PENGARUH SUSUNAN KA TODA-ANODA …ansn.bapeten.go.id/files/43103/2369.pdf · ditentukan oleh parameter jarak antara katoda dengan anoda dan sudut kemiringan anoda. Jarak antara katoda

PENGARUH SUSUNAN KA TODA-ANODA TERHADAP ARUSELEKTRON SUMBER ELEKTRON TIPE TERMIONIK

Djoko S. Pudjorahardjo, SupraptoP3TM-BATAN, Kotak Pas 1008, Yogyakarta 55010

ABSTRAKPENGARUH SUSUNAN KATODA-ANODA TERHADAP ARUS ELEKTRON SUMBER ELEKTRON TIPETERMIONIK. Sumber elektron merupakan komponen yang sangat penting pada akselerator elektron. Untukakselerator elektron 500 kV/20 mA di PPNY-BATAN telah dibuat sumber elektron tipe termionik yangmempunyai pasangan katoda-anoda sebagai elektroda pembentuk berkas elektron. Telah diamati pengaruhsusunan katoda-anoda terhadap arus elektron yang dihasilkan oleh sumber elektron. Susunan katoda-anodaditentukan oleh parameter jarak antara katoda dengan anoda dan sudut kemiringan anoda. Jarak antarakatoda dengan anoda divariasi dari 7 sampai dengan 20 mm, sedangkan sudut kemiringan anoda divariasidari 7ft sampai dengan 9ft. Hasil percobaan menunjukkan bahwa arus elektron dipengaruhi oleh susunankatoda-anoda sumber elektron. disamping parameter operasi sumber elektron yang terdiri dari tegangankatoda, tegangan anoda dan arus filamen. Arus elektron yang diperoleh cukup besar yaitu lebih dari 80 mAapabila jarak antara katoda dengan anoda 7 mm, sudut kemiringan anoda 7ft. tegangan katoda 80 ~tegangan anoda 2500 V dan arus filamen 3,75 A.

ABSTRACTTHE EFFECT OF CATHODE-ANODE CONFIGURATION ON ELECTRON CURRENT OF THERMIONICELECTRON GUN. An electron gun plays an important role in electron accelerator. A thermionicelectron gun has been constructed for the 500 kV/20 mA electron accelerator at PPNY-BATAN. The electrongun has cathode and anode as electron beam shaping electrode. The effect of cathode anode configurationon electron current produced by the electron gun has been observed. The cathode-anode configurationis determined by the distance between cathode and anode as well as the inclination angle of the anode. Thedistance between cathode and anode is varied from 7 through 20 mm, and the inclination angle of the anodeis varied from 700 through 9dl. The experiment result shows that the electron current is affected by thecathode-anode configuration and the operation parameters of the electron gun such as the cathode voltage.anode voltage and filament current. The electron current is greater than 80 mA if the distance betweencathode and anode is 7 mm. the inclination angle of the anode is 7dl. the cathode voltage is 80 V; the anodevoltage is 2500 V and the filament current is 3.75 A.

PENDAHULUANS alah satu komponen penting akselerator elektron

500 kV /20 mA yang sedang dirancang bangun di

PPNY -BA TAN saat ini adalah sumber elektron tipe

termionik. Pemilihan sumber ion tipe termionik

berdasarkan pertimbangan konstruksinya yangsederhana sehingga mudah untuk dirancang bangun.

Pada sumber elektron tipe termionik, elektron

dihasilkan melalui proses emisi termionik pada

suatu filamen yang dipanaskan. Selanjutnyaelektron yang dihasilkan tersebut diekstraksi dari

dalam sumber elektron clan dibentuk menjadi berkas

elektron menggunakan sistem elektroda pembentuk

berkaslil. Parameter-parameter yang dapatmempengaruhi arus elektron yang dihasilkan oleh

sumber elektron tipe termionik adalah meliputi

bentuk, ukuran clan jenis bahan filamen, arus

filamen, potensial clan susunan elektroda pembentuk

berkas, serta tingkat kehampaan dalam sumber

elektron. Untuk mendapatkan arus elektron yang

optimal maka perlu dilakukan optimasi dari

parameter-parameter tersebut.

