Intensitas berkas sinar X

A. Pengertian

Intensitas berkas sinar X menyatakan jumlah proton yang terdapat dalam berkas pada suatu jarak tertentu dari sumber dan pada luasan bidang penyinaran tertentu serta dalam batasan waktu penyinaran tertentu. Intensitas sering juga disebut kuantitas. Intensitas Seberkas sinar X bersifat heterogen artinya di dalam berkas terdapat berbagai macam energi dan panjang gelombang. Berkas sinar X berbentuk kerucut di mana berkas terpancar menyebar atau divergen dari sumbernya. Luas lapangan sinaran makin jauh dari sumber semakin besar tetapi intensitas berkas sinar X Semakin jauh dari sumber semakin kecil.

Menurut tempat dan posisinya intensitas berkas sinar X dapat digolongkan dalam tiga bagian yaitu:
1. Intensitas ketika diproduksi berada dalam tabung rontgen terpancar dari bidang fokus di dalam ruang hampa Insert tube.

2. Intensitas Sinar guna atau berkas primer yaitu intensitas berkas sinar X setelah melewati window tabung rontgen sebelum mengenai objek. Posisinya berawal dari window hingga menjangkau objek yang dikenainya.

3. Intensitas berkas sinar X telah menembus objek atau berkas sekunder yaitu sejumlah energi yang melewati atau menembus objek yang disinari.

Gambar Intensitas berkas sinar x

Setiap golongan intensitas tersebut di atas masing-masing memiliki karakteristiknya sendiri-sendiri ditinjau dari proses terbentuknya dan faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya intensitas pada tempat tersebut.
Untuk itu perlu dibahas masing-masing golongan intensitas berkas sinar X tersebut intensitas ketika diproduksi dalam tabung intensitas berkas primer atau sinarguna dan intensitas setelah menembus bahan atau sekunder.

B. Intensitas ketika diproduksi dalam tabung rontgen

Faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya intensitas ketika diproduksi adalah:
1. Nomor atom bahan target(Z)
2. Arus tabung(mA)
3. Tegangan Puncak tabung(kVp)
4. Faktor rektifikasi(F)
Keempat faktor tersebut berbanding lurus terhadap produksi berkas sinar X di dalam tabung( intensitas ketika diproduksi = I), dengan catatan bahwa faktor tegangan Puncak (kVp)baru memiliki pengaruh yang signifikan jika diperhitungkan dalam nilai kuadrat(kVp)².
Kesebandingan I dengan faktor-faktor:Z, mA, (kVp)² dan F dinyatakan dalam rumus sebagai berikut:

I ~ Z x mA x (kVp)² x F

C. Intensitas berkas Sinar guna(primer)

Intensitas berkas Sinar guna merupakan bagian yang terpenting dalam berkas sinar X Karena merupakan bagian yang sangat menentukan dalam penggunaan berkas sinar X. Berkas Sinar(primer) dimulai dari window tabung rontgen sampai ke permukaan objek atau benda yang di sinari. Faktor-faktor yang mempengaruhi besar kecilnya intensitas berkas Sinar guna adalah ukuran fokus yang digunakan, ketebalan filter, jarak dari sumber, luas lapangan penyinaran, waktu penyinaran dan heel effect.

1. Ukuran fokus yang digunakan

Dalam radiografi dikenal dengan ukuran bidang fokus yaitu desain luas bidang tumbuk untuk tumbuhkan elektron proyektil dengan bahan target. Ada dua ukuran masing-masing Adalah fokus besar dan fokus kecil. Bidang fokus yang lebih luas menampung tumbukan lebih banyak yang berarti memungkinkan terjadinya jumlah foton sinar X lebih banyak. Dan fokus kecil adalah sebaliknya. Dengan demikian maka fokus besar menghasilkan intensitas berkas lebih banyak sedangkan fokus kecil menghasilkan intensitas berkas lebih sedikit.

