OPTIMASI KINERJA OPERASI SISTEM PEMAYAR MBE LATEKS …digilib.batan.go.id/ppin/katalog/file/1411-1349-2013-037.pdf · distribution using Faraday wire detector. The experimental results

Volume 15, Oktober 2013 ISSN 1411-1349

OPTIMASI KINERJA OPERASI SISTEM PEMAYAR MBE LATEKS 300 keV/20mA Darsono, Suhartono, Elin Nuraini, Sutadi

37

OPTIMASI KINERJA OPERASI SISTEM PEMAYAR MBE LATEKS 300 keV/20 mA

Darsono, Suhartono, Elin Nuraini, dan Sutadi Pusat Teknologi Akselerator dan Proses Bahan Jl.Babarsari Kotak Pos 6101 Ykbb Yogyakarta 55281 e-mail:[email protected]

ABSTRAKS OPTIMASI KINERJA OPERASI SISTEM PEMAYAR MBE LATEKS 300 keV/20 mA. Telah dilakukan optimasi kinerja operasi sistem pemayar MBE Lateks dengan cara memodifikasi kutub magnet sistem pemayar dan setup ulang, simulasi penentuan medan magnet yang diperlukan untuk pemayaran yang optimal, pengamatan jejak berkas pemayaran dengan kertas kalkir, dan pengukuran profil distribusi dosis pemayaran menggunakan detektor kawat Faraday. Hasil penelitian menunjukkan bahwa dengan memodifikasi tebal kutub magnet sistem pemayar dan melakukan setup ulang menghasilkan jejak pemayaran berkas elektron yang sejajar sumbu panjang jendela Ti, profil distribusi dosis pemayaran berkas elektron cukup merata, namun nisbah Dmin terhadap Dmax sekitar 55%. Besarnya medan magnet pemayaran untuk pemayaran optimal 60 cm pada energi 300 keV berdasarkan simulasi secara analitik 72 gauss sedangkan perhitungan dengan OPERA 68 gauss.

Kata Kunci : mesin berkas elektron, sistem pemayar, profil berkas, kinerja opersi optimal

ABSTRACT

OPTIMATION OF SCANNING SYSTEM OPERATIONAL PERFORMANCE OF EBM-LATEX 300 keV/20 mA. Optimation of scanning system operational performance of EBM-latex has been carried out by modification of scanning system electromagnetic pole and re-setup, simulation of optimal magnetic field needed for scanning, identifying the scanning electron beam spot using parchment paper, and measurement of beam scanning profile distribution using Faraday wire detector. The experimental results show that modification the thickness of magnetic pole of scanning system and re-setup provide electron scanning beam spot paralel to long axes of Ti window, nearly flat dose distribution profile of electron beam scanning, but the ratio of Dmin /Dmax of about 55%. The values of the scanning magnetic field for optimal scanning of 60 cm at energy of 300 keV are 72 gauss based on analitical simulation and 68 gauss based on computer code simulation OPERA.

Keywords: electron beam machine, scanning system, beam profile, optimal operation performance

PENDAHULUAN TAPB-BATAN sedang melakukan rancang-bangun MBE dengan kapasitas 300 keV/20 mA dengan sasaran kegiatan satu prototip MBE

skala industri untuk proses pra-vulkanisasi karet alam [1]. Prototip MBE pada tahun 2012 telah dilakukan uji kinerja operasi, namun masih banyak kendala antara lain sumber tegangan tinggi (STT) yang sering discharge, kebocoran vakum, pemayaran berkas elektron yang miring, arus berkas elektron yang masih kecil orde ratusan mikro amper [2]. Pada dokumen teknis [2] dilapokan bahwa pada uji kinerja operasi MBE, ketika dilakukan pemayaran berkas elektron selang waktu puluhan menit terjadi penurunan sistem vakum sehingga STT terjadi trip. Setelah dilakukan pengecekan tenyata terdapat bekas bakar pada ujung pojok jendela Ti dengan jejak pemayaran berkas elektron ternyata tidak sejajar sumbu panjang jendela Ti, atau miring.

