. 78030202, Philips GMBH, Hamburg, 1978. 5. Instruction Manual for 2570A and 2570B Farmer Dosemeter, NE Limited, England, 1984. IAEA, Calibration Certificate No.. 3. 6. IDN/O3/01 Puslitbang Keselamatan Radiasi dan Biomedika Nuklir-Badan TenagaNuklirNasional 402