Persoalan yang dihadapi pada elektrodapembentuk berkas adalah bagaimana bentukgeometri elektroda dan berapa potensial yang harusdipasang pada elektroda untuk mengeluarkanelektron dari dalam sumber elektron. Bentuk dankuat medan listrik di antara elektroda pembentukberkas sangat berpengaruh terhadap aliran elektrondi dalamnya. Hal ini selanjutnya akan berpengaruhterhadap bentuk berkas elektron yang keluar darisumber elektron[2J. Untuk mendapatkan aruselektron yang cukup besar dengan bentuk berkasyang tidak menyebar perlu dipelajari susunanelektroda pembentuk berkas yang tepat.

Elektroda pembentuk berkas pada sumberelektron tipe termionik yang telah dirancang bangunterdiri dari katoda dan anoda. Katoda berbentukkerucut terpancung dan terletak di dekat filamenuerfungsi sebagai "pendorong" elektron dari filamenmenuju anoda yang terletak berhadapan dengankatoda. Pada anoda terdapat celah sebagai jalankeluarnya elektron dari sumber elektron. Salah satuparameter yang menentukan bentuk dan besar arus

Prosiding Pertemuan dan Presentasi IlmiahP3TM-BAT1N. Yogyakarta 14 -15 Juti 19!22 Buku I

elektron yang dihasilkan oleh sumber elektronadalah susunan katoda dan anoda terse but sebagaielektroda pembentuk berkas. Dalam makalah inidibahas hasil pengamatan arus elektron dari sumberelektron tipe termionik yang diperoleh denganmemvariasi susunan elektroda pembentuk berkas.Hal ini dilakukan sebagai upaya untuk mendapatkansusunan katoda dan anoda yang paling tepatsehingga diperoleh arus elektron yang memenuhipersyaratan pada akselerator elektron 500 kV /20mA.

x

Gambar I. Bidang batas antara daerah bebasmuatan dengan daerah aliran elektronuntuk berkas elektron lurus clanberpenampang kotak[4].

Rapat arus elektron Je dari katoda ke anodaberdasarkan analisis yang telah dilakukan adalah:

V 3/2a

a2J=xe (1)

4EO /,.. Idi mana X = (9) -v2e / m adalah tetapan

Child, untuk elektron X = 2,334 X 10-6 AN3/2. Dari

persamaan (1) dapat dilihat bahwa rapat aruselektron ditentukan oleh potensial anoda (Va) daDjarak antara katoda daD anoda (a). Distribusipotensial di daerah y > 0 antara katoda daD anodadari basil analisis adalah sebagai berikut.

(2)

TEOR!

Di dalam MBE diharapkan arus elektronyang keluar dari sumber elektron tidak menyebarsehingga semua berkas elektron dapat dilewatkanmelalui tabung pemercepat elektron. Padaprinsipnya berkas elektron adalah aliran muatanyang dalam perjalanannya di dalam sumber elektrondipengaruhi oleh medan elektrostatik antara katodaclan anoda. Distribusi medan elektrostatik tersebutmenentukan bentuk berkas elektron yang keluar darisumber elektron. Sedangkan distribusi medanelektrostatik tersebut ditentukan oleh bentuk clansusunan katoda dan anoda sebagai elektrodapembentuk berkas dalam sumber elektron. Padaberkas elektron energi tinggi (relativistic) perludiperhatikan juga adanya efek medan magnet yangditimbulkan oleh arns elektron terhadap elektronlain di dalam berkas elektron. Medan magnettersebut mengakibatkan gaya tarik magnetik(magnetic attractive forces) yang akanmengimbangi gaya tolak elektrostatik (electrostaticrepulsive forces)[2]. Tetapi untuk berkas elektronenergi rendah efek medan magnet dapat diabaikanterhadap medan elektrostatik.

Susunan elektroda pembentuk berkaselektron yang banyak digunakan untukmenghasilkan berkas elektron yang lurns atauhampir tidak menyebar adalah susunan elektrodaPierce[3]. Susunan elektroda Pierce terdiri darikatoda dan anoda dan dapat menghasilkan berkaselektron dengan perveance yang tinggi yaitu sekitar10.8 A y.3/2. Susunan elektroda Pierce untukmendapatkan aliran elektron yang lurns ditentukanmelalui analisis bentuk elektroda yang dilakukandengan mengandaikan bahwa daerah di luar aliranelektron merupakan daerah bebas muatan elektron.Untuk aliran elektron berpenampang kotak, bidangbatas antara daerah bebas muatan dengan daerahaliran elektron berupa bidang sejajar terhadapdaeral-, aliran elektron, misal bidang y = 0 atausumbu x seperti ditampilkan pada gambar 1 [4].

