Sabtu, 28 November 2015

Judul : “pengembangan nano fotonik dan Optical coherence tomography (OCT) dengan memanfaatkan sistem fotonik”
A.      Pengembangan Nano Fotonik
            fotonik adalah bidang yang mengkaji inte cahaya dengan materi yang merupakan teknologi kunci abad 21. Teknologi fotonik berperan sangat vital bagi pengembangan teknologi komunikasi dan informasi, penerangan, manufacturinglife science dan kesehatan di dunia. Teknologi ini akan menjadi tren penelitian dunia, khususnya di negara- Nanoteknologi merupakan teknologi yang akan mempengaruhi segala aspek kehidupan negara maju. Nanoteknologi adalah teknologi yang mampu mengerjakan dengan ketepatan lebih kecil dari satu mikrometer (seperjuta meter). Pengertian yang terkandung dalam kata nanoteknologi yang berkembang saat ini tidak lebih dari sekadar miniaturisasi dalam skala nanometer (sepermiliar meter), tetapi istilah teknologi dengan aplikasi yang sangat luas ini melingkupi hampir di seluruh kehidupan manusia. Keberhasilan penemuan materi baru sangat mempengaruhi inovasi teknologi nanofotonik. Materi yang berpotensi untuk dikembangkan sebagai bahan dasar devais fotonik adalah polymer, lithium niobate(LiNbO3), dan semikonduktor (Singh, 1996). Beberapa inovasi teknologi fotonik yang berkembang saat ini adalah:
1. Pengembangan Lampu LED (light emiting diode) yang Hemat Energi
            Pengembangan nanofotonik dengan bahan dasar semi konduktor tipe III-V mampu memberikan ruang untuk inovasi teknologi dan pengembangan model matematika. Pengembangan lampu LED yang menghasilkan cahaya dari perubahan arus listrik dengan energi yang dibutuhkan jauh lebih kecil dibandingkan dengan bola lampu. Spektrum yang dihasilkan oleh LED adalah spektrum kontinyu dari inframerah sampai dengan ultraviolet. Dalam beberapa tahun mendatang, bola lampu akan diganti dengan LED yang hemat energi dan memiliki waktu hidup yang cukup lama.
2. Laser Diode sebagai Sumber Komunikasi Optik dengan Lalu Lintas Orde Tera byte.
            Pengembangan Sistem Komunikasi Optik (SKO) telah menghasilkan terobosan besar dalam bidang teknologi informasi. Sistem komunikasi ini dapat mengirimkan data lebih dari 1.000.000.000.000 (Terabit) tiap detik dan berbagai macam informasi secara serentak, namun jaringan dan daya jangkau layanannya pun meluas hingga lintas benua. Hal ini dikarenakan saat ini SKO merupakan satu-satunya sistem komunikasi yang menggunakan gelombang cahaya (light waves) sebagai pembawa informasi tersebut (M.O Tjia, 2002), disamping telah menggunakan sumber laser semikonduktor moda tunggal (single-mode) dan sistem serat optik jenis EDFA (erbium doped fiber amplifier) yang mampu memperkuat sinyal optis secara mandiri (Sudo,1997), juga dilengkapi dengan sistem pembangkit pulsa soliton yang memungkinkan bentuk pulsa informasi tetap stabil sampai jarak ratusan km. Peningkatan kapasitas informasi yang dapat dikirim melalui SKO ini tidak terlepas pula dari keberhasilan dalam melakukan pengolahan informasi dengan kecepatan tinggi (> 10 GHz).
            Performansi operasional SKO semakin handal setelah devais/piranti fotonik pendukungnya berhasil dibuat secara terintegrasi dalam bentuk rangkaian optika terpadu. Devais-devais fotonik tersebut umumnya dikelompokkan atas devais yang bekerja secara pasif dan aktif.