Keluaran MBE lateks sangat ditentukan oleh sistem sumber elektron, sistem vakum, sistem pemfokus, sistem pemayar, dan sistem pemercepat elektron. Sistem pemayar berfungsi memayarkan berkas elektron yang telah melewati sistem pemfokus untuk dikeluarkan ke atmosfer melalui jendela foil Ti pada corong pemayar. Sistem pemayar terdiri dari corong pemayar, dan satu pasang magnet pemayar yang saling sejajar diinstal pada ujung bagian atas corong pemayar [3,4]. Magnet pemayar terbuat dari kumparan pemayar yang dialiri arus listrik bolak-balik dengan frekuensi pemayar 20 Hz. Prinsip kerja sistem pemayar adalah bahwa interaksi elektron dengan medan magnet akan menghasilkan gaya Lorentz. Gaya Lorentz yang bekerja pada elektron ini akan mengubah arah gerak elektron. Pada MBE medan magnet dibuat tegak lurus arah gerak elektron datang, sehingga dengan mengubah-ubah arah medan magnet maka elektron akan dimayarkan. Jika sistem sumber elektron, sistem vakum, sistem pemercepat, sistem

P


Prosiding Pertemuan dan Presentasi Ilmiah Teknologi Akselerator dan Aplikasinya Vol. 15, Oktober 2013 : 37 - 44

38

pemfokus, beroperasi dengan benar maka kinerja operasi MBE yang optimal sangat ditentukan oleh sistem pemayar.

Pada uji fungsi MBE lateks sebelumnya belum dilakukan optimasi kinerja operasi sistem pemayar, artinya belum dilakukan set-up magnet pemayar yang benar, dan belum dilakukan uji pengaruh parameter sistem pemayar terhadap distribusi berkas elektron hasil pemayaran. Oleh karena itu pada penelitian ini dilaporkan optimasi kinerja operasi sistem pemayar dengan mengoptimasi set-up magnet pemayar, dan mengamati pengaruh parameter pemayaran terhadap distribusi pemayaran berkas elektron. Tujuan penelitian melakukan optimasi kinerja operasi sistem pemayar MBE Lateks 300 keV/20mA dengan sasaran diperoleh data parameter kinerja operasi sistem pemayar yang optimal.

Metode yang dilakukan secara simulasi dan eksperimental meliputi review dan analisis disain dokumen magnet pemayaran, setup ulang magnet pemayar pada corong pemayar, pengamatan jejak, perhitungan kebutuhan medan magnet pemayaran yang optimal, pengamatan jejak pemayaran menggunakan kertas kalkir, dan pengukuran distribusi berkas pemayaran berkas elektron menggunakan detektor kawat Faraday serta pengamatan pengaruh medan magnet pemayar terhadap lebar pemayaran untuk energi dan pemfokus tertentu. Dari data uji kinerja operasi ini kemudian ditentukan parameter kinerja operasi sistem pemayar yang optimal.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa dengan memodifikasi tebal kutub magnet sistem pemayar dan melakukan setup ulang menghasilkan jejak pemayaran berkas elektron yang sejajar sumbu panjang jendela Ti, profil distribusi pemayaran berkas elektron cukup merata, namun nisbah Dmin terhadap Dmax sekitar 55%. Besarnya medan magnet pemayaran untuk pemayaran optimal 60 cm pada energi 300 keV berdasarkan simulasi secara analitik 72 gauss sedangkan dengan OPERA 68 gauss.

TATA KERJA

Review Detail Disain Sistem Pemayar

Skema sistem pemayar seperti terlihat pada Gambar 1, dengan α adalah sudut simpangan elektron, v adalah kecepatan elektron, B adalah kuat medan magnet, R = radius lingkaran elektron. Untuk medan magnet terbatas maka defleksi berkas elektron untuk sudut kecil berlaku persamaan (1) dengan Va adalah tegangan pemercepat yang terkorelasi dengan kecepatan elektron.

Besarnya medan magnet B berkorelasi dengan jumlah lilitan N dan arus yang mengalir pada kumparan serta jarak antara pole kumparan

elektromagnet d. Gambar 2 adalah skema tampak depan dan samping dari kumparan electromagnet. Berdasarkan persamaan 1 dan konfigurasi maupun dimensi corong pemayar diperoleh spesfikasi pemayar seperti pada Tabel 1.