Potensial V(x,y) pada persarnaan (2)melukiskan bidang-bidang ekuipotensial antarakatoda daD anoda untuk aliran elektron berbentuksejajar yang diperoleh dengan anggapan bahwakatoda merupakan bidang ekuipotensial V(x,y) = 0 .Untuk bidang ekuipotensial V = 0 tersebut makadari persarnaan (2) diperlukan syarat

4 -I Y 1t("3) tan (-;) = "2' yaitu sudut antara bidang

katoda dengan sumbu x (arah aliran elektron)sebesar 37t/8 radian atau 67,5°. Jika V(x,y)dinormalisasi terhadap potensial V 0 sebagai berikut

4/3

(3)

maka diperoleh potensial temormalisasi sebagaiberikut:

~X/Xn'

(4)

Bidang-bidang ekuipotensial untuk potensial

ISSN 0216-3128.Pioko SP., dkk.

temormalisasi yang dinyatakan dengan persamaan(4) adalah seperti ditampilkan pada gambar 2[4].

211~'O v-v

, V

juga sebesar 67,50 dengan potensial V = 0,sedangkan anoda dipasang pada potensial Vo. Diantara katoda daD anoda dapat dipasang elektroda-elektroda dengan potensial seperti ditunjukkan padagambar 3.

,'. /

'"

67.5"

0

Gambar 2. Bidang-bidang ekipotensial untuk aliranberkas elektron lurus pada susunan elektrodaPierce[4).

Untuk memperoleh aliran elektron yang lurusmenurut analisis Pierce adalah dengan memasang

potensial katoda V= 0 daD potensial anoda

T? - (:!.} 2/3 4/3"0 -Xo

X

z Iro

Gambar 3. Bidang-bidang ekuipotensial untuk aliranberkas elektron lurus berpenampangsirkularI4].

TATAKERJASusunan Somber Elektron Termionik

Susunan sumber elektron tipe termionikuntuk MBE 500 keV/IO mA adalah sepertiditampilkan pada gambar 4[51. Sumber elektron tipetermionik mempunyai fila-men sebagai penghasilelektron bebas melalui proses emisi termionikapabila filamen tersebut dipanaskan dengan aruslistrik.

Untuk aliran elektron berpenampang bulatatau sirkular, maka bidang batas antara daerahbebasmuatan dengan daerah aliran elektron tidakberbentuk bidang datar melainkan silindris. Untukaliran elektron yang berpenampang sirkular, bidang-bidang ekuipotensial tidak dapat diperoleh secarapendekatan analitis. Cara lain yang pemahdilakukan oleh Pierce adalah dengan pendekatanelectrolytic tank yang hasilnya seperti ditampilkanpada gambar 3[4).

Untuk mendapatkan aliran berkas elektronyang lurus dengan penampang berkas sirkular makasudut antara katoda dengan sumbu berkas elektron

~

Keteranl!an I!ambar:1. Flange sebagai dudukan elektroda dan

filamen2. Isolator penyangga elektroda3. Isolator penjepit elektroda4. Kat 0 d a5. Anoda sebagai celah6. As penyangga elektroda7. Feedthrough8. F i I a men

('

i I I I I :,I ~ I, , i! : : " :I I.I.J I J ' " l J "

,,1 fl i ~+~ : i!

Gambar 4. Susunan sumber elektron tipe termionik[S]

ISSN 0216-3128 Djoko SP., dkk.

4

90°) seperti ditampilkan pada gambar 6.Filamen, katoda clan anoda dipasang pada

suatu dudukan (flange) berdiameter 152 mIn clantebal 20 mm. Bagian luar sumber elektronberbentuk silinder dari bahan stainless steelberukuran panjang 320 mIn, diameter dalam 100mm, diameter luar .1 06 mIn. Penyangga katoda clananoda dibuat dari bahan alumina, sedangkanpenjepit katoda clan anoda dibuat dari bahan teflon.

Pengamatan Arus Elektron

Untuk mengamati pengaruh susunan katodaclan anoda terhadap arus elektron dari sumberelektron termionik digunakan peralatan yang secaraskema ditampilkan pada gambar 7.