            Devais fotonik pasif adalah kelompok devais yang operasionalnya tidak tergantung pada pengaruh luar (misalnya penerapan tegangan operasi). Yang termasuk kelompok devais pasif ini antara lain adalah :
a.         devais WDM (wavelength demultiplexer/multiplexer) yang berfungsi           sebagai            devais penggabung dan pemisah berbagai panjang            gelombang (Rohedi,1997).
 b.        Polarisator sebagai devais pemisah tingkat polarisasi cahaya modus             transverse elektrik (TE) dan modus transverse magnetic (TM) (Amalia      dkk,1993)
c.         modulator sebagai devais pemodulasi pulsa (Danelsen,1984), dan
d.         filter panjang gelombang (Chi Wu dkk,1991).
Sebaliknya, devais fotonik aktif operasionalnya sangat tergantung pada pengaruh luar (intensitas berkas optik masukan), termasuk kelompok devais aktif ini adalah  devais-devais gerbang logika optik NOT, AND, OR, NAND yang berfungsi sebagai pensaklar secara optik (Pramono dkk., 2000).
            Pembuatan devais-devais optik dalam bentuk rangkaian optika terpadu (integrated optics) tersebut terealisasi di samping berkat kemajuan dalam bidang rekayasa struktur material, juga karena berkembangnya teknologi lapisan tipis. Ini berarti, pengembangan teknologi fotonik yang mendukung terciptanya sistem komunikasi optik berkapasitas besar dan sistem pengolahan informasi optik berkecepatan tinggi tersebut sangat bertumpu pada realisasi pembuatan devais optika terpadu.
3. Sumber Cahaya UV untuk Sterilisasi Air
            Cahaya ultra violet memiliki energi yang cukup tinggi dan dapat digunakan untuk membunuh kuman-kuman atau bakteri. Spektrum cahaya ultra violet terletak antara panjang gelombang 100 sampai dengan 280 nanometer dapat digunakan untuk sterilisasi air minum. Bakteri dan virus akan menyerap energi cahaya, energinya bertambah, dan akhirnya ikatannya putus sehingga tidak dapat berkembang biak. Untuk sterilisasi air minum dibutuhkan cahaya yang memiliki panjang gelombang 265 Nanometer dan 280 Nanometer.
            Diode ultra violet menghasilkan cahaya dengan panjang gelombang terletak antara 210 sampai dengan 400 nanometer. Cahaya yang dipancarkan oleh diode ultra violet memiliki kelebihan dibandingkan dengancahaya lampu air raksa yaitu intensitasnya lebih tinggi dan distribusi cahayanya kontinyu. Disamping itu, diode ultra violet tidak membutuhkan waktu untuk pemanasan dan membutuhkan arus listrik yang kecil (ekonomis). Bandingkan dengan metode tradisional untuk membunuh kuman, air dimasak pada suhu 65 Derajad. Proses pemanasan air ini dibutuhkan arus listrik yang cukup besar.
4. Laser dengan Daya Tinggi untuk Proses Pengelasan dengan Presisi yang Tinggi.
            Salah satu penggunaan penting laser adalah untuk pengelasan dan pemotongan. Laser yang digunakan untuk memotong harus memiliki daya minimal 100 Watt dengan panjang gelombang terletak 1064 nanometer. Untuk menghasilkan laser dengan daya yang tinggi dibutuhkan material semikonduktor dengan dimensi yang kecil, sehingga dapat dengan mudah dibawa ke beberapa tempat. Laser ini beroperasi secara kontinyu, dapat memotong hampir semua bahan kalau berkas difokuskan .

5. Quantum optik untuk pengamanan data
            Pengamanan data dengan memanfaatkan foton di masa mendatang bukan sesuatu yang tidak mungkin. Foton memiliki dimensi yang begitu kecil dan tentu saja tidak dapat diuraikan lagi. Untuk dapat mengirim foton dibutuhkan sebuah laser diode dengan daya tertentu secara pulsa hasilnya disebut sebagai quantum dotQuantum Information Science akan mendorong pengembangan inovasi dan teknologi baru sebagaimana quantum computers, quantum materials, quantum cryptography, quantum simulations danquantum algorithms. Eksperimen quantum bersifat penelitian multidisiplin.
