Alat-alat deteksi radiasi disebut juga detektor, antara lain :
[1]. Pencacah Geiger – Muller
Prinsip kerjanya berdasarkan ionisasi gas, kemudian mengubah ionisasi menjadi pulsa listrik. Pulsa ini diperkuat sehingga menyalakan rangkaian pencacah elektronik.
Prinsip kerjanya adalah mengamati jejak partikel radioaktif pada uap superjenuh yang mengembun. Uap superjenuh adalah keadaan dimana udara masih dapat didinginkan tanpa terjadi pengembunan pada uap jenuh
Emulsi film adalah plat film yang dilapisi emulsi perak tinggi yang langsung melihat jejak-jejak partikel bermuatan. Partikel bermuatan mengionisasi atom-atom dalam lapian emulsi.
Fungsi detektor emulsi film :
- mengetahui jenis partikel,
- mengetahui intensitasnya.
Detektor sintilasi menggunakan suatu bahan yang atom-atomnya mudah dieksitasi oleh radiasi [partikel] yang menumbuknya. Zat tersebut dapat berpendar seperti kerlipan cahaya ketika dikenai radiasi. Zat tersebut dari fosfor. Sifat utama cahaya yang timbul sebanding dengan energi radiasi, sehingga dapat untuk mengukur energi radiasi.
| prinsip Hans Geiger |
Salah satu detektor radiasi yang paling umum digunakan Geiger Counter [tabung geiger], yang dikembangkan oleh Hans Geiger.
Suatu tegangan listrik 800-1000 V diberikan pada elektrode kawat dan elektrode luar [tabung]. Tabung berisi suatu gas [misalnya argon] pada tekanan rendah. Ketika suatu partikel pengion memasuki tabung, partikel tersebut akan mengionisasikan beberapa atom gas tersebut. Elektron yang dibebaskan tertarik dan dipercepat ke arah kutub positif [anode]. Di perjalanannya, elektron ini mengionisasikan atom gas lain, sehingga terjadi proses pelipatgandaan elektron yang dibebaskan. Elektron-elektron ini menghasilkan pulsa listrik yang bisa dideteksi secara elektronika. Bahkan pulsa ini juga bisa dikonversikan menjadi suara, sehingga terdengar bunyi jarum jam.
Metode pendeteksian yang lain adalah dengan detektor sintilasi. Dalam detektor ini, atom-atom fosfor dieksitasikan oleh partikel-partikel yang menumbuknya. Ketika atom-atom tersebut kembali ke keadaan dasarnya, dihasilkan suatu radiasi gelombang cahaya tampak. Cahaya ini dikonversikan menjadi apa yang disebut fotoelektron. Selanjutnya, fotoelektron ini diperkuat oleh tabung photomultiplier yang terdiri dari deretan elektrode-elektrode dengan potensial listrik yang bertahap semakin besar [meningkat]. Jadi, prinsip dasarnya adalah memperbesar pulsa listrik yang dihasilkan, sehingga akhirnya bisa dideteksi dengan lebih baik.
Metode pendeteksian lain yang digunakan adalah dengan melihat secara visual jejak-jejak partikel, misalnya dalam detektor kamar kabut, detektor kamar gelembung, dan detektor percikan. Didalam detektor kamar kabut digunakan uap yang sangat dingin. Uap ini kemudian mengembun menjadi tetesan-tetesan radiasi. Akibatnya, sepanjang lintasan partikel radiasi akan terlihat jejak-jejak nyata.
Dalam kamar gelembung, digunakan suatu cairan yang dipanaskan sehingga bisa mendidih. Ion-ion yang dihasilkan sepanjang lintasan partikel radiasi menjadi tempat bagi terbentuknya gelembung-gelembung. Ketika suatu medan magnet diberikan pada kamar gelembung ini, partikel-partikel bermuatan dibelokkan dengan kemiringan pembelokkan yang berbeda-beda.
Sinar gamma tidak meninggalkan jejak di dalam kamar gelembung. Namun, keberadaannya dapat dideteksi secara tidak langsung dengan detektor percikan. prinsip dasarnya adalah sebagai berikut. Suatu partikel bermuatan bergerak melewati sepasang elektrode yang memiliki beda potensial yang tinggi yang berada di dalam suatu gas. Partikel bermuatan ini menyebabkan terionisasinya molekul-molekul gas, sehingga akan terlihat percikan-percikan diantara kedua elektrode ketika elektron yang dilepaskan bergerak ke elektrode positif. Rangkaian percikan menunjukkan lintasan partikel radiasi.