2/1

2/1

2)(sin

aVBl

mq

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛=α (1)

2/151097,2)(sin

aVBl

×=α (2)

2/151097,2)(sin

aVdlINµ

α ×= (3)

Gambar 1. Skema sistem pemayaran.

Gambar 2. Tampak depan dan samping kumparan.

Persamaan (1)-(3) belum memperhitungkan faktor relativitas, padahal energi elektron 100 keV menghasilkan kecepatan elektron 0,55c dengan c kecepatan cahaya.

Modifikasi, Set-up Ulang dan Simulasi Sistem Pemayar

Modifiikasi dimensi elektromagnet pemayar dengan cara mem-polish masing-masing kutub elektromagnet terbuat dari teras besi lunak setebal 3 mm. Pengerjaan polishing (perataan) dilakukan di bengkel PTAPB. Untuk itu elektromagnet harus dibongkar dengan melepas dua kumparan dan



39

mengambil terasnya untuk di-polish. Setelah di-polish selanjutnya di-set-up ulang agar arah medan magnet (pada arah sumbu X) yang dihasilkan tegak-lurus arah berkas elektron (pada arah sumbu Z). Sebelum di-instal pada corong pemayar dilakukan pengukuran dimensi elelektromagnet yang sesungguhnya sebagai bahan masukan simulasi sistem pemayar.

Simulasi pengaruh medan magnet terhadap simpangan (pemayaran) elektron pada energi tetap dan pengaruh besarnya energi elektron terhadap medan magnet pemayar untuk simpangan tetap pada keadaan energi elektron non-relativistik dan relativistik dilakukan secara analitik menggunakan persamaan (1). Distribusi medan magnet pemayar dan penentuan jejak transportasi berkas elektron oleh medan magnet pemayar dilakukan simulasi menggunakan program OPERA.

Tabel 1. Spesifikasi Sistem Pemayar.

1. Magnet pemayar • Kumparan pemayar : jumlah 2 buah • Sudut pembelok : 22o • Arus kumparan : 1 A • Tinggi kutub elektromagnet : 51 mm • Penampang elektromagnet : (176 × 130) mm2 • Penampang kumparan dalam : (176 × 130) mm2 • Penampang kumparan luar : (242 × 196) mm2 • Diameter kawat : 1 mm • Tebal kertas isolasi : 0,2 mm • Jumlah lilitan kawat : 800

2. Frekuensi pemayaran : 20 Hz

Pengamatan Jejak Berkas Pemayaran

Untuk mengamati jejak berkas elektron pemayaran dilakukan dengan menggunakan kertas kalkir, karena interaksi antara elektron dengan kertas kalkir akan terbentuk bekas bakar (burning spot). Pada uji jejak ini arus yang digunakan cukup kecil supaya tidak terjadi kebakaran pada kertas kalkir, dalam hal ini arus yang digunakan sekitar 30 mikro amper. Kertas kalkir dapat diletakan di atas plexiglas sebagai pengganti jendela Ti dengan kertas kalkir berada dalam vakum. Cara kedua dengan meletakan kertas kalkir di bawah jendela lapisan tipis Ti, dalam hal ini diperlukan dudukan kertas kalkir yang membentuk kelengkungan seperti jendela Ti.

Pengukuran Profil Distribusi Dosis Berkas Pemayaran

Pengukuran profil berkas pemyaran dilakukan dengan menggunakan detektor kawat Faraday yang dipasang di bawah jendela Ti searah sumbu panjang. Ada lima detektor kawat digunakan untuk mengukur profil berkas pemayaran dengan setup pemayaran

seperti ditunjukkan pada Gambar 3. Tiap kawat dihubungkan dengan pengukur arus mikroamper meter. Ketika berkas elektron menerobos jendela Ti dan mengenai detektor kawat yang terletak di bawah jendela Ti maka kawat yang terisolasi terhadap ground ini akan termuati elektron. Salah satu ujung kawat dihubungkan dengan mikroamper meter yang di hubungkan ke ground maka arus akan terbaca di meter. Untuk mengukur profil berkas pada ujung pemayaran maka detektor kawat diletakkan melintang jendela Ti. Besarnya berkas arus elektron pada pengukuran ini diusahakan cukup besar agar detektor mudah mendeteksi bagian dari berkas elektron.

