3 Dosimeter Radiasi

 

KasnoTeknik Wahono, S.T.,., F. S.T F . Med Matakuliah Radioterapi (TKN 4606) Diajarkan Untuk Mahasiswa S-1 Prodi Teknik Nuklir Peminatan Fisika Medis Departemen Teknik Nuklir dan Teknik Fisika Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada Yogyakarta.

Podgorsak, E.B., 2005, Radiation Physics for Medical Physicists, Mcgill University Health Centre, Department Department of Medical Physics, Springer, Canada.

UP DATE: FEBRUARI 2018

1

 

PENGANTAR Sejarah pengukuran dosimetri dosimetri diperkenalkan pada tahun 1925 oleh First International Congress for Radiology di London, kemudian oleh o leh Foundation of "International "International Commission on Radiation Units and Measurement " (ICRU) pada tahun 1928 pada acara acara Second International International Congress for Radiology in Stockholm. Satuan “Roentgen” didefinisikan sebagai int intens ensita itass ra radia diasi si jum jumlah lah pasang pas angan an ion yan yang g ter terbent bentuk uk di udar udara. a. Selanjutnya pada tahun 1937oleh Fifth International Congress Congress for for Radiology Radio logy in Chicago Chicago mendef mendefinisik inisikan an satuan Roentgen adalah paparan paparan..

UP DATE: FEBRUARI 2018

2

 

Dalam perkembangannya perkembangannya definisi definisi roentgen dan paparan, paparan, didefiniskan: Paparan adalah hasil bagi   DQ oleh Dm Dm,, dimana DQ dimana DQ adalah jumlah muatan listrik  pada semua ion dari satu tanda yang diproduksi diproduksi di udara, dibebaskan oleh foton foton dalam elemen volume udara dan benar-benar berhenti di udara dan Dm adalah massa dari elemen volume udara. Satuan khusus untuk paparan adalah Roentgen R oentgen (R) yang hanya hanya berlaku berlaku untuk  energi ene rgi fo foton ton di baw bawah ah 3 MeV dan hanya untuk interaksi foton di udara, dimana 1 R adalah muatan yang dihasilkan oleh 2.58 10-4 C di dalam 1 kg udara. udara.

UP DATE: FEBRUARI 2018

3

 

Dalam perkembang perkembangan an selan selanjutny jutnya, a, satua satuan n dosim dosimetri etri didefinisikan didefinisikan sebagai dos dosis is ser serap ap,, dimana dimana dosis ser serap ap adalah adalah ener energi gi yang yang diser diserap ap per mass mass.. Satuan Sat uan dosis dosis ser serap ap adalah adalah Rad (1 rad rad = 0.01 J/kg J/kg). ). Selanjutn Selanju tnya ya pad pada a tahun tahun 197 1975 5 satuan satuan SI untuk untuk dosis dosis ser serap ap adalah adalah Gr Gray ay (Gy), (Gy), dima di mana na 1 Gy Gy = 1 J/ J/kg kg = 10 100 0 rad rad.. Persyarat Persy aratan an umum dosime dosimeter ter adala adalah h sebua sebuah h perangkat perangkat untuk mengukur: paparan, papar an, kerma, kerma, dosis ser serap, ap, dosis dosis ekui ekuival valen, en, dan dan besar besaran an lain lain yan yang g terk terkait. ait. Adapun Adap un dosim dosimeter eter deng dengan an per perangk angkat at pembac pembacaan aan diseb disebut  ut sis sistem tem dosi dosimet metri ri..

UP DATE: FEBRUARI 2018

4

 

SIFAT-SIFAT DOSIMETER 1. Akur Akurasi asi dan pre presisi sisi  Akurasi ada adalah lah men menentu entukan kan ke kedek dekata atan n nil nilai ai ra rata-r ta-rata ata dari pengukur pengukuran an dengan den gan nila nilaii seb sebena enarn rnya ya dan presisi presisi ada adalah lah men menent entuka ukan n ting tingkat  kat  reproduksibilitas reproduks ibilitas pengukuran dan sering dinyatakan dalam ketidakpastian ketidakpastian.. Suatu konsep Suatu konsep bar baru u ya yang ng re reko komed medasi asikan kan oleh Int Intern ernati ationa onall Or Organ ganizat ization ion fo forr Standardiza Standa rdization tion (ISO) tentan tentang g acuan untuk menam menampilkan pilkan keti ketidakpa dakpastian stian dalam pengu pengukur kuran an berfungs berfungsii sebagai sebagai pros prosedur edur yang yang jelas tenta tentang ng karakteri kar akteristik stik pengukuran pengukuran yang yang mudah dipah dipahami ami dan diterima. diterima. Definisi   ketidakpastian adalah parameter hasil pengukuran harus mencir men cirika ikan n dis disper persi si dar darii nilai nilai ala alatt uku ukurr dan dan nila nilaii seb sebena enarn rnya ya.. Deviasi yang Deviasi yang diper diperoleh oleh dari pengukur pengukuran an merupakan merupakan kes kesalahan alahan yang jumlahny jumlah nya a harus diketahui diketahui dan merupaka merupakan n acuan untuk menampilkan menampilkan ketidakpastian.

UP DATE: FEBRUARI 2018

5

 

Adapun ketidakpastian ketidakpastian dapat dapat diklasifikasi, sebagai berikut: a. Ket etid idak akpa past stian ian tip tipe eA Ketidakpastian Ketidakpa stian tipe A adalah ketidakpast ketidakpastian ian yang dievaluasi dievaluasi secara secara analisis statistik   dan observasi Jika pengukuran dari besaran dosimetri   x diulang   N  kali, maka estimasi terbaik x terbaik  x adalah aritmatika dari semua pengukuran xi.

Standar deviasi  x digunakan untuk menyatakan ketidakpastian dari hasil pengukuran   xi  yang dirumuskan :

UP DATE: FEBRUARI 2018

6

 

Sedangkan standar deviasi rata-rata yang digunakan untuk menyatakan ketidakpastian dengan estimasi sangat baik, dirumuskan:

Sehingga ketidakpastian ketidakpastian tipe A dapat diformulasikan:

Dimana: uA   = Ke Ketid tidakp akpast astian ian tip tipe eA = Stand Standart art deviasi rata-r rata-rata. ata.

UP DATE: FEBRUARI 2018

7

 

b. Ke Keti tida dakp kpas asti tian an tip tipe eB Ketidakpastian Ketidakpa stian tipe B adalah keti ketidakpas dakpastian tian yan yang g dievaluas dievaluasii dengan cara lain di luar anal analisis isis stat statisti istik  k  Jika komponen komponen input ketidakp ketidakpastia astian n tidak dapat dapat diestimasi diestimasi oleh pengukur pengukuran an ulang, maka dasar penen penentuan tuan dilaku dilakukan kan dengan metoda lain sepert sepertii penil penilaian aian

ilmiah atau perkiraan dapat digunakan. Metode lain yang Metode yang dimaksud dimaksud adalah adalah ketidakpast ketidakpastian ian tipe tipe B yang dinotasi dinotasikan kan dengan uB.

UP DATE: FEBRUARI 2018

8

 

c. Ket Ketidakp idakpastian astian gabu gabungan ngan Penentuan Pene ntuan hasil akhir biasany biasanya a didasarkan pada beberapa beberapa kompon komponen en Sebagaii contoh Sebaga contoh ada adalah lah penentu penentuan an dosi dosiss serap serap di air Dw,Q dimana untuk  memperoleh besaran berkas radiasi Q radiasi Q digunakan ionisasi chamber Formulasi Fo rmulasi penentuan penentuan dosis serap serap di air Dw,Q  adalah :

Dimana: MQ  

k 

 

= Hasil penguk pengukuran uran = Faktor kalibrasi = Fakt Faktor or korek koreksi si besaran radiasi.

Q

Hasil ketidakpastian MQ dapat dinilai dengan analisis statistik dari serangkaian observasi, sedangkan ketidakpastian MQ adalah ketidakp ketidakpastia astian n tipe A dan ketidakpastian dari ND,w   dan   k Q   akan menjadi menjadi ketidak ketidakpasti pastian an tipe B.

UP DATE: FEBRUARI 2018

9

UP DATE: FEBRUARI 2018  

Ketidakpastian gabungan uC dari dosis serap Dw,Q merupakan penambahan kuadra kua dratt dari dari ketidak ketidakpasti pastian an tipe A dan keti ketidakp dakpastia astian n tipe B, sehi sehingga ngga dapat  diformulasikan:

Ketidakpastian gabungan diasumsikan untuk menunjukan distribusi normal, kemudian dikombinasikan dengan standar ketidakpastian   uC sesuai dengan tingkat tingk at kepe keperca rcayaan yaan 67% . Suatu tingkat tingkat kepercayaa kepercayaan n yang lebih tinggi diper diperoleh oleh dengan mengka mengkalikan likan uC dengan fakt faktor or cakupan cakupan   k  k dinotasikan: dinotasikan:

Dimana: U = Ketidakpastian total k=2 = Ket etid idak akpa past stia ian n to tota tall de deng ngan an ti ting ngka katt ke kepe perc rca ayaa aan n 95 95% %.