             Dalam hal ini tidak hanya universitas maupun lembaga penelitian yang menjadi pemain utama dalam perencanaan dan pengembangan suatu teknologi, ada pemain lain yang turut berperan, yaitu industri, pemerintah, investor,dan end-user. Universitas maupun institusi penelitian mengemban tanggung jawab untuk memberi informasi yang tepat tentang arah dan kebijakan penelitian yang baik dan bermanfaat bagi kemajuan dan kemakmuran suatu negara.
pemilihan dan prioritas penelitian nanoteknologi untuk dapat didanai khususnya yang mendukung keenam program unggulan pemerintah, misalnya pengembangan nanobaja untuk transportasi, micro sensor untuk MEMS/ NEMS, nano-polymeric self assembled monolayer, nano-katalis, nano fotonik dll.


B.     Optical coherence tomography (OCT) dengan memanfaatkan sistem fotonik”
1.      Pengertian
                        TOMOGRAPHY (OCT) Optical coherence tomography (OCT)      adalah teknik pencitraan diagnostik medis yang memanfaatkan fotonik           (photonics) dan serat optik untuk mendapatkan gambar dan karakterisasi    jaringan mata. Pada tomografi baru ini, saraf optik dan struktur retina         digambarkan pada tingkat resolusi yang sangat tinggi. Lapisan anatomi retina dapat dibedakan dan ketebalan retina dapat diukur.  OCT             merupakan alat diagnostik modern dengan teknik pencahayaan        menggunakan resolusi tinggi untuk menvisualisasikan perubahan yang     terjadi akibat suatu penyakit pada retina mata. Alat ini tidak kontak             langsung dengan bola mata sehingga dapat mengurangi efek samping yang             merugikan mata.
2.      Kelebihan dan Kekurangan
                        Pemeriksaan OCT (Optical Coherence Tomography) untuk menilai lapisan-lapisan saraf penglihatan. Dilakukan pemeriksaan OCT (Optical            Coherence Tomography) pada pasien untuk mengetahui kelainan pada             lapisan-lapisan saraf mata. Pasien diharuskan fokus melihat objek yang       ada didalam alat hingga pemeriksaan selesai. OCT awalnya diterapkan           untuk pencitraan dalam oftalmologi ( Swanson et al 1993 , Fercher et al    1993a) Kemajuan teknologi OCT telah memungkinkan untuk          menggunakan OCT dalam berbagai aplikasi . Aplikasi medis masih         mendominasi ( Fujimoto et al 1995 , Fujimoto et al 1999a ,b , Bouma dan      Tearney 2002a ) . Selain teknik topografi permukaan terkait erat, hanya       beberapa aplikasi OCT non - medis telah diselidiki sejauh ini. Keunggulan             spesifik OCT dibandingkan dengan teknik optik alternative adalah :
            1.  Resolusi kedalaman independen dari aperture sampel balok .
2. Gerbang koherensi secara substansial dapat meningkatkan kedalaman probing dalam media penghambur .
                         Keuntungan dari OCT dibandingkan dengan modalitas pencitraan             non- optiknya yaitu:
             1.  kedalaman tinggi dan resolusi transversal,
             2. kontak-bebas dan operasi non – invasif
             3.Fungsi kontras gambar dependen.
                        Teknik kontras terkait didasarkan pada pergeseran frekuensi            Doppler, polarisasi dan tergantung panjang gelombang - hamburan balik.            Kerugian utama dari OCT dibandingkan dengan modalitas pencitraan             alternatif dalam pengobatan adalah keterbatasan kedalaman penetrasi di     media hamburan. Selain itu didapati OCT memiliki perkembangan dalam            penggunaannya seperti:
  a.    Pemanfaatan OCT di bidang oftalmologi. Oftalmologi masih                                                  mendominasi bidang OCT biomedis. Alasan yang paling penting untuk itu                        adalah transmitansi tinggi dari media okular. Alasan lain adalah kepekaan                           interferometric dan presisi dari OCT yang cocok, cukup baik dengan                                    kualitas optic dari struktur ofalmologi yang banyak. Selanjutnya adalah                    independensi resolusi kedalaman dari sampel balok aperture yang                                      memungkinkan sensitivitas tinggi struktur lapisan perekaman pada fundus                                  mata (Puliafito et al 1995). Oleh karena itu, OCT sudah menjadi alat rutin                                  untuk pemeriksaan pada khususnya, dari bagian posterior mata. Pada                         segmen anterior mata OCT dapat membantu untuk menggambarkan dan                             mengukur rincian patologi kornea dan perubahan struktural dari sudut                          ruang dan iris (Hoerauf et al, 2002).
