Produksi Sinar X:
1. SINAR- X KARAKTERISTIK =
- Terjadi jika proyektil elektron berinteraksi kulit terdalam dari kulit terluar
- Sinar-X karakteristik diemisikan ketika elektron kulit luar mengisi elektron di kulit dalam
- Terbentuk ketika elektron atom target saat ditumbuk elektron dari luar akan terlempar dari lintasannya dan meninggalkan tempat kosong
- Kekosongan tsb diisi oleh elektron di atasnya sambil memancarkan sinar-X karakteristik
- Sinar-X yg terbentuk memiliki energi yg sama dengan selisih energi kedua tingkat energi elektron tsb
2. Sinar- X Breamstrahlung=
- Breamstrahlung berasal dr bahasa Jerman perlambatan
- Dihasilkan dr interaksi antara elektron proyektil dan target
- Elektron mengalami perlambatan dan arahnya dibelokkan
- Sinar-X yang terbentuk melalui proses ini mempunyai energi maksimal sama dengan energi kinetik elektron pada saat terjadinya perlambatan
- Dalam diagnostik sinar-X yg sering digunakan adalah sinar-X breamstarlung
- Krn breamstrahlung dapat diproduksi pada berbagai proyektil elektron
- Sedangkan sinar-X karakteristik membutuhkan potensial tabung sedikitnya 70 kV.
- Jika menggunakan 65 kV maka sinar-X karakteristik tidak dapat diproduksi
- Jika pada 100 kV kira-kira 15% sinar-X yg dihasilkan adalah sinar-X karakteristik dan sisanya breamstrahlung
SPEKTRUM SINAR-X
FAKTOR-FAKTOR YG MEMPENGARUHI EMISI SINAR-X
• mA dan mAs ; Perubahan mA dan mAs berpengaruh terhadap amplitudo emisi sinar-X
• Beda Potensial (kV ); Perubahan kV berpengaruh terhadap amplitudo dan jumlah energi emisi spektrum sinar-X , Pada gambar terlihat bahwa perubahan kV
• Filtrasi ; Bertambahnya filtrasi mengakibatkan meningkatnya jumlah energi sinar-X ( tingginya kualitas sinar-X mengakibatkan spektrum bergeser ke kanan) dengan diikuti pengurangan kuantitas sinar-X ( penurunan amplitudo sinar-X) , Penambahan filtrasi pada tabung sinar-X mengakibatkan penurunan intensitas tetapi meningkatkan energi efektif
• Target Material ; Bertambahnya jumlah atom semakin meningkatkan pula produksi sinar-X dan energi sinar-X karakteristik dan sinar-X breamstrahlung , Emisi spektrum distrik bergeser ke kanan jika jumlah atom bertambah
INTERAKSI SINAR-X DENGAN BAHAN
Energi/intensitas sinar-X berkurang ketika memasuki atau bahan yang dilaluinya dengan tiga pola interaksi:
1. Efek Fotolistrik: Penyerapan seluruh energi foton (elektron) yang menyebabkan terpentalnya elektron dari atom (fotoelektron). Terjadi pd sinar-X berenergi rendah (0,01-0,5 MeV);
2. Efek Compton: Penyerapan sebagian energi foton yang mengakibatkan terpentalnya elektron dan terhamburnya sinar-X tersebut pada arah tertentu;
Ee = hni - hn0
3. Efek Produksi Pasangan: Penyerapan seluruh energi sinar-X berenergi tinggi (> 1,02 MeV) untuk membentuk pasangan elektron-positron.
Ee+ + Ee- = hni – 1,02 MeV
PARTIKEL TAK BERMUATAN
q Tumbukan elastik
- Tumbukan dimana total energi kinetik partikel sebelum dan sesudah tumbukan tidak berubah
- Antara neutron dan atom bahan penyerap, sebagian energi neutron diberikan ke inti atom yg ditumbuknya shg atom tsb terpental sedangkan neutronnya dibelokkan /dihamburkan
- Terjadi bila atom yg ditumbuk neutron mempunyai masa yg sama/hampir samadgn masa neutron ( mis H), shg fraksi energi neutron yg terserap oleh atom tsb cukup besar
q Tumbukan tak elastik
- Proses tumbukan tak elastis sebenarnya sama saja dengan tumbukan elastis,
- Tetapi energi kinetik sebelum dan sesudah tumbukan berbeda
- Terjadi bila masa atom yang ditumbuk neutron jauh lebih besar dari masa neutron.
- Setelah tumbukan, atom tersebut tidak terpental, hanya bergetar, sedang neutronnya terhamburkan .
- Dalam peristiwa ini, energi neutron yang diberikan ke atom yang ditumbuknya tidak terlalu besar sehingga setelah tumbukan, energi neutron tidak banyak berkurang.
- Oleh karena itu, bahan yang mengandung atom atom dengan nomor atom besar tidak efektif sebagai penahan radiasi neutron.
q Reaksi inti (penangkapan elektron)
• Bila energi neutron sudah sangat rendah atau sering disebut sebagai neutron termal (En< 0,025 eV), maka terdapat kemungkinan bahwa neutron tsb akan “ditangkap” oleh inti atom bahan penyerap membentuk inti atom baru yang biasanya merupakan inti atom yang tidak stabil,yang memancarkan radiasi ( mis :a,b atau g).
• Peristiwa ini yang disebut sebagai proses aktivasi neutron yaitu mengubah bahan yang stabil menjadi bahan radioaktif.