9

UP DATE: FEBRUARI 2018

10

 

2. Li Line near arita itass Bacaan dosim dosimeter eter harus berb berbanding anding lurus denga dengan n besa besaran ran dosim dosimetri, etri, apabi apabila la di luar kisaran tertentu biasanya non lin linear earita itass Efek liniearita liniearitass berg bergantung antung pada pada jenis jenis dosim dosimeter eter dan mempuny mempunyai ai kasus kasus A dan kasus B yang masing masing-masin -masing g kasus ters tersebut ebut digambar digambarkan kan dalam gra grafik  fik  karakteri kar akteristik stik res respon pon sistem dosim dosimetri: etri:

Gambar 3.1. Grafik karakteristik respon sistem dosimetri pada kasus linearitas, dimana kasus A adalah linearitas, supra linearitas, dan saturasi. Sedangkan pada kasus B adalah linearitas dan saturasi.

UP DATE: FEBRUARI 2018  

3. Ke Ketet tetapa apan n dos dosis is ra ratata-ra rata ta M/D   adala adalah h res respon pon dari dari sistem sistem dosim dosimeter eter dan res respon pon dosimet dosimeter er terh terhadap adap suatu pengukuran, diformulasikan:

Pengukuran terhadap besaran besaran dosimetri harus menunjuk laju dosis rata-rata rata-rata dD/dt  Bila men menggu ggunak nakan an for formula mulasi si lain lain pad pada a re respo spon n penguku pengukura ran n M/D harus dapat  menunjukan perbedaan rata-rata dosis (dD/dt)1 dan (dD/dt)2.

Istilah “besar besaran an radias radiasi" i" sering sering diguna digunakan kan untuk meny menyatakan atakan distr distribusi ibusi spesif spe sifik ik energi energi radi radiasi asi.. Oleh kar karena ena itu, resp respon on ene energ rgii dap dapat at juga juga dis disebu ebut  t  sebagai bes besar aran an ene energi rgi.. Kalib Kalibras rasii dilakukan dilakukan pada besa besaran ran berkas berkas radiasi radiasi tertentu, terte ntu, bacaan harus dilakukan dilakukan koreksi koreksi jika besa besaran ran berkas berkas radiasi pengguna pengg una tidak identik identik deng dengan an besar besaran an kalibra kalibrasi si berkas berkas rad radiasi. iasi.

11

UP DATE: FEBRUARI 2018

12

 

4. Re Respo spon n ene energi rgi Respon Res pon sistem sistem dosim dosimetri etri secara secara umum merupakan fungsi fungsi energi rad radiasi, iasi, pada contoh con toh di ba bawa wah h ini dit ditunj unjuka ukan n re resp spon on energ energii ter terhad hadap ap film film dosime dosimetri: tri:

Gambar 3.3. Respon film dosimetri terhadap energi.

UP DATE: FEBRUARI 2018

13

 

Contoh Con toh ke keter tergan gantun tungan gan ene energ rgii yang yang ser sering ing dig diguna unakan kan ada adalah lah pen penent entuan uan dos dosis is ser serap apara men menggu ggunak nakan an ioni ionisas sasikualit i cha chambe mber yang ya ngi di dika kali libr bras asi i de deng ngan dosis dos is ser se rap di ud udar a dalam penentuan penen tuan kualitas as radias rradiasi (biasany (bias anya a berk berkas as an radiasi radiasi Co-60) Co-60) Penentuan Penen tuan dos dosis is serap serap dalam pen penggu ggunaa naan n ber berkas kas ber berbed beda a dar darii CoCo-60 60 memerlukan memer lukan fakt faktor or koreksi. koreksi. Adapun faktor koreksi tersebut adalah:

Dimana: = Kualitas faktor koreksi.

UP DATE: FEBRUARI 2018  

5. Ket etep epat atan an la lang ngsu sung ng Variasi respon sebagai fungsi dari sudut insiden radiasi disebut  keterga ket ergantunga ntungan n dari dosim dosimeter eter.. Rincian kons Rincian konstruks truksii dan ukur ukuran an fisik, fisik, dosimeter dosimeter biasa biasany nya a menunj menunjukan ukan keter ke tergan gantun tungan gan ar arah ah ter terten tentu. tu.

Pad Pada a gra grafik di baw bawah ah ini merupakan merup akan contoh keterga rgantunga ntungan n kete ketepatan patan langsu lan gsung ngfik ionis ionisasi asi cha chambe mber r pla plane ne parall par allel. el. kete

Gambar 3.4. Ketergantungan plane parallel ionisasi chamber.

14

UP DATE: FEBRUARI 2018

15

 

6. Res Resolusi olusi spas spasial ial dan ukur ukuran an fisik  fisik  Besaran Besar an dosis dosis ser serap ap adalah adalah jumlah titik penguk pengukuran uran dan di dalam dalam pengu pengukur kuran an membutuhkan membut uhkan dete detektor ktor titik. Beberapa Beber apa dos dosimet imeter er ya yang ng men menggu ggunak nakan an det detekt ektor or ber berupa upa titi titik k ada adalah lah thermolumines thermol uminesensi ensi dosim dosimeter eter (TLD) (TLD),, film, film, dan gel Dimana detek detektor tor titik didef didefinikan inikan oleh res resolusi olusi sist sistem em keluar keluaran an bacaan bacaan yang berupa  pin po poin intt mi micr cro o ch cham ambe ber r.