 b.        Biopsi OCT dan OCT fungsional, Biopsi eksisi memaksakan masalah          seperti resiko sel kanker menyebar, infeksi dan perdarahan. Biopsi optikal      menjanjikan untuk menilai jaringan dan fungsi sel dan morfologi in situ.             OCT menawarkan properti seperti resolusi tinggi, kedalaman penetrasi        yang tinggi, dan potensi untuk pencitraan fungsional dianggap sebagai           prasyarat untuk biopsi optik. Standard OCT dapat memperjelas morfologi        jaringan yang relevan (Fujimoto et al, 2000). Banyak penyakit, termasuk     kanker pada tahap awal, membutuhkan resolusi yang lebih tinggi untuk          diagnosis yang akurat (Bouma dan Tearney 2002b). Resolusi ultra-tinggi      Oktober (Drexler et al, 1999), oleh karena itu, merupakan langkah penting menuju biopsi optik seperti (Fujimoto et al 1995).
 c.        OCT non-medis. Koherensi rendah interferometri telah digunakan dalam t  eknologi produksi optik dan bidang teknis lainnya. Sebagai contoh, LCI   atau 'gangguan cahaya putih' (Hariharan 1985) telah digunakan selama             bertahun-tahun dalam metrologi industri, misalnya sebagai sensor posisi      (Li et al             pengukuran ketebalan lapisan tipis (Flourney 1972), dan untuk measurands lain yang dapat dikonversi menjadi perpindahan (Rao et            al 1993). Baru-baru ini, LCI telah diusulkan sebagai teknologi kunci untuk             tinggi penyimpanan data kepadatan pada cakram optik multilayer (Chinn dan Swanson 2002).
            3 . Manfaat
            Manfaat penggunaan alat OCT dalam bidang kesehatan tentunya sebagai penunjang atau penegak diagnosa. Namun, dokter tidak dapat menegakkan diagnosa kepada pasien dengan penyakit mata hanya dengan menggunakan pemeriksaan penunjang OCT ini, dalam arti OCT ini tidak dapat berdiri sendiri dalam mempelajari pasien dengan penyakit mata. Dokter mata yang menginterpretasikan hasil cross-sectional retina harus mempunyai informasi lain yang membantu, seperti umur pasien dan tajam pengelihatan, riwayat kesehatan, dan lan-lain. Oleh karena itu, interpretasi OCT yang bagus memerlukan pengetahuan mengenai riwayat penyakit, pemeriksaan mata lengkap, termasuk pemeriksaan biomikroskop, foto fundus, dan sebagainya. Dalam kasus diabetes retinopati, alat ini digunakan sebagai modalitas pencitraan optik berdasarkan gangguan, dan analog dengan USG. Hal ini menghasilkan gambar penampang retina (B-scan) yang dapat digunakan untuk mengukur ketebalan retina dan untuk menyelesaikan lapisan utama, memungkinkan pengamatan pada kebocoran, pembengkakan. OCT dapat menjadi modalitas pemeriksaan bagi pasien DM untuk mengetahui kelainan yang telah terjadi pada retina sehubungan dengan retinopati diabetik, dimana dinilai ketebalan retina, ketebalan makula dan volumenya.            Manfaat OCT juga dalam mendeteksi membran epiretina, traksi vitreomakular, hialoid posterior dan detachment foveola. Kelainan ini tidak dapat terlihat pada fluoresein angiografi. Identifikasi kelainan ini penting untuk mendeteksi CSME dengan traksi vitreomakular yang menjadi acuan untuk intervensi bedah segera. Berdasarkan penelitian dari Johns Hopkins menyatakan bahwa MRI sebagai alat bantu diagnostik sebagi alat yang sempurna yang mengukur hasil dari dari berbagai jenis kehilangan jaringan daripada kerusakan khusus saraf itu sendiri, tetapi dengan OCT dapat melihat persis bagaimana syaraf yang sehat berpotensi sebelum gejala lainnya. Disaat melakukan pemeriksaan pasien dengan menggunakan OCT sebaiknya pasien dan keluarga diberi penjelasan tentang prosedur yang akan dilakukan. Pasien diberi gambaran tentang alat yang akan digunakan. Bila perlu dengan menggunakan kaset video atau poster, hal ini dimaksudkan untuk memberikan pengertian kepada pasien dengan demikian menguragi stress sebelum waktu prosedur dilakukan. Dilakukan pemantauan melalui komputer dan pengambilan gambar dari beberapa sudut yang dicurigai adanya kelainan.