Bahan-bahan semikonduktor juga bisa digunakan untuk mendeteksi radiasi radioaktif. Detektor semacam ini disebut detektor zat padat atau detektor semikonduktor. Ketika suatu radiasi mengenai bahan semikonduktor, akan dihasilkan pasangan elektron-lubang [disebut ionisasi zat padat]. dengan memberikan suatu beda potensial pada bahan zat padat ini, akan dihasilkan sinyal listrik yang kemudian bisa diperbesar untuk diukut. Detektor zat padat memiliki kemampuan deteksi yang tinggi dengan sangat cepat.
Page 2
Pencacah Geiger, atau disebut juga Pencacah Geiger-Müller adalah sebuah alat pengukur radiasi ionisasi. Pencacah Geiger bisa digunakan untuk mendeteksi radiasi alpha dan beta. Sensornya adalah sebuah tabung Geiger-Müller, sebuah tabung yang diisi oleh gas yang akan bersifat konduktor ketika partikel atau foton radiasi menyebabkan gas [umumnya Argon] menjadi konduktif. Alat tersebut akan membesarkan sinyal dan menampilkan pada indikatornya yang bisa berupa jarum penunjuk, lampu atau bunyi klik dimana satu bunyi menandakan satu partikel. Pada kondisi tertentu, pencacah Geiger dapat digunakan untuk mendeteksi radiasi gamma, walaupun tingkat reliabilitasnya kurang. Pencacah geiger tidak bisa digunakan untuk mendeteksi neutron.
Geiger counter digunakan untuk mendeteksi radiasi pengion, biasanya partikel beta dan sinar gamma, tetapi model-model tertentu dapat mendeteksi partikel alfa. Sebuah tabung gas diisi inert [biasanya helium, neon atau argon dengan halogen ditambahkan] singkat melakukan listrik bila partikel atau foton radiasi menyebabkan gas konduktif. Tabung menguatkan ini pengaliran dengan efek air terjun dan output sebuah pulsa saat ini, yang kemudian sering ditampilkan oleh jarum atau lampu dan / atau bunyi klik.
Instrumen modern dapat memberikan pulsa radioaktivitas beberapa kali lipat. Beberapa penghitung Geiger dapat digunakan untuk mendeteksi radiasi gamma, walaupun sensitivitas dapat lebih rendah untuk radiasi gamma energi tinggi dibandingkan dengan jenis tertentu untuk detektor lainnya. Kepadatan gas dalam perangkat biasanya rendah, sehingga energi foton gamma paling tinggi untuk melewati diketahui. Energy Foton yang lebih rendah lebih mudah untuk mendeteksi, dan lebih baik diserap oleh detektor. Contohnya adalah X-ray Tube Pancake Geiger. Counter kilau Bagus alpha dan beta juga ada, tetapi Geiger detektor masih menarik sebagai tujuan umum alpha / beta / gamma portabel kontaminasi dan instrumen laju dosis, karena biaya rendah dan akal sehat. Sebuah variasi dari tabung Geiger digunakan untuk mengukur neutron, mana gas yang digunakan adalah boron trifluorida dan moderator plastik digunakan untuk memperlambat neutron. Hal ini menciptakan partikel alpha di dalam detektor neutron dan dengan demikian dapat dihitung.
Alat ukur proteksi radiasi merupakan suatu sistem yang terdiri dari detektor dan peralatan penunjang, seperti sistem pengukur radiasi lainnya. Alat ukur ini dapat memberikan informasi dosis radiasi seperti paparan dalam roentgen, dosis serap dalam rad atau gray dan dosis ekivalen dalam rem atau sievert.
Besaran radiasi yang diukur oleh peralatan ini sebenarnya adalah intensitas radiasi. Untuk keperluan proteksi radiasi nilai intensitas tsb dikonversikan dan ditampilkan menjadi besaran dosis radiasi. Alat proteksi radiasi ini dibedakan menjadi tiga yaitu kelompok dosimeter personal, surveimeter dan monitor kontaminasi. Dosimeter personal berfungsi untuk “mencatat” dosis radiasi yang telah mengenai seorang pekerja radiasi secara akumulasi. Oleh karena itu, setiap orang yang bekerja di suatu daerah radiasi harus selalu mengenakan dosimeter personal. Surveimeter digunakan untuk melakukan pengukuran tingkat radiasi di suatu lokasi secara langsung sedang monitor kontaminasi digunakan untuk mengukur tingkat kontaminasi pada pekerja, alat maupun lingkungan.
Surveimeter harus dapat memberikan informasi laju dosis radiasi pada suatu area secara langsung. Jadi, seorang pekerja radiasi dapat memperkirakan jumlah radiasi yang akan diterimanya bila akan bekerja di suatu lokasi selama waktu tertentu. Dengan informasi yang ditunjukkan surveimeter ini, setiap pekerja dapat menjaga diri agar tidak terkena paparan radiasi yang melebihi batas ambang yang diizinkan. Sebagaimana fungsinya, suatu survaimeter harus dapat memberikan hasil pengukurannya pada saat itu juga, pada saat melakukan pengukuran, dan bersifat portable meskipun tidak perlu sekecil sebuah dosimeter personal.
Model pengukuran yang diterapkan disini adalah cara arus [current mode] sehingga alat peraga yang digunakan adalah 'ratemeter'. Semua jenis detektor yang dapat memberikan hasil secara langsung, seperti detektor isian gas, sintilasi dan semikonduktor, dapat digunakan. Dari segi praktis dan ekonomis, detektor isian gas Geiger Muller yang paling banyak digunakan. Detektor sintilasi juga banyak digunakan, khususnya NaI[Tl] untuk radiasi gamma, karena mempunyai efisiensi yang tinggi. Pada saat ini detektor semikonduktor masih jarang digunakan untuk survaimeter, meskipun sudah ada di pasaran tetapi harganya relatif sangat mahal dibandingkan dengan yang lain.
Cara pengukuran yang diterapkan pada survaimeter adalah cara arus [current mode] sehingga nilai yang ditampilkan merupakan nilai intensitas radiasi yang mengenai detektor. Secara elektronik, nilai intensitas tersebut dikonversikan menjadi skala dosis, misalnya dengan satuan roentgent/jam atau ada juga yang dikonversikan menjadi skala kuantitas, misalnya cacah per menit [cpm]. Tentu saja skala tersebut harus dikalibrasi terlebih dulu terhadap nilai yang sebenarnya.
Terdapat beberapa jenis survaimeter yang digunakan untuk jenis radiasi yang sesuai sebagai berikut.
Survaimeter Gamma
Survaimeter gamma merupakan survaimeter yang sering digunakan dan pada prinsipnya dapat digunakan untuk mengukur radiasi sinar X. Hanya saja perlu diperhatikan faktor kalibrasinya, apakah dikalibrasi untuk gamma atau sinar-X. Detektor yang sering digunakan adalah detektor isian gas proporsional, GM atau detektor sintilasi NaI[Tl].
Survaimeter Beta dan Gamma
Berbeda dengan survaimeter gamma biasa, detektor dari survaimeter ini terletak di luar badan survaimeter dan mempunyai “jendela” yang dapat dibuka atau tutup. Bila digunakan untuk mengukur radiasi beta, maka jendelanya harus dibuka. Sebaliknya untuk radiasi gamma, jendelanya ditutup. Juga perlu diperhatikan bahwa faktor kalibrasi yang tercantum, biasanya hanya berlaku untuk radiasi gamma saja sedangkan untuk radiasi beta perlu perhitungan tersendiri. Detektor yang sering digunakan adalah detektor isian gas proporsional atau GM.
Survaimeter Alpha
Sebagaimana survaimeter beta, detektor dari survaimeter alpha juga terletak di luar badan survaimeter. Perlu diperhatikan bahwa selalu terdapat satu permukaan detektor yang terbuat dari lapisan film yang sangat tipis, biasanya terbuat dari berrilium, sehingga mudah sobek bila tersentuh atau tergores benda tajam. Detektor yang digunakan adalah detektor isian gas proporsional atau detektor sintilasi ZnS[Ag].
Survaimeter neutron
Detektor yang digunakan pada survaimeter neutron adalah detektor proporsional yang diisi dengan gas BF3 atau gas Helium. Karena yang dapat berinteraksi dengan unsur Boron atau Helium adalah neutron termal saja, maka survaimeter neutron biasanya dilengkapi dengan moderator yang terbuat dari parafin atau polietilen yang berfungsi untuk menurunkan energi neutron cepat menjadi neutron termal. Moderator ini hanya digunakan bila radiasi neutron yang akan diukur adalah neutron cepat.
Survaimeter Multi Guna
Terdapat pula survaimeter yang mempunyai dua jenis detektor di dalamnya sehingga dapat mengukur beberapa jenis radiasi yang berbeda. Selain itu, ada juga survaimeter yang menyediakan fasilitas konektor untuk detektor eksternal. Biasanya, produsen survaimeter juga menjual secara terpisah [optional] jenis-jenis detektor yang dapat dihubungkan ke survaimeter. Pada saat ini sudah mulai dipasarkan jenis survaimeter yang serbaguna [multipurpose] karena selain dapat mengukur intensitas radiasi secara langsung, sebagaimana survaimeter biasa, juga dapat mengukur intensitas radiasi selama selang waktu tertentu, dapat diatur, seperti sistem pencacah dan bahkan bisa menghasilkan spektrum distribusi energi radiasi seperti sistem spektroskopi.
Media terkait Geiger counters di Wikimedia Commons
- How a Geiger counter works.
Artikel bertopik teknologi ini adalah sebuah rintisan. Anda dapat membantu Wikipedia dengan mengembangkannya. |
- l
- b
- s
Diperoleh dari "//id.wikipedia.org/w/index.php?title=Pencacah_Geiger&oldid=14388029"