Filamen dibuat daTi kawat tungstenberdiameter 0,25 mm, dibentuk menjadi spiral(helix) dengan jumlah lilitan 17, panjang spiral 16mm clan diameter spiral 2,5 mm. Di dekat filamenterdapat katoda yang berfungsi sebagai pendorongeletron bebas agar bergerak ke arab celah sumberelektron. Katoda dibuat daTi bahan stainless steelclan dibentuk mengikuti basil analisis Pierce yaituberbentuk kerucut terpancung di mana sisi kerucutmembentuk sudut 67,5° terhadap sumbu sumberelektron seperti ditampilkan pada gambar 5.

Disamping itu sumber elektron memilikianoda yang berfungsi juga sebagai celah. Anodajuga dibuat dari bahan stainless steel, berbentukkerucut terpancung di mana sudut antara sisi kerucutdengan sumbu sumber elektron dibuat bervariasiyaitu 70°, 80°, clan 85° serta berbentuk datal (sudut

-f

""+/Gambar 5. Bentuk katoda pacta sumber elektron termionik.

h., ~.-$-- '" '00 ..L 7'

'10I

---,.1

II" '20~L-;};;;:--~ .t.!ill..~~

Gambar 6. Bentuk-bentuk anoda pada sumber elektron termionik.

katoda anoda/

meterarus

catudayasumberelektron

sistemhampa

Gambar 7. Skema pengamatan arus elektron sumber elektron termionik.

Djoko SP., dkk. ISSN 0216-3128

Prosiding Pertemuan dan Presentasi IlmiahP3TM-BATAN, Yogyakarta 14 -15 Juti 1999 Buku I 5

Filamen, katoda dan anoda sumber elektronberada di dalam tabung hampa stainless steel.Kehampaan sumber elektron saat pengujian adalahsekitar 4 x 10-5 mbar. Susunan katoda dan anodadalam hal ini meliputi jarak antara katoda dananoda, bentuk anoda atau sudut kemiringan anodaterhadap sumbu sumber elektron. Untuk mengukurarus elektron di belakang anoda diletakkan suatutarget berupa plat stainless steel yang dihubungkandengan meter arus. Sedangkan untuk mengopera-sikan sumber elektron diperlukan catudaya yangmeliputi catudaya filamen berupa sumber arussearah, catudaya katoda dan anoda berupa sumbertegangan searah.

dalamnya.

Parameter-parameter yang menyatakansusunan katoda-anoda dalam sumber elektrontermionik dalam hal ini adalah jarak antara katodadengan anoda serta sudut kemiringan anoda. Jarakantara katoda dengan anoda divariasi daTi 7 sampaidengan 20 mm, sudut kemiringan anoda divariasidaTi 70° sampai dengan 90°. Sedangkan sudutkemiringan katoda adalah tetap sebesar 67,5° sesuaidengan model Pierce untuk aliran elektron yanglurus atau sejajar.

Pengaruh tegangan anoda, sudut kemiringananoda daD jarak antara katoda dengan anodaterhadap arus elektron yang dihasilkan oleh sumberelektron ditampilkan dalam bentuk grafik padagambar 8, 9, 10 daD 11. Dari grafik tersebut tampakbahwa tegangan anoda sangat berpengaruh terhadaparus elektron. Makin tinggi tegangan anoda makamakin besar arus elektron yang dihasilkan, sesuaidengan persamaan (1) bahwa ragat arus elektron (J.)berbanding lurus dengan V.3. Sampai dengantegangan anoda 2500 V (yang dilakukan padapercobaan ini), arus elektron belum mencapai nilaijenuh. Gejala seperti ini tampak pada semua sudutkemiringan anoda. Tegangan anoda dalam hal inidibatasi sampai 2500 V karena keterbatasankemampuan catudaya anoda.

HASIL DAN PEMBAHASANDalam sumber elektron tipe termionik arus

elektron dihasilkan oleh filamen secara emisitermionik. Fungsi ka~oda pada sumber elektronseperti terlihat pada susunan sumber elektron(gambar 4) adalah sebagai pendorong elektron-elektron dari filamen menuju ke anoda yang jugaberfungsi sebagai celah sumber elektron. Aliranelektron antara katoda dan anoda ditentukan olehtegangan katoda, tegangan anoda serta jarak antarakatoda dengan anoda. Hal ini karena terkait dengandistribusi atau bentuk medan listrik antara katodadan anoda yang mempengaruhi gerakan elektron di

100 100

S.dut AnlMla90 Derajat

-.-K.A7mm-+- K-A 13mm

-K.AWmm

85Dcnjot

-.-K-A7--4,.- K-A 13--8- K-A 20-

8080

<-gc0..~OJ

~~=..<

~

60

I~~

:<-g 60cE~OJ

~ 40.,=..<40

v

~l '~

~ 2020 1~~ o,

500 1000 1500 2000Tegangan Anoda (volt)

2500500 1000 1500 1000

Tegangan Anoda (volt)2500

Gambar 9. Grafik arus elektron sebagai fungsi tegangananoda (sudut kemiringan anoda 85 derajat,tegangan katoda 120 V, arus filamen 3,75 A).