  a.  Selama prosedur berlangsung pasien harus diam absolut selama 10-15            menit.       
  b.  Pengambilan gambar dilakukan dari dagu meempel pada OCT dan mata        tidak    berkedip beeberapa detik
    c.    Selama prosedur berlangsung perawat harus menemani pasien.
    d. Sesudah pengambilan gambar pasien dirapikan Optical coherence        tomography (OCT) adalah teknik pencitraan diagnostik medis yang       memanfaatkan fotonik (photonics) dan serat optik untuk mendapatkan             gambar dan karakterisasi jaringan mata.
            Pada tomografi baru ini, saraf optik dan struktur retina digambarkan pada tingkat resolusi yang sangat tinggi dalam mengoperasionalkan alat kesehatan ini. Lapisan anatomi retina dapat dibedakan dan ketebalan retina dapat diukur. OCT memberikan kontribusi besar dalam bidang kesehatan yang dapat membantu dalam menegakkan suatu diagnosa atu terapi laser. Prinsip kerja alat ini dimulai dengan adanya alat koheren rendah yang berasal dari dioda superluminan (SLD) yang digabungkan dengan interferometer fiber, yang kemudian dipisahkan oleh serabut splitter pada suatu coupler menjadi ke jalur acuan  (reference) dan sampel (measurement). Sinar dikombinasikan dalam coupler dengan menggunakan cahaya pantulan (backscattered) dari mata penderita. Kemudian kembali melalui retina dan mencapai detektor.  Sinar yang terkirim ke reference arm (mirror) akan dipancarkan sejajar oleh lensa pada keluaran reference arm. Setelah itu direfleksikan dari cermin dan ditangkap kembali oleh lensa dengan dikombinasikan dengan sinar sample arm. Sinyal yang terbentuk diamati jika panjang lintasan optik sesuai dengan panjang koheren dari sumber cahaya foto dioda yang kemudian diproses. Dari proses tersebut didapatkan diagram sistematik dari sistem OCT interferometer fiber optic.
4.       Prinsip Kerja
            Prinsip Kerja Sebuah interferometer Michelson terdiri dari dua buah cermin yaitu M1 dan M2. Sumber cahaya S memancarkan cahaya monokromatik yang kemudian dibagi oleh pembagi sinar (beam splitter) M di titik C, di mana pembagi sinar (beam splitter) ini berupa cermin setengah-perak. M bersifat setengah reflektif, sehingga berkas cahaya ada yang dipantulkan dan ada yang diteruskan. Berkas yang dipantulkan menuju ke titik A sehingga terpantul kembali oleh M1 dan berkas yang diteruskan menuju ke titik B sehingga terpantul oleh M2. Kedua berkas tersebut bersatu kembali di titik C' sehingga terbentuk pola interferensi yang terlihat oleh pengamat di titik E (detektor).  Sebagai aplikasi atau penerapannya di bidang kesehatan adalah pada OCT (optical coherence tomography) yang merupakan teknik pencitraan medis.