Gambar 3. Setup pengukuran distribusi profil pemayaran berkas elektron.

PEMBAHASAN

Modifikasi, Set-up Ulang dan Simulasi Sistem Pemayar

Berdasarkan analisis hasil uji kinerja operasi MBE akhir tahun 2012 ternyata jejak (burning spot) berkas pemayaran pada jendela Ti miring (tidak searah sumbu panjang jendela MBE) seperti ditunjukkan pada Gambar 4. Penyimpangan berkas elektron dari sumbu panjang jendela Ti adalah 3 derajat. Hal ini disebabkan setup posisi medan magnet yang tidak tegak lurus arah arus berkas elektron, atau dengan kata lain posisi pemasangan elektromagnet pemayar tidak sejajar sumbu panjang jendela Ti.

Gambar 4. Jejak berkas pemayaran pada ope-rasi MBE 200 kV/300µA dengan pemfokus.

Dari cek fisik di lapangan terlihat bahwa kutub elektromagnet pemayar terinstal bersinggungan sangat rapat dengan corong pemayar sehingga tidak memungkinkan dilakukan set-up (disetel) ulang. Agar elektromagnet pemayar dapat disetel dengan mudah



40

dilakukan modifikasi dengan cara masing-masing kutub elektromagnet terbuat dari teras besi lunak harus di-polish (dikurangi) setebal 3 mm. Kemudian elektromagnet pemayar dipasang kembali dengan mengatur agar arah medan magnet (pada arah sb.X) yang dihasilkan tegak lurus arah berkas elektron (pada arah sb.Z). Elektromagnet pemayar setelah di-polish dan instalasi pada corong pemayar seperti ditunjukkan pada Gambar 5.

Setelah dimodifikasi data dimensi fisik elektromagnet mempunyai ukuran panjang 176 mm, lebar (tinggi magnet arah berkas elektron) 131 mm, dan tebal pole 47 mm. Tahanan dan induktansi satu kumparan masing-masing adalah 15,21 ohm dan 112,64 mH, dengan diameter kawat 0,7 mm. Dimensi as built drawing corong pemayar bentuk trapesium adalah: tinggi corong pemayar 675 mm, lebar atas 125 mm, lebar bawah 610 mm dan lebar jendela 18 mm.

Gambar 5. Elektromagnet dan Sistem pemayar yang sudah dimodifikasi.

Untuk mendapatkan medan magnet pemayaran yang optimal dilakukan simulasi analitik berdasarkan persamaan 1 dan data spesifikasi pemayar as built drawing seperti tersebut di atas. Simulasi dilakukan menggunakan Microsoft Excel untuk menentukan pengaruh energi elektron dan pengaruh simpangan pemayaran elektron terhadap medan pemayaran. Juga disimulasikan pengaruh relativitas elektron mengingat

pada energi diatas 200 keV kecepatan elektron mendekati cahaya.

Gambar 6 memperlihatkan pengaruh energi elektron pada kondisi relativitas dan non-relativitas terhadap medan magnet pemayaran untuk simpangan pemayaran maksimum, sedangkan Gambar 7 memper-lihatkan bahwa pengaruh simpangan pemayaran terhadap medan magnet pemayaran yang diperlukan pada energi elektron tetap untuk kondisi relativitas dan non-relativitas. Dari Gambar 6 terlihat bahwa makin besar energi elektron makin besar perbedaan medan magnet pemayar dihitung berdasarkan relativistik dan non relativistik. Demikian halnya pengaruh simpangan pemayaran elektron terhadap medan magnet pemayar untuk energi tetap. Untuk simpangan 30 cm (pema-yaran 60 cm) diperlukan 58 gauss secara perhitungan nonrelavistik sedangkan secara relativistik diperlukan medan magnet 72 gauss. Faktor koreksi relativitas pada simpangan optimal (30 cm) dan energi optimal adalah 0,723. Dari Gambar 6 dan 7 terlihat bahwa untuk pemayaran maksimum 60 cm pada energi 300 keV maka diperlukan medan magnet optimal 72 gauss.