Gambar 3.5. Ionisasi chamber pin point micro.

UP DATE: FEBRUARI 2018

16

 

Dosimeter Dosime ter ioni ionisas sasii cha chambe mberr mem mempun punya yaii beb beber erapa apa ukur ukuran, an, dimana dimana has hasil il pengukur pengu kuran an sesuai sesuai dengan dengan integ integral ral dan sensiti sensitivitas vitas volu volume me dan hasil hasil pengukur pengu kuran an dapat dapat dikait dikaitkan kan denga dengan n titik dalam volu volume me yang diseb disebut ut sebaga sebagaii titik efektif pengukuran dan pada titik pengukuran pengukuran tertentu tertentu membutuhkan posisii titik efektif posis efektif pengukuran pengukuran..

7. Ke Keny nyama amanan nan pen penggu ggunaa naan n Ionisasi Ionisa si cha chambe mberr dap dapat at digun digunaka akan n kem kembal balii tanpa tanpa per peruba ubahan han muat muatan an dan sensitivit sens itivitas as sang sangat at baik untuk mere merespon spon ener energi gi tinggi Dosimeter semikonduktor dapat dapat digunakan tetapi secara bertahap sensit sen sitiv ivitas itas aka akan n ber berkur kurang ang Adapun dosimet Adapun dosimeter er yang tidak dapa dapatt digunaka digunakan n kemb kembali ali adala adalah h film, gel, dan alanine Sedangkan Sedan gkan dosim dosimeter eter untuk mengukur mengukur distri distribusi busi dosis dosis dalam sekali sekali ekpos ekposure ure adalah ada lah film dan gel gel.. Adap Adapun un dos dosime imeter ter ya yang ng san sangat gat sen sensit sitif if ada adalah lah TLD TLD..

UP DATE: FEBRUARI 2018

17

 

DOSIMETER IONISASI CHAMBER 1. Io Ionis nisas asii ch cham ambe berr Ionisasi Ionisa si cha chambe mberr pad pada a dasarn dasarnya ya adal adalah ah seb sebuah uah cav cavity ity dii diisi si gas gas ya yang ng dikeli dik eliling lingii ole oleh h din dindin ding g lua luarr ko kondu nduktif ktif yang yang ter terbua buatt dari grafi grafitt dan memilik memilikii elektoda Ada beb beber erapa apa jen jenis is dan ben bentuk tuk ioni ionisas sasii cha chambe mberr ya yang ng dig digunak unakan an unt untuk  uk  dosimetri: a. Io Ionis nisas asii ch cham ambe berr si sili lind nder er Ionisasi chamber silinder mempunyai konstruksi desian yang sangat bagus, bersifat tetap untuk suatu berkas langsung, mempunyai volume 0.05 - 1.00 cm 3, mempunyai radius ~ 2 - 7 mm, panjang ~ 4 - 25 mm, dinding tipis ~ 0.1 g/cm 2 digunakan untuk elektron, foton, proton, dan berkas ion.

UP DATE: FEBRUARI 2018  

Gambar 3.6. Desain ionisasi chamber farmer silinder. silinder.

Dinding elektroda Dinding elektroda dipisa dipisahkan hkan dengan dengan insul insulator ator berkual berkualitas itas tinggi tinggi untuk  menjaga agar arus tidak bocor. Elektroda Elektr oda mengalir mengalirkan kan kebocora kebocoran n arus ke groun grounding ding dan menin meningkatka gkatkan n keseragaman arus dalam volume yang sensitif.

18

UP DATE: FEBRUARI 2018

19

 

b. Io Ioni nisa sasi si ch cham ambe berr pa parral alle lell Ionisasi chamber parallel dianjurkan untuk dosimetri berkas elektron dengan energi ene rgi di di ba bawah wah 18 MeV MeV.. Terdiri dari bagian-bagian bagian-bagian polarizing polarizing electrode, measuri measuring ng electrode, dan guard ring. Adapun guard ring terdiri dari bagian-bagian: height (electrode separation) of  the air cavity cavity,, diameter diameter of of the polari polarizing zing electr electrode, ode, diamet diameter er of the collecti collecting ng electrode.

Gambar 3.7. Ionisasi chamber parallel (marcus).