Gambar 8. Grafik arus elektron sebagai fungsi tegangananoda (sudut kemiringan anoda 90 derajat,tegangan katoda 120 V, arus filamen 3,75 A).

rapat arus elektron (Je) berbanding terbalik dengankuadratjarak antara katoda dengan anoda (~) makajelas bahwa untuk mempertahankan rapat aruselektron pada suatu nilai tertentu harus diimbangidengan kenaikan tegangan anoda (Va) apabila jarakantara katoda dengan anoda (0) membesar. Sebagaicontoh, pada sudut kemiringan anoda 900 daD jarak

Dari variasi jarak antara katoda dengan anodaterlihat bahwa arus elektron dipengaruhi oleh jaraktersebut. Makin jauh jarak antara katoda dengananoda maka untuk memperoleh arus elektrontertentu seperti pada jarak yang lebih dekatdiperlukan tegangan anoda yang lebih tinggi.Apabila ditinjau kembali persamaan (1) di mana

Prosiding Pertemuan dan Presentasi llmiahP3TM-BATAN, Yogyakarta 14 -15 Ju/i 1999Buku I6

antara katoda dengan anoda 7 mm arus elektron 60IDA diperoleh dengan tegangan anoda 1800 V.Apabila jarak tersebut diperbesar menjadi 13 mmmaka arus elektron 60 IDA diperoleh dengan

menaikkan tegangan anoda menjadi 2200 v.Demikian juga pada sudut kemiringan anoda yanglain.

100~ I'

8080 -

-=:7~

;;;;g 60

40

<',,§, 60=0..~..~ 40

WI=..<

~

=Q..~..~~=..<

2020

0- .~ .500 1000 1500 2000

Tegangan Anoda (volt)

~~:::-500 1000 1500 2000 2500 2500

Tegangan Anoda (volt)

Garnbar 10. Grafik arus elektron sebagai fungsi tegangan Garnbar 11. Grafik arus elektron sebagai fungsi tegangananoda (sudut kemiringan anoda 80 derajat, anoda (sudut kemiringan anoda 70 derajat,tegangan katoda 120 V, arus filarnen 3,75 A) tegangan katoda 120 V, arus filarnen 3,75 A)

Untuk sudut kemiringan anoda 85° aruselektron yang diperoleh umumnya lebih rendahapabila dibandingkan dengan arus elektron yangdiperoleh pada sudut kemiringan anoda 70°, 80° dan90°. Bahkan pada jarak antara katoda dengan anoda7 mm arus elektron yang dihasilkan dengan ketigasudut kemiringan anoda tersebut rata-rata cukuptinggi yaitu ?; 80 mA pada tegangan anoda 2500 V.Perubahan arus elektron yang berkaitan denganperubahan sudut kemiringan anoda adalah sebagaiakibat perubahan bentuk medan listrik di sekitarcelah anoda. Perubahan bentuk medan listriktersebut berpengaruh kepada bentuk berkas elektronyang keluar dari celah seperti dapat dilihat. padabasil pengukuran arus elektron tersebut.

Selain pengaruh tegangan anoda telahdiamati juga pengaruh tegangan katoda terhadaparus elektron untuk masing-masing sudutkemiringan anoda dengan variasi jarak antara katodadengan anoda. Hasil pengamatan arus elektronditampilkan dalam bentuk graflk berturut-turut padagambar 12, 13, 14 dan 15. Dari graflk tersebuttampak bahwa tegangan katoda berpengaruhterhadap arus elektron dan arus elektron mencapainilai maksimum pada tegangan katoda sekitar 80volt terutama untuk sudut kemiringan anoda 90°, 80°dan 70°. Sedangkan untuk sudut kemiringan anoda85° arus elektron maksimum dicapai pada tegangankatoda sekitar 150 volt.

100100

80

80

!5

i~f-<

1=Q

~"~~-<

~

60

4OJ

1--~

, --tegangan anoda 2,1 kV, arus filamen 3,75 A) tegangan anoda 2,1 kV, arus filamen 3,75 A)

20

(]~~..000J" ,-

"..... ,~"I .