Gambar 6. Pengaruh energi elektron terhadap me-

dan magnet pemayaran pada kondisi relativitas dan non-relativitas untuk simpangan pemayaran maksimum.

Gambar 7. Pengaruh simpangan pemayaran ber-

kas elektron pada energi elektron tetap terhadap medan magnet untuk kondisi relativitas dan non-relativitas.



41

Gambar 8. Hasil simulasi medan magnet pemayar menggunakan OPERA.

Sistem elektromagnet pemayar yang telah dimodifikasi ini kemudian dilakukan simulasi pada energi elektron 300 keV menggunakan program OPERA. Adapun hasil simulasi seperti ditunjukkan pada Gambar 8. Gambar 8a dan 8b menunjukkan lintasan elektron ketika melewati medan magnet pemayar secara 2D dan 3D. Gambar 8c adalah sama dengan Gambar 8a yang dapat digunakan untuk mempermudah analisis. Sedangkan Gambar 8d memperlihatkan distribusi medan magnet pemayar. Terlihat dari distribusi medan magnet bahwa intensitas medan magnet pemayar pada daerah tepi elektromagnet lebih lemah dibandingkan di bagian tengah. Dari hasil simulasi dapat disimpulkan bahwa besarnya medan magnet yang telah dimodifikasi masih sangat mampu menyimpangkan berkas elektron.

Pengamatan Jejak Berkas Pemayaran

Pada uji jejak berkas elektron ini arus yang digunakan cukup kecil dengan waktu operasi MBE sekitar 15 menit supaya kertas kalkir tidak terbakar, dalam hal ini arus yang digunakan sekitar 30 mikro amper. Mengingat jendela Ti pada keadaan divakum akan melengkung maka untuk memperoleh jejak berkas elektron dari MBE yang mendekati sebenarnya maka kertas kalkir ditempelkan pada kasa yang mempunyai kelengkungan seperti jendela Ti. Kemudian kertas kalkir pada kasa ini diletakkan di bawah jendela Ti dengan jarak 2 cm. Fungsi kasa di samping sebagai pembentuk kelengkungan agar sesuai dengan jendela Ti juga sebagai pengukur arus berkas elektron. Gambar 9 memperlihatkan kertas kalkir yang menempel pada kasa sebelum di-iradiasi menggunakan

a) Lintasan 2D elektron pada 300keV pada NI =

640 amper.lilit

b) Lintasan 3D elektron pada 300keV pada NI =

640 amper.lilit

c).Lintasan elektron pada bidang X-Y

d) Disitribusi medan magnet arah sb-X



42

berkas elektron. Gambar 10 memperlihat hasil pengukuran jejak pemayaran berkas elektron pada kondisi vakum operasi 1,9 × 10-6 Torr, VSTT = 176 kV, ISTT = 187 - 198 µA, Ifokus = 0,807 A, Vpemayar = 9 V pengoperasian MBE selama 15 menit, dan paparan radiasi masih sama dengan cacah latar 0,15 mR/jam.

Gambar 9. Kondisi awal kertas kalkir sebelum

iradiasi.

Gambar 10. Jejak pemayaran pada kertas kal-

kir selama iradiasi 15 menit.

Terlihat pada Gambar 10 jejak pemayaran berkas elektron yang tipis memperlihatkan bahwa sistem pemayar berfungsi sesuai spesifikasi karena arah pemayaran sudah sejajar sumbu panjang jendela Ti. Untuk memperjelas jejak pemayaran berkas elektron dilakukan iradiasi ulang pada kertas kalkir yang sama pada kondisi vakum operasi 1,8 × 10-6 Torr, VSTT = 175 kV- 176 kV, ISTT = 188 - 215 µA, Ifokus = 0,807 A, Vpemayar = 9 V dengan pengoperasian MBE selama 15 menit, dan paparan radiasi masih sama dengan cacah latar 0,15 mR/jam. Hasil pengukuran jejak pemayaran berkas elektron pada kertas kalkir pada kondisi iradiasi 2 kali (total iradiasi 30 menit) terlihat pada Gambar 11.