UP DATE: FEBRUARI 2018

20

 

c. Io Ioni nisa sasi si ch cham ambe berr wel elll Ionisasi chamber well digunakan untuk dosimetri sumber brakhiterapi dan mempunyai mempun yai sensit sensitivit ivitas as tinggi tinggi dengan dengan volum volume e besar besar sekita sekitarr 250 cm3 Dirancang untuk mengakomodasi berbagai ukuran sumber dan dikalibrasi pada referensi laju kerma udara.

Gambar 3.8. Ionisasi chamber well.

UP DATE: FEBRUARI 2018  

chamber er ekst ekstrap rapolasi olasi d. Ionisasi onisasi chamb Ionisasi chamber ekstrapolasi adalah chamber tipe parallel-plate dengan elektroda sebagai variabel kedalaman dan digunakan untuk pengukuran

absolut  Ganggguan pada cavity dapat dihilangkan d ihilangkan dengan melakukan pengukuran sebagai fungsi dari ketabalan rongga dengan d engan teknik ekstrapolasi adalah nol ketebalan.. ketebalan

e. Ion Ionisa isasi si cha chambe mberr seg segmen mentas tasii Contoh ionisasi chamber segmentasi di tampilkan pada pada Gambar 3.7 yang mempunyai mempun yai ionisa ionisasi si chambe chamberr berju berjumlah mlah 729 buah, volum volume e 5 x 5 x 4 (mm), dikalibrasi dalam dosis serap, dan tersedia software.

Gambar 3.7. Ionisasi chamber segmentasi.

21

UP DATE: FEBRUARI 2018  

f.

Ioni Io nisa sasi si ch cham ambe berr sc scin intil tilla lato torr pl plas asti tik  k  Ionisasi chamber scintillator scintillator plastik merupakan merupakan perkembangan baru dalam dosimetri radioterapi, cahaya yang dihasilkan oleh scintillator dibawa oleh kabel serat optik menuju menuju ke ke PMT (yan (yang g berada berada luar ruang ruang radiasi radiasi). ).

Gambar 3.8. Konstruksi ionisasi chamber scintillator plastik.

Keuntungan Keuntu ngan ionisasi chamber scintillator plastik adalah mempun mempunyai yai respon linear pada pada rentang rentang dosis, hampir hampir setara setara dengan dengan air Bentuknya Bentukny a dapat dibuat dibuat sangat sangat kecil kecil (sekit (sekitar ar 1 mm3 atau kurang) digunakan untuk kasus-kasus yang membutuhkan resolusi tinggi dan dapat untuk  untuk  mengukur menguk ur laju dosis 10 Gy/me Gy/menit nit (eksternal (eksternal beam dosimetri), dosimetri), mempunyai mempunyai reproduksi reprod uksi yang baik dan stabilitas yang panjang, tidak memiliki ketergant kete rgantungan ungan arah arah,, dan tidak perlu perlu suhu suhu atau tekanan tekanan kore koreksi ksi ambie ambient. nt.

22

UP DATE: FEBRUARI 2018

23

 

Ioni nisa sasi si ch cham ambe berr di diam amon on g. Io Ionisasi chamber diamon sangat resisten Ionisasi resisten terh terhadap adap radiasi, radiasi, tegangan bias tidak  berpengaruh berpe ngaruh,, dan tegan tegangan gan yang dihasil dihasilkan kan sebanding sebanding dengan dengan laju dosis. dosis. Dosimeter ini didasarkan pada cryst crystal al pol polystyr ystyrene ene   yan yang g dilapisi dilapisi dengan emas Keuntungan ionisasi chamber diamond adalah tahan terhadap air oleh karena itu biasany biasanya a digunakan di dalam fantom fantom air Adapun kekurangan ionisasi chamber diamond adalah diperlukan proses yang stabil untuk merespon dosis, diperlukan faktor koreksi koreksi jika untuk mengukur dosis di kedalaman (dosis absolut), dan hati-hati terhadap penggunaan tegangan tega ngan tinggi karen karena a dapat mengakibatk mengakibatkan an kerusakan kerusakan.

UP DATE: FEBRUARI 2018  

2. Ele Elektr ktrome ometer ter Elektrometerr adala Elektromete adalah h gain tinggi tinggi,, umpan balik negat negatif, if, pengu penguat at oper operasiona asionall dengan deng an res resistor istor dan dan kapasito kapasitorr stand standar ar untuk menguk mengukur ur arus ruanga ruangan n dan muatan mua tan yang mas masing ing-ma -masin sing g dik dikump umpulk ulkan an sel selama ama int interv erval al wa waktu ktu yang ditetapkan.

Gambar 3.9. Elektrometer.

24

UP DATE: FEBRUARI 2018  

DOSIMETER FILM 1. Fi Film lm rad adiog iogrraf afii Film ra Film radio diogr grafi afi mempu mempuny nyai ai ben bentuk tuk dan dan jen jenis is ses sesuai uai denga dengan n fun fungsi gsiny nya, a, penggunaan pengg unaan film radiogr radiografi afi di rad radioter ioterapi api adalah untuk pegukuran pegukuran dosis kuantitatif kuanti tatif dan kualitatif kualitatif (termasuk (termasuk berkas elektron) elektron),, untuk jaminan kuali kualitas tas mesin radioterapi radioterapi seperti uji kesesuaian kolimator dan lapangan radiasi, penentuan posis penentuan posisii axis sumber sumber,, test verifika verifikasi si pada berbag berbagai ai teknik  radioter rad ioterapi, api, portal imaging imaging,, dan mempunyai mempunyai aspek dokumentasi. dokumentasi.

2. Fi Film lm rad adioc iochr hrom omic ic Film ra Film radio diochr chromi omicc ada adalah lah fil film m jen jenis is bar baru u san sangat gat coc cocok ok unt untuk uk dos dosime imetri tri radio ra dioter terapi api,, jenis jenis fil film m ini ini ada adalah lah jen jenis is sel self-de f-deve velop loping ing seh sehingg ingga a tida tidak  k  dibutuhkan proc proccess cessing ing film (dev (developer eloper atau fixer) fixer) Prinsip Prins ip kerja kerja film rad radiochr iochromic omic ini adala adalah h film yang berisi pew pewarna arna khusus yang dipolimeris dipol imerisasi asi dan war warna na biru akan menge mengembang mbang setel setelah ah terp terpapar apar radiasi.

25

UP DATE: FEBRUARI 2018  

Jen Jenis is fil film m radi radiochr ochromi omicc ya yang ng ser sering ing dig diguna unakan kan ada adalah lah jen jenis is fil film m gaf gaf chro chromic mic yang merupa yang merupakan kan film berw berwarna arna denga dengan n lapis lapisan an yang sang sangat at tipis setar setara a dengan deng an jaring jaringan an dan mempu mempuny nyai ai komp komposisi osisi (9.0% hy hydrog drogen, en, 60.6% carb carbon, on, 11.2% 11.2 % nitro nitrogen gen and 19.2 19.2% % oxy oxygen) gen) Data kar karakter akteristik istik film gaf gaf chromic chromic adala adalah h sens sensitivit itivity y, linearity linearity, unifo uniformity rmity,, reprod rep roducibili ucibility ty,, post irra irradiatio diation n stabi stability lity (AAPM 55) Dengan adan Dengan adanya ya film rad radiochr iochromic omic per peran an dosim dosimetri etri film sebag sebagai ai jaminan kualitas sangat penting Keuntungan penggunaan film radiochromic adalah tidak dibutuhkan processing film, mempunyai resolusi resolusi sangat tinggi, berguna untuk untuk verifikasi teknik  radioterap radiot erapii dosis tinggi, tinggi, seperti: seperti: lapan lapangan gan stereotact stereotactic ic dan veri verifikasi fikasi sumber sumber brakhiterapi, sangat baik untuk   untuk   energ energii ting tinggi gi (minimal 25 kV) Adapun kerugian film radiochromic umumnya kurang umumnya  kurang sensitif dibandingkan sensitif dibandingkan film radiografi.

26

UP DATE: FEBRUARI 2018

27

 

DOSIMETER LUMINESENSI Ada 2 jenis jenis lumines luminesensi ensi yait yaitu u fluores fluoresensi ensi dan phosp phosphore horesensi sensi,, perb perbedaan edaanny nya a tergan ter gantung tung pad pada a waktu waktu tunda ant antar ara a sti stimul mulasi asi dan emi emisi si cahaya cahaya Untuk fluoresensi memiliki waktu tunda antara 10-10 - 10-8 s da dan n untu untuk  k  -8 phosphoresensi memiliki waktu tunda melebihi 10 s. Fe Fenomena nomena luminise luminisensi nsi merupakan penyerapan penyerapan radiasi, radiasi, beberapa material mempertahankan bagian dari energii yang diserap energ diserap agar stabil stabil Prinsip luminesensi adalah setelah setelah material luminesensi terkena radiasi akan terjadi terja di elektron bebas dan lubang perangkap perangkap elektron. elektron. Proba Probabilit bilitas as elektron meningkat menin gkat ke pita konduksi konduksi untuk untuk melepaska melepaskan n energi (caha (cahaya) ya) ketika ketika terja terjadi di penggabungan lubang positif 

Prosess pen Prose pendar daran an bis bisa a dip diper ercep cepat at den dengan gan bah bahan an ya yang ng coc cocok ok dal dalam am ben bentuk  tuk  panas pan as ata atau u caha cahaya ya.. Jik Jika a zat kimi kimia a yang yang men menari arik k adal adalah ah pan panas, as, mak maka a feno fenomen mena a ini diseb disebut ut deng dengan an thermo thermolumines luminesensi. ensi. Bahann Bahannya ya diseb disebut ut thermo thermolumines luminesensi ensi (TL), ketika ketika diguna digunakan kan untuk tujuan tujuan dosimetri dosimetri disebut disebut dengan dengan thermolumine thermo luminesensi sensi dosim dosimeter eter (TLD) (TLD)..

UP DATE: FEBRUARI 2018  

DOSIMETER THERMOLUMINESENSI Prinsip dosimeter Prinsip dosimeter thermo thermolumines luminesensi ensi (TLD) berd berdasar asarkan kan panas panas yang yang diaktifkan diaktif kan oleh phosp phosphores horesensi ensi Adapun thermol Adapun thermolumines uminesensi ensi selai selain n untuk dosim dosimeter eter rad radiasi iasi diguna digunakan kan juga oleh ole h ahl ahlii ark arkeol eologi. ogi. TLD ya yang ng pal paling ing umum dig diguna unakan kan dal dalam am apl aplika ikasi si med medis is adalah ada lah LiF (Mg (Mg,Ti) ,Ti),, LiF LiF (Mg (Mg,C ,Cu,P) u,P),, dan dan Li Li2B4O7 (Mn). Berdasar Berdas arkan kan sen sensit sitiv ivitas itas ya yang ng ting tinggi gi ada jen jenis is TLD ber berben bentuk tuk bub bubuk, uk, chi chip, p, batang bat ang,, dan pit pita a ya yang ng ter terbua buatt dar darii mate materia riall CaS CaSO O4 (Dy), Al2O3 (C)  (C),, dan dan Ca CaF F2 (Mn). Sebel Sebelum um diguna digunakan, kan, TLD harus dianel dianeling ing supa supaya ya semua sin sinyal yal dan residu terhapus Sistem TLD re Sistem reade aderr dig diguna unakan kan untu untuk k mem memana anaska skan n TLD TLD,, tab tabung ung photom pho tomult ultipl iplier ier (PM (PMT) T) unt untuk uk men mendet deteks eksii the thermo rmolum lumine inesen sensi si dan men mengub gubah ah menjad men jadii cah cahay aya a lis listri trik k sel selanj anjutn utnya ya dip diper erkua kuat, t, dan sebuah sebuah ele elektr ktrome ometer ter aka akan n mere me reka kam m si siny nyal al PM PMT T se seba baga gaii mu muata atan n at atau au arus Emisi intensitas intensitas thermo thermolumines luminesensi ensi sebag sebagai ai fungsi suhu dan pemanasa pemanasan n yang konstan kons tan membuat me mbuat suhu suhu T seband stebanding ing dengan denga n aktu waktu wak tu dan intensitas intensitas thermolumines thermol uminesensi ensi dapat diplot diplo sebagai sebag ai fungs fungsi i waktu w t . t dan

28

UP DATE: FEBRUARI 2018

29

 

DOSIMETER OPTICALLY STIMUALTED LUMINESCENCE Optically Opticall y stimu stimualted alted luminesc luminescence ence (OSL) didas didasarka arkan n pada prinsip prinsip serupa serupa dengan den gan ya yang ng TLD TLD,, karena karena pan panas, as, caha cahaya ya (da (dari ri laser laser)) diguna digunakan kan unt untuk  uk  melepaska melep askan n energ energii yang terpe terperan rangkap gkap dalam dalam bentuk luminescence. luminescence. OSL ada adalah lah tek teknik nik bar baru u yang yang men menaw awark arkan an pot potens ensii unt untuk uk dos dosime imetri tri in viv vivo o pada radioter radioterapi. api. Perkembangan Perkembangan lebih lanjut didasarkan pada eksitasi oleh laserr berdenyut lase berdenyut (POSL), (POSL), bahanny bahannya a adala adalah h Al2O Al2O3 3 (C). Untuk mengh Untuk menghasi asilka lkan n OSL OSL,, chip den dengan gan sin sinar ar las laser er melal melalui ui kab kabel el fiber fiber opti optik  k  dan pend pendaran aran yang dihasi dihasilkan lkan (caha (cahaya ya biru) dikirim dikirimkan kan oleh kabel fiber optik  yang yan g sama dan diukur diukur dalam tabung tabung photo photomultipl multiplier ier..

UP DATE: FEBRUARI 2018

30

 

DOSIMETER SEMIKONDUKTOR 1. Do Dosi sime mete terr di diod ode e si sili lico con n Dosime Dosi mete terr di diod ode e si sili lico con n ad adal alah ah di diod ode e ya yang ng me memp mpun unya yaii hub hubung ungan an po posi siti tive ve nega ne gati tiv ve ya yang ng di diha hasi silk lkan an ol oleh eh si silic licon on n-type atau p-type   dan dan lap lapisa isan n perm pe rmuk ukaa aan n de deng ngan an ba bahan han ya yang ng se seje jeni nis. s. Diode seper seperti ti gambar gambar di bawah bawah ini diseb disebut ut sebagai sebagai n-Si atau dosimeter   p-Si tergantung terg antung pada bahan dasa dasarr.