            Prinsip kerja alat Tetapi ada yang harus diperhatikan selama menggunakan alat penunjang medis/ keperawatan ini. Analisis selular OCT juga mampu menampilkan lapisan demi lapisan potongan melintang area sekitar papil 360 derajat dengan resolusi tinggi. Analisis numerik ketebalan LSSR mengacu kepada “ISNT rule” atau inferior, superior, nasal dan temporal rule yang merupakan acuan standar yang digunakan untuk mendeteksi tanda-tanda awal dari neuropati optik. Struktur seluler LSSR kuadran superior dan inferior adalah yang paling sensitif terhadap perubahan tekanan bola mata dan cenderung menjadi indikasi awal terjadinya glaukoma dan menjadi tanda glaukoma pre perimetrik yang belum terdeteksi oleh pemeriksaan lapangan pandang. Namun ketebalan kuadran lainnya juga memberikan arti penting dalam fungsi penglihatan yang juga perlu dicermati (Kaushik & Pandav, 2010). Dalam melakukan pemeriksaan OCT, salah satu yang harus diperhatikan adalah kejernihan optik. Wong, et al., (2010), melaporkan bahwa kekeruhan media optik dapat mempengaruhi hasil pemeriksaan OCT. Kekeruhan media yang ada dapat menurunkan kekuatan sinyal optik sinar OCT.         Kekuatan sinyal berkisar 0 hingga 10. Sinyal dibawah 6 menandakan hasil pengukuran yang kurang sahih dan kurang terpercaya. Maka kekuatan sinyal adalah hal yang penting yang harus diperhatikan dalam interprestasi hasil pemeriksaan (Lumbroso & Rispoli, 2009). Hal- hal yang harus diperhatikan saat menggunakan alat-alat berbasis OCT pada pemeriksaan penunjang medis meliputi: keamanan bagi lingkungan klinik, pemajanan elektromagnetik tehadapa alat yang lain harus diperhatikan, kualitas daya listik harus diperhatikan, dan radiasi laser harus tetap dijaga pada level yang aman. Penggunaan alat-alat yang menggunakan teknologi elektromagnetik sangat berpengaruh terhadap lingkungan dan makhluk hidup disekitarnya. Oleh karena itu, OCT yang digunakan harus aman bagi lingkungan klinik. Kualitas daya listrik harus benar-benar dipastikan berada pada daya yang dibutuhkan, hal ini akan berdampak pada pemancaran gelombang elektromagnetik yang hasilkan. OCT biasanya menggunakan daya hanya beberapa miliwatt, dan terkadang radiasinya akan jatuh dari radiasi standar maksimum yang digunakan pada kulit dan jaringan lunak. Oleh karena itu, harus benar-benar malakukan pengecekan daya alat OCT. Didalam keperawatan pun peran keperawatan terhadap peralatan medis OCT untuk menunjang penegakan diagnosis.
            Dengan adanya teknologi medis seperti Optical Coherence Tomography (OCT) Posterior Segment, tentu saja bermanfaat terhadap dunia kesehatan. Selain dapat membantu menegakkan diagnosa OCT dapat digunakan untuk terapi laser. Hal tersebut akan sangat membantu dalam menunjang penegakan diagnosis juga penelitian-penelitian dalam perkembangan ilmu kesehatan.
            Untuk system kerja OCT ketika berkas sinar laser dioda mengenai suatu bahan (sampel) uji, maka intensitas yang datang akan dilemahkan melalui proses absorpsi (serapan) dan penghamburan oleh bahan uji tersebut menjadi . Intensitas berkas sinar laser yang terlemahkan ini akan direspon oleh suatu fotodioda sebagai sensor (detektor) sinar. Dengan asumsi Hukum Beer-Lambert berlaku, maka secara matematik fenomena ini dapat dinyatakan sebagai dengan koefisien pelemahan (atenuasi) total yang tergantung pada proses serapan dan hamburan sinar-laser, dan merupakan ketebalan bahan uji (Watanabe, 1998). Dalam penelitian ini diambil dua asumsi yaitu pertama proses hamburan diabaikan, sehingga sinar laser secara sempurna diserap oleh bahan uji dan yang kedua berkas sinar laser adalah berupa suatu garis tunggal. Dengan demikian, bahan uji menjadi penghalang berkas sinar laser sebelum dideteksi oