Sejarah dan Manfaat Sinar-X

Sejarah Sinar -X Dan Pemanfaatannya

Wilhelm Conrad Rontgen penemu sinar X dilahirkan tahun 1845 di kota Lennep, Jerman. Dia peroleh gelar doktor tahun 1869 dari Universitas Zurich. Selama sembilan belas tahun sesudah itu, Rontgen bekerja di pelbagai universitas, dan lambat laun peroleh reputasi seorang ilmuwan yang jempol. Tahun 1888 dia diangkat jadi maha guru bidang fisika dan Direktur Lembaga Fisika Universitas Wurburg. Di situlah, tahun 1895, Rontgen membuat penemuan yang membuat namanya kesohor. 

Tanggal 8 Nopember 1895 Rontgen lagi bikin percobaan dengan "sinar cathode." Sinar cathode terdiri dari arus electron. Arus diprodusir dengan menggunakan voltase tinggi antara elektrode yang ditempatkan pada masing-masing ujung tabung gelas yang udaranya hampir dikosongkan seluruhnya. Sinar cathode sendiri tidak khusus merembes dan sudah distop oleh beberapa sentimeter udara. Pada peristiwa ini Rontgen sudah sepenuhnya menutup dia punya tabung sinar cathode dengan kertas hitam tebal, sehingga biarpun sinar listrik dinyalakan, tak ada cahaya yang bisa terlihat dari tabung. 

Tetapi, tatkala Rontgen menyalakan arus listrik di dalam tabung sinar cathode, dia terperanjat melihat bahwa cahaya mulai memijar pada layar yang terletak dekat bangku seperti distimulir oleh sinar lampu. Dia padamkan tabung dan layar (yang terbungkus oleh barium platino cyanide) cahaya berhenti memijar. Karena tabung sinar cathode sepenuhnya tertutup, Rontgen segera sadar bahwa sesuatu bentuk radiasi yang tak kelihatan mesti datang dari tabung ketika cahaya listrik dinyalakan. Karena ini merupakan hal yang misterius, dia sebut radiasi yang tampak itu "sinar X." Adapun "X" merupakan lambang matematik biasa untuk sesuatu yang tidak diketahui. 

Tergiur oleh penemuannya, Rontgen menyisihkan penyelidikan lain dan pusatkan perhatian pada yang terkandung dalam "sinar X." Sesudah beberapa minggu kerja keras, dia menemukan bukti lain seperti ini: (1) sinar X bisa membikin sinar pelbagai benda kimia selain "barium platinocyanide." (2) sinar X dapat menerobos melalui pelbagai benda yang tak tembus oleh cahaya biasa. Rontgen menemukan bahwa sinar X dapat menembus langsung dagingnya tetapi berhenti pada tulangnya. Dengan jalan meletakkan tangannya antara tabung sinar cathode dan layar yang bersinar, Rontgen dapat melihat di layar bayangan dari tulang tangannya. (3) sinar X berjalan menurut garis lurus; tidak seperti partikel bermuatan listrik, sinar X tidak terbelokkan oleh bidang magnit. 

Bulan Desember 1895 Rontgen menulis kertas kerja pertamanya mengenai sinar X. Laporannya dalam waktu singkat menggugah perhatian dan kegemparan. Dalam tempo beberapa bulan, beratus ilmuwan melakukan penyelidikan sinar X, dan dalam tempo setahun sekitar 1000 kertas kerja diterbitkan tentang masalah itu! Salah seorang ilmuwan yang penyelidikannya langsung bersandar dari hasil penemuan Rontgen adalah Antoine Henri Becquerel. Orang ini, meskipun maksud utamanya menyelidiki sinar X, justru menemukan fenomena penting tentang radioaktivitas. 

Secara umum, sinar X bekerja bilamana enerji tinggi elektron mengenai sasaran. Sinar X itu sendiri tidak mengandung elektron, tetapi gelombang elektron magnetik. Oleh karena itu pada dasarnya dia serupa dengan radiasi yang dapat terlihat mata (yaitu gelombang cahaya), kecuali panjang gelombang sinar X jauh lebih pendek. Penggunaan sinar X yang paling dikenal --tentu saja-- di bidang pengobatan dan diagnosa gigi. Penggunaan lain adalah di bidang radioterapi, di mana sinar X digunakan untuk menghancurkan tumor ganas atau mencegah pertumbuhannya. 