Gambar 3.10. Dosimeter diode p-Si dan struktur lapisan diode.

UP DATE: FEBRUARI 2018  

2. Do Dosi sime mete terr mo mosf sfet  et  Dosimeter Dosim eter mosf mosfet et terbuat terbuat dari dari metal oxid oxide e semic semiconduct onductor or field effec effect  t  transistor.. Prinsip fisika adalah transistor adalah radiasi pengion membawa muatan   Si oxide, setiap setia p pembawa pembawa muatan bergerak bergerak menuju lapisan silikon silikon dimana muatan tersebut ters ebut terjeba terjebak. k. Hal ini meny menyebabk ebabkan an penum penumpukan pukan muatan dan terjadi terjadi perubahan tegangan. Adapun Adap un prinsip pengukur pengukuran an adalah dosim dosimeter eter mosf mosfet et didasarkan didasarkan pada pengukuran pengukur an tegan tegangan gan amban ambang g yang merup merupakan akan fungs fungsii linear linear dosis ser serap ap yang yan g terint terintegr egrasi asi dan dapat diuku diukurr selama selama atau sete setelah lah dilak dilakukan ukan rad radiasi. iasi. Karakteristik Karakteris tik mosfet mosfet membutuhkan membutuhkan kone koneksi ksi sambung sambungan an ke tega tegangan ngan yang biass setel bia setelah ah dil dilaku akukan kan ra radia diasi, si, memi memiliki liki umu umurr yang yang ter terbat batas, as, dan dan sin sinya yall ya yang ng diukurr tergantung diuku tergantung pada bacaan bacaan dosim dosimeter eter.. Keuntungan Keuntunga n dosimeter mosfe mosfett adalah bentu bentukny knya a sanga sangatt kecil, memili memiliki ki resp respon on terhadap besaran radiasi, tidak memerlukan koreksi koreksi untuk energi energi radiasi megavolt mega voltage, age, memili memiliki ki kemam kemampuan puan memper mempertahan tahankan kan linea linearitas, ritas, devias deviasii kecil (± 2% ata atau u 360 360o). Adapun kekuran kekurangan gan dosimeter dosimeter mosfe mosfett adalah perubahan tegangan tegangan bias selama dilakukan dilaku kan radiasi radiasi (tegangan (tegangan harus stabil) stabil) dan sangat dipen dipengaruhi garuhi oleh suhu. suhu.

31

UP DATE: FEBRUARI 2018  

DOSIMETER ALANINE (ELECTRON PARAMAGNETIC RESONANCE DOSIMETER) Dosimeter alanin Dosimeter alanine e terb terbuat uat dari asam amino yang dipad dipadatkan atkan dalam bentuk  bata ba tang ng at atau au pe pele let. t. Dosimet Dos imeter er ini dig digunak unakan an untu untuk k dos dosimet imetri ri radiot radioter erapi api dengan dengan ene energi rgi 10 Gy. Gy. Pri Prinsi nsip p dos dosime imeter ter alanin nine e ada adalah lahradika inter int eraks aksi i ra radia diasi sitdengan denga n dos dosime imeter alanin nine e akan menghasilk meng hasilkan anala konsentr kons entrasi asi radikal l yang yan g dapa dapat diukur diukur deng dengan anter ala menggunakan mengg unakan spekt spektrome rometer ter res resonans onansii par paramagne amagnetik tik elektr elektron on (dik (dikenal enal juga sebaga seb agaii ele electr ctron on spi spin n re reson sonanc ance) e) ya yang ng inte intensi nsitas tasny nya a dap dapat at diuk diukur ur sebag sebagai ai spektr spe ktrum um ya yang ng mem mempun punya yaii ket keting inggia gian n mak maksim simum. um. Keuntungan Keuntunga n dosimeter alani alanine ne adalah setara dengan dengan jarin jaringan, gan, sehingga sehingga tidak  memerlukan memerl ukan koreksi koreksi ener energi gi dalam berbagai berbagai besaran berkas berkas radiasi. radiasi. Sangat sedikit  memudar meskipun dalam waktu berbulan-bulan setelah radiasi.

Adapun kerugiannya kerugiannya adalah respon bergantung pada kondisi kondisi lingkungan lingkungan selama dilakukan radiasi (suhu), penyimpanan (humidity) dan sensitivitas rendah.

32

UP DATE: FEBRUARI 2018  

33