Terlihat pada Gambar 11 bahwa pada tegangan pemayar Vpemayar = 9 V menghasilkan panjang jejak pemayaran berkas elektron 52 cm. Lebar pemayaran jejak berkas elektron ditentukan oleh pemfokus dalam hal ini digunakan Ifokus = 0,807 A yang menghasilkan lebar jejak pemayaran pada tengah jendela sebesar 3 cm. Jika diperhatikan pada kedua ujung jejak pemayaran berkas elektron menunjukkan lebar jejak pemayaran yang lebih besar dibandingkan pada bagian tengah jendela Ti. Hal ini diduga diakibatkan oleh sistem elektronik dari pengatur frekuensi medan magnet pemayar yang timbul delay ketika membalik polaritas medan magnet. Hal ini terbukti bahwa jika kertas kalkir diiradiasi cukup lama dengan beam spot pemfokus yang lebih kecil terjadi bekas bakar pada kedua ujung jejak pemayaran seperti diperlihatkan pada Gambar 12.

Dari data hasil pengamatan jejak berkas elektron menggunakan kertas kalkir dapat disimpulkan bahwa instalasi sistem pemayar telah optimal dengan bukti bahwa jejak berkas elektron pemayaran sudah sejajar sumbu pangjang jendela Ti.



Pengukuran Profil Distribusi Dosis Berkas Pemayaran

Baik tidaknya pemayaran berkas elektron dapat diindentifikasi dari karakteristik profil distribusi dosis berkas hasil pemayaran. Karakteristik profil distribusi dosis berkas pemayaran merupakan parameter iradiasi karena terkait dengan efisiensi utilitas berkas elektron pada aplikasi MBE. Profil berkas ini sangat ditentukan dari bentuk berkas keluaran sumber elektron, efek pemercepatan, pemfokusan dan pemayaran. Ada dua profil distribusi dosis berkas pemayaran yang harus diamati yaitu profil berkas yang searah pemayaran dan tegak pemayaran. Dalam aplikasi MBE untuk industri sangat diperlukan karakteristik profil berkas searah pemayaran yang akan menentukan Dmin (dosis minimal) dan Dmax (dosis maksimal) dari profil berkas. Pengukuran profil distribusi dosis berkas tegak lurus arah pemayaran dilakukan dengan menggunakan detektor kawat yang dipasang dibawah jendela Ti searah sumbu panjang, sedangkan pengukuran Dmin (dosis minimal) dan Dmax (dosis maksimal) dapat dilakukan dengan menggunakan detektor kawat yang dipasang di bawah jendela Ti pada daerah ujung pemayaran arah melintang berkas pemayaran. Kondisi eksperimen sama dengan kondisi pengamatan jejak



43

berkas elektron namun arus yang digunakan lebih besar sekitar 300 mikro amper.

Hasil pengukuran profil distribusi dosis arah tegak lurus pemayaran seperti terlihat pada Tabel 2 atau seperti ditunjukkan pada Gambar 13. Data pada Tabel 2 adalah hasil rata-rata dari pengulangan pengamatan sebanyak 3 kali.

Dari Tabel 2 terlihat bahwa data pengukuran menggunakan meter digital dan analog mempunyai kecenderungan yang sama. Profil distribusi berkas elektron ditengah jendela Ti (posisi 3) mempunyai intensitas yang lebih besar jika dibandingkan dengan yang dipinggir seperti ditunjukkan pada Gambar 13.

Tabel 2. Data hasil pengukuran distribusi pro-

fil berkas elektron.

Detektor Posisi Meter digital (µA)

Meter analog (µA)

1 Barat 8,8 8,4

2 10 9,5

3 Tengah 10,3 10

4 10,1 10

5 Timur 9,3 9,5

Gambar 13. Distribusi profil berkas pemayaran.

Gambar 14. Karakterisk profil berkas pema-

yaran pada daerah ujung Jendela Ti.

