Mendefinisikan Kuat Arus Kontinyu Maksimum untuk Pengukuran Kebocoran Radiasi

Pembahasan mengenai pengukuran kebocoran radiasi dari sebuah perangkat pesawat sinar-X sudah dilakukan pada postingan sebelumnya. Pada kesempatan kali ini, akan dibahas mengenai apa yang dimaksud dengan kuat arus kontinyu maksimum. Sebagaimana diketahui bahwa pengukuran kebocoran radiasi dilakukan dengan menggunakan parameter penyinaran kuat arus kontinyu maksimum pada tegangan kerja maksimum.

Kuat arus kontinyu maksimum adalah kuat arus yang digunakan oleh pesawat sinar-X untuk beroperasi selama 30 menit atau lebih. artinya, pesawat sinar-X dapat dioperasikan selama lebih dari 30 menit dengan menggunakan kuat arus kontinyu.

Ada ga pesawat sinar-X yang dapat dioperasikan atau dihidupkan dalam waktu 30 menit atau lebih? jawabnya ada. yaitu pesawat sinar-X fluoroskopi.

Artinya apa? berarti pesawat fluoroskopi itu dioperasikan dengan menggunakan kuat arus kontinyu. Berapa nilainya? menurut Bushberg, nilainya 1 - 5 mA.

Setiap pesawat sinar-X memiliki nilai kuat arus kontinyu maksimum yang berbeda-beda. Perbedaan itu tergantung dengan siklus kerjanya (duty cycle atau duty rating).

Dari pabrikan, setiap pesawat sinar-X memiliki informasi yang terkait dengan hal-hal berikut, yaitu:
a) pernyataan tentang kondisi penyinaran untuk pengukuran kebocoran,
b) kurva pendinginan untuk anoda dan wadah tabung atau grafik rating tabung.
c) hasil pengukuran kebocoran radiasi sesuai dengan batas yang diperkenankan dalam persyaratan kebocoran radiasi.
d) indikator posisi fokus/fokal spot yang jelas dan mudah dilihat.
e) indikator posisi katoda dan anoda

Siklus kerja dari pesawat sinar-X dapat dilihat pada spesifikasi kurva pendinginan untuk anoda dan wadah tabung atau grafik rating tabung.

Siklus kerja merupakan kemampuan pesawat sinar-X (dalam hal ini frekuensi) untuk dapat dilakukan penyinaran yang terus menerus (berurutan) tanpa menimbulkan kelebihan panas (over heat) pada anoda.

Interval antara penyinaran yang satu dengan penyinaran selanjutnya harus memadai untuk penghilangan panas dari anoda. sehingga siklus kerja suatu pesawat sinar-X dapat dikarakterisasi dengan ukuran anoda, kV dan mA, dan metode yang digunakan untuk pendinginan tabung.

Misalnya, siklus kerja pesawat sinar-X yang tertera pada spesifikasi teknis adalah 1 : 60 atau 0,0167. Artinya jika kita melakukan penyinaran dengan durasi waktu 0,25 detik maka perlu jeda waktu untuk penyinaran selanjutnya selama 15 detik.

Contoh lain,
Pesawat sinar-X portabel dengan kondisi maksimum 100 kVp dan 20 mA. Siklus kerjanya 1 : 30. Berapa kuat arus kontinyu maksimumnya?

kuat arus kontinyu maksimum = 1/30 x 20 mA = 0,67 mA.

artinya, pesawat sinar-X tersebut memiliki kuat arus kontinyu maksimum sebesar 0,67 mA dan pengukuran kebocoran radiasi dilakukan pada kondisi penyinaran 0,67 mA dan 100 kVp.

Perlu Diingat
untuk mengetahui berapa mA kontinyunya, diperlukan informasi mengenai siklus kerja dari pesawat sinar-X tersebut. informasi silus kerja dapat dilihat pada dokumen spesifikasi teknis pesawat atau dari kurva pendinginan dari setiap penyinaran (rating chart, cooling chart).

siklus kerja yang dimaksud disini adalah rasio dari waktu yang diperlukan untuk pendinginan dan mulai penyinaran kembali dibanding waktu yang digunakan untuk penyinaran tersebut.

misal: dari grafik pendinginan, kita melakukan penyinaran selama 6 detik, diperoleh waktu tunggu 2 menit untuk melakukan penyinaran selanjutnya. Maka, siklus kerjanya = 2 menit / 6 detik = 20.

Jika kondisi maksimum pesawat itu 70 kVp dan 10 mA, maka mA kontinyunya adalah 10 mA / 20 siklus = 0,5 mA @ 70 kVp.

Contoh lain:
kondisi maksimum 100 kV dan 50 mA, siklusnya 1 : 10
jadi mA kontinyunya = 5 mA @ 100 kV

silakan hitung mA kontinyu @ kVp tertentu untuk tiap jenis pesawat sinar-X.

Pustaka
1. http://www.sprawls.org/ppmi2/XRAYHEAT/
2. https://www.inkling.com/read/essential-physics-medical-imaging-jerrold-bushberg-3rd/chapter-6/6-2-x-ray-tubes
3. AAPM REPORT NO. 25, 1988