2. Ketebalan filter

Filter dalam pesawat radiologi diagnostik terdiri dari inherent filter atau filter dalam dan additional filter-filter tambahan. Keduanya disebut sebagai total filter. Filter dipasang pada window berguna untuk menyaring berkas sinar X. Foton foton yang energinya lemah dan tidak dapat digunakan untuk menembus bahan sedapat mungkin ditiadakan menggunakan filter. Dengan demikian berkas sinar X akan menjadi lebih rata kemampuannya atau lebih homogen berkasnya. Tetapi di sisi lain dengan menggunakan filter berarti jumlah proton atau intensitas berkas berkurang karena harus ada yang diserap oleh filter dan tidak dapat melewati window.

Gambar ketebalan filter terhadap intensitas berkas sinar x

Tujuan penggunaan filter diagnostic:
a. Harga bekas heterogen menjadi lebih homogen sehingga kualitasnya lebih baik
b. Mengurangi jumlah foton sinar X yang energinya rendah dan tidak dapat dimanfaatkan dalam pencitraan sehingga tidak perlu keluar dari tabung
c. Mengurangi dosis kulit akibat penyinaran oleh energi foton rendah

3. Jarak dari sumber

Sumber dari berkas sinar x adalah bidang fokus . Jarak dari sumber yang dimaksud adalah jarak dari fokus ke bidang dimana intensitas berkas diukur. Pusat berkas tegak lurus terhadap bidang pengukuran. Intensitas berkas sinar x pada jarak yang makin jauh dari sumber Makin kecil dan berlaku sebaliknya.
Hubungan tersebut dinyatakan melalui hukum kuadrat jarak terbalik (inverse square low).

Gambar jarak dari sumber terhadap intensitas berkas sinar X

4. Luas lapangan penyinaran

Yang dimaksud dengan luas lapangan penyinaran adalah luas bidang tersinar yang menampung sejumlah intensitas sinar X. Besarnya luas lapangan penyinaran ditentukan oleh lebarnya Polinasi dan juga oleh jarak dari sumber jika kolimasi tetap. Di sisi lain luas lapangan mempengaruhi intensitas. Pada eksposi dan jarak dari sumber tetap jika luas lapangan diperbesar maka intensitas semakin besar pula
Dalam radiografi luas lapangan yang besar dibutuhkan untuk pemeriksaan objek yang besar. Untuk luas lapangan yang besar agar intensitas lebih memadai maka disarankan menggunakan focus besar.

Gambar luas lapangan terhadap intensitas

5. Waktu penyinaran

Waktu penyinaran menyatakan jumlah waktu yang dibutuhkan untuk menghasilkan sinar-x. Waktu penyinaran dialokasikan untuk terjadinya Tegangan Tinggi dan bekerja nya harus tabung sehingga terjadi sinar X.
Makin lama waktu penyinaran diberikan makin banyak sinar X dihasilkan atau intensitas berkas sinar X Semakin besar. Waktu penyinaran dalam desain penyinaran termasuk salah satu faktor penyinaran yang terdiri dari kVp(tegangan tabung dalam kilo volt), mA(arus tabung dalam mili ampere) dan S(waktu penyinaran dalam second). Dalam praktek, mA dapat dikalikan dengan S menjadi mAs, dimana keduanya menentukan besarnya intensitas.

6. Heel effect

Konstruksi target dalam tabung rontgen memiliki kemiringan tertentu. Kemiringan bidang target mengakibatkan terjadinya perbedaan distribusi intensitas dimana intensitas daerah arah katoda lebih besar dibanding intensitas daerah arah anoda. Perbedaan distribusi tersebut dikenal sebagai heel effect.
Jika pada daerah pusat Perkasa intensitasnya adalah 100 maka pada daerah arah katoda memiliki intensitas lebih besar dari 100 dan pada daerah anda memiliki intensitas lebih kecil dari 100.
Heel effect dipengaruhi oleh jarak fokus film dan luas lapangan penyinaran. Pantai eksposisi dan luas lapangan tetap jika jarak fokus film diperbesar maka heel effect menjadi lebih kecil. Ada eksposisi dan jarak fokus film tetap jika luas lapangan diperbesar maka heel effect menjadi lebih besar.

 

Gambar heel effect