0 100 100 JOO 400 0 100 ZOO JOO 400

Tegangan Katoda (volt) Tegangan Katoda (volt)

Garnbar 12. Grafik arus elektron sebagai fungsi tegangan Garnbar 13. Grafik arus elektron sebagai fungsi tegangankatoda (sudut kemiringan anoda 90 dera.iat, katoda (sudut kemiringan anoda 85 derajat,

Prosiding Pertemuan dan Presen~asi llmiahP3TM-BATAN, Yogyakarta 14 -15 Juli 1999

I

Buku I 7

100 100

80 80

1

c0...~..~'"=...~

1

~

40

ce~..~~=...<

60

40

20 20

00 I .I' ,

0 100 200 300 40 0 100 200 300 40Tegangan Katoda (volt) Tegangan Katoda (volt)

Gambar 14. Grafik arus elektron sebagai fungsi tegangan Gambar 15. Grafik arus elektron sebagaifungsi tegangankatoda (sudut kemiringan anoda 80 derajat, katoda (sudut kemiringan anoda 70 derajat,tegangan anoda 2,1 kV, arus filamen 3,75 A) tegangan anoda 2,1 kV,arus filamen 3,75 A)

tersebut ditentukan oleh jarak antara katoda dengananoda, serta sudut kemiringan anoda terhadapsumbu daTi sumber .elektron. Kedua parametertersebut harus ditentukan untUk memperoleh aruselektron yang besar disamping parameter-parameteroperasi sumber elektron yang terdiri daTi tegangankatoda, tegangan anoda dan arus filamen. Dari datapercobaan temyata arus elektron cukup besar yaitulebih daTi 80 mA apabila jarak antara katoda dengananoda 7 mm, sudut kemiringan anoda 700, tegangankatoda 80 V, tegangan anoda 2500 V daD arusfilamen 3,75 A.

Nilai maksimurn arus elektron untuk sudutkemiringan anoda tertentu juga bervariasi terhadapjarak antara katoda dengan anoda. Pacta urnumnyaarus elektron maksimurn mencapai > 80 mA pactajarak antara katoda dengan anoda 7 mm. Kecualiuntuk sudut kemiringan anoda 850 pacta jaraktersebut arus elektron maksimurn < 80 mA.Sedangkan untuk jarak 13 mm dan 20 mm aruselektron maksimurn untuk semua sudut kemiringananoda < 80 mA.

Dari graftk tersebut tampak bahwa meskipuntegangan katoda masih nol tetapi telah terukuradanya arus elektron. Arus elektron ini berasal darielektron yang terekstraksi melalui celah sumberelektron oleh medan listrik antara filamen dengananoda yang berupa celah tersebut. Pacta saat mulaiacta tegangan katoda maka arus elektron makinbertambah karena adanya tambahan medan listrikantara katoda dengan anoda. Makin tinggi tegangankatoda maka makin banYak jurnlah elektron yangdapat keluar dari surnber elektron melalui celahkarena terjadi efek pemfokusan. Pacta suatu saatarus elektron menjadi berkurang setelah mencapainilai maksimurn, karena kenaikan tegangan katodaselanjutnya memberikan efek pemanjangan jarakfokus yang mengakibatkan sebagian elektronterhalang oleh celah.

UCAP AN TERIMA KASIHPada kesempatan ini penulis menyampaikan

banyak terima kasih kepada para teknisi di BidangFisika Nuklir daD Atom terutama saudara Sukidi,BE, Sumaryadi, daD Suhartono yang telah banyakmembantu eksperimen ini hingga dapat terlaksanadengan baik.

KESIMPULANDan basil yang diperoleh pada percobaan ini

dapat disimpulkan bahwa arus elektron yangdihasilkan oleh sumber elektron tipe termionikdipengaruhi oleh susunan katoda-anoda sebagaielektroda pembentuk berkas elektron. Susunankatoda-anoda dalam sumber elektron termionik

DAFTARPUSTAKA1. DJOKO S. P., SUTADJI S., SUPRAPTO,

SUKJDI, "Rancang Bangun Sumber ElektronUntuk Mesin Berkas Elektron PPNY-BATAN

Yogyakarta", Makalah dipresentasikan padaSeminar Sehari Mesin Berkas Elektron diPPNY-BATAN, Yogyakarta, 16 Januari 1996.

2. KIRSTEIN, P. T., et. al., "Space-Charge Flow",Mc Graw-Hill Inc (1967).

3. SCHILLER, S., et al., "Electron BeamTechnology", John Wiley & Sons, New York

(1982).

ISSN 0216-3128 Djoko SPo, dkk.

4.

FORRESTER, A.T., "Large Ion Beams,Fundamentals of Generation and Propagation",John Wiley & Sons, New York (1986).

DJOKO S. P., SUPRAPTO, "ModifIkasiElektoroda Pembentuk Berkas Sumber ElektronTipe Termionik Untuk Peningkatan ArusElektron", Makalah dipresentasikan padaPertemuan daD Presentasi Ilmiah PenelitianDasar Ilmu Pengetahuan daD Teknologi Nuklir,PPNY-BATAN, Yogyakarta, 26 -27 Mei 1998.

Djoko SP.

5.

TANYAJAWAB

* Arus maksimum pada 700 > arus maksimum 900

perbedaannya sekitar 5 mA.

* Yang diberi tegangan referensi adalah filamen.

* Arus diukur dengan plat SS pada jarak 20 cm.

Plat SS tersebut sebagai "Faraday Cup"dengan ukuran diameter 5 cm yangdihubungkan dengan meter. arus yang diground.

Heru Susetyadi

* Berapa tegangan maksimum yang dijinkan ?

* Dapatkah dicapai arus elektron maksimum ?

Djoko SP.

* Teganga yang diijinkan sesuai kemampuan

feedtrough adalah .:!:. 8 k II:

* Arus elektron maksimum dapat dicapai untukkondisi operasi sumber elektron tertentu yangditentukan oleh parameter-parameter arusfilamen, tegangan katoda, tegangan anodaserta susunan katoda anoda.

Tri Mardji A.

* Apakah sudah dipelajari (simulasi) hubunganantara tegangan anoda dengan aTuS elektron ?Apakah kurva gambar 8, 9, 10, 10 clan 11 bisaditarik garis luTus/linier saja ?

* Pada gambar 12 dipero.leh arus maksimumelektron pada Vkat ,., 70-80 V. Mengapa padapengukuran yang ditampilkan oleh gambar 9 sid11 tidak menggunakan tegangan katoda 70-80Vatau 140-150 V (sesuai gambar 13)?

Djoko SP.Sayono* Apakah sudut kemiringan anoda tidak

berpengaruh terhadap tebarab berkas aruselektron?

* Pengukuran arus apakah dilakukan untukbermacam-macam posisi (sehingga dapatdiketahui sifat teb.arannya) ?

Djoko SP.

* Sudut kemiringan anoda secara teori jugaberpengaruh terhadap tebaran berkas aruselektron.

* Pengukuran arus hanya dilakukan pada satuposisi. Untuk mengubah posisi saatpengukuran masih merupakan kendala (secarateknis suiit diiakukan).

Widdi Usada

* Berapa tekanan vakum pada eksperimen ini,dalam abstrak tidak ada

* Apakah dilihat pula profil dari berkas yangmuncul?

Djoko SP.

* Tekanan vakum pada eksperimen ini 4x1O-5mbar

* Simu/asi hubungan antara tegangan anodadengan arus e/ektron dapat dipe/ajari denganprogram EGUN Tetapi untuk sumbar e/ektronyang te/ah dirancang bangun be/urndi/aksanakan. Mengacu. pada persamaan (1)saya kira gambar-gambar 8, 9, 10 dan 11 tidakdapat dibuat /inier.

* Karena kebetu/an eksperimen untuk mendapathasi/ pada gambar 9 sid 11 di/akukan sebe/umeksperimen yang hasi/nya pada gambar 12 dst.

Pramudita Anggraita

* Berapa arus maksimurn yang dipeoleh jikasudut anoda 90° daD 70°.? Mana yang lebihbesar daD apakah perbedaannya cukup besardibandingkan dengan kesulitan pembuatankatodanya ?

* Elemen mana yang diberi teganganreferensi/grounded ?

* Berapa jauh dari anode arus diukur daD

menggunakan apa (pada tegangan berapa daDukuran diameter berapa) .

* Catatan : analisis Pierce hanya untuk 1 dimensi(67,5) sedang sistem dalam koordinat silinder.

Profil berkas belum diamati.

Djoko SF., ill. ISSNO216-3128.