Sinar X juga banyak digunakan di pelbagai keperluan industri. Misalnya, bisa digunakan buat ukur tebal sesuatu benda atau mencari kerusakan yang tersembunyi. Sinar X juga berfaedah di banyak bidang penyelidikan ilmiah, mulai dari biologi hingga astronomi. Khususnya, sinar X menyuguhkan para ilmuwan sejumlah besar informasi yang berkaitan dengan atom dan struktur molekul. 

Penggunaan sinar X telah membawa banyak manfaat meski Sinar ultraviolet (yang panjang gelombangnya lebih pendek ketimbang cahaya yang tampak oleh mata) telah diketahui orang hampir seabad sebelumnya. Keberadaan sinar X --yang punya persamaan dengan gelombang ultraviolet, kecuali panjang gelombangnya masih lebih pendek-- masih berada dalam kerangka fisika klasik. Hingga akhir hayatnya Rontgen tak punya anak, karena itu dia dan istrinya mengangkat anak seorang gadis. Tahun 1901 Rontgen menerima Hadiah Nobel untuk bidang fisika, yang untuk pertama kalinya diberikan untuk bidang itu. Dia tutup usia di Munich, Jerman tahun 1923.

Penjelasan mengenai Sinar X

Sinar X merupakan pancaran gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang yang sangat pendek yaitu hanya 1/10.000 panjang gelombang visible light dan besar energinya yang berkisar 100 eV- 100 ekV. Panjang gelombang sinar X jika dinyatakan dalam satuan angstrom adalah 10^‐9 cm atau 0.1 Ao yang mana besar 1 angstrom(Ao)= 10^(-10 m)= 1/10.000.000.000 m). Sangat pendeknya panjang gelombang sinar X, memungkinkan sinar X dapat menembus benda‐benda /bagian tubuh yang dilaluinya.

Sinar X dapat dihasilkan oleh pembangkit sinar-X yaitu berupa tabung hampa udara yang di dalamnya terdapat filamen yang juga sebagai katoda dan terdapat komponen anoda. Jika filamen dipanaskan maka akan keluar elektron dan apabila antara katoda dan anoda diberi beda potensial yang tinggi, maka elektron‐elektron bermuatan negatif akan bergerak dipercepat menuju anoda yang bermuatan positif. Saat elektron-elektron bertumbukan secara tidak lenting dengan anoda, maka konsekwensinya adalah terjadi pancaran radiasi sinar-X yang melalui 2 proses yaitu interaksi collisional atau interaksi radiasi. Untuk memproduksi sinar X digunakan pesawat sinar X yang dalam mengahasilkan pencitraannya dibutuhkan instrumentasi-instrumentasi baku, diantaranya adalah sebagai berikut 

1.      Tabung sinar-X

Tabung sinar-X berisi filamen yang terbuat dari tungsten, sedangkan anoda terbuat dari logam Cu, Fe atau Ni.

2.      Trafo Tegangan Tinggi

Trafo tegangan tinggi berperan sebagai penyuplai listrik tegangan tinggi yang berfungsi untuk mempercepat elektron di dalam tabung. Trafo tegangan melipatkan tegangan dari sumber bertegangan rendah 30 kV sampai ke tegangan tinggi 100 kV. Pada trafo tegangan tinggi diberi minyak sebagai media pendingin.

3.      Instrumentasi kontrol

Sistem kontrol berfungsi mengatur parameter pada pengoperasian pesawat sinar-X. Instrumentasi kontrol terbagi menjadi 5 modul yaitu :

a. catu daya AC dari sumber PLN

b. modul pengatur tegangan (kV)

c. modul pengatur arus (mA)

d. Power supplay (Catu daya DC )

e. modul pengatur waktu pencitraan (S)

f.  modul Kendali sistem

Pemanfaatan sinar X

         Dalam kehidupan sehari-hari, pemanfaatan Sinar-X umumnya digunakan untuk mendiagnosis gambar medikal dan Kristalografi sinar-X pada bidang medis. Sinar X lebih familiar dengan sebutan sinar rontgen. Akan tetapi perlu diwaspadai pula bahwasanya selain bermanfaat, sinar X juga dapat menimbulkan bahaya secara biologik dari radiasi ion sinar X.

Sumber:
http://rncollege.wordpress.com
http://tokoh-ilmuwan-penemu.blogspot.com

http://pciklopedia.blogspot.com/2011/04/sejarah-sinar-x-dan-pemanfaatannya.html