Hasil pengukuran profil distribusi berkas elektron searah pemayaran seperti ditunjukkan pada Gambar 14. Dari Gambar 14 dapat diperoleh data Dmin (dosis minimal) dan Dmax (dosis maksimal) yang sangat menentukan dalam aplikasi industri. Dari Gambar 14 terlihat bahwa arus berkas elektron di tengah jendela Ti mempunyai arus yang konstan kemudian makin ke pinggir jendela Ti makin mengecil. Besarnya arus berkas pada daerah tengah disebut dengan Dmax sedangkan arus terkecil pada daerah pinggir disebut Dmin. Nilai perbandingan Dmax/Dmin sekitar 55 % masih belum baik yang seharusnya 70-80%.

Pengukuran pengaruh energi elektron pada simpangan pemayaran yang tetap dan pengaruh simpangan pemayaran elektron pada energi elektron yang tetap terhadap besarnya medan pemayaran belum dapat dilakukan karena STT-MBE rusak. Parameter optimasi kinerja operasi sistem peamayar belum dapat diambil kesimpulan karena dua pengaruh paramter ini belum diukur. Namun secara simulasi bahwa besarnya medan magnet yang diperlukan untuk memberikan pemayaran optimal sebesar 72 gauss untuk energi elektron 300 keV.

KESIMPULAN Dengan mengoptimasi setup elektromagnet

sistem pemayar dihasilkan jejak pemayaran berkas elektron yang sejajar sumbu panjang jendela Ti. Dengan kata lain sistem pemayar sudah berfungsi dengan baik. Profil distribusi dosis pemayaran berkas elektron cukup merata, namun nisbah Dmin terhadap Dmax sekitar 55% yang masih jauh dari standar industri. Dari hasil simulasi dapat disimpulkan bahwa besarnya medan magnet yang telah dimodifikasi masih sangat mampu menyimpangkan berkas elektron yang optimal. Besarnya medan magnet pemayaran untuk pemayaran optimal 60 cm pada energi 300 keV berdasarkan simulasi secara analitik 72 gauss sedangkan OPERA 68 gauss.

ACUAN

[1] DARSONO, dkk., Pengembangan dan Rancang-bangun Mesin Berkas Elektron, LAPTEK-PTAPB, 2010.

[2] RANY SAPTAAJI, dkk., Pengembangan dan Rancangbangun Mesin Berkas Elektron, LAPTEK-PTAPB, 2012.

[3] TONO W, SAMINTO, BAMBANG SPD, ”Penyempurnaan Dan Uji Sistem Pemayar MBE 350 keV/10mA”, Proseding Peretemuan Dan Presentasi Ilmiah Teknologi Akselerator dan Aplikasinya , Yogyakarta, 1 Oktober 2004.

[4] DRS.BAMBANG SUPARDIYONO, “Rancangan Detail Sistem Optik”, Dokumen Rancangan Detail MBE Lateks Untuk Industri, No. Dokumen : C12B2/RDT-3/06



44

TANYA JAWAB

Hari Suryanto − Mengapa jika daya dinaikkan vakum menjadi drop

apakah outgassing penyebabnya?

− Pada proses pemayaran bagian tepi-tepi lebih gosong dari pada yang lain, bagaimana mengatasinya? Karena pada posisi tersebut menurut hemat kami terjadi bolak-balik dalam waktu yang singkat.

Darsono − Ya betul, karena pada kasus MBE ini pendinginan

jendela Ti pada bagian tepi tidak sempurna. Dengan menaikkan daya berarti menaikan arus atau tegangan pemercepat sehingga dosis elektron yang mengenai jendela menjadi besar sehingga outgassing membesar.

− Untuk bagian tepi-tepi pemayar yang gosong sudah diperbaiki sistem pendingin udara dengan menggunakan sistem siklon. Juga dapat diperbaiki dengan menaikan frekuensi daya magnet pemayar.

Documents

OPTIMASI KINERJA OPERASI SISTEM PEMAYAR MBE LATEKS …digilib.batan.go.id/ppin/katalog/file/1411-1349-2013-037.pdf · distribution using Faraday wire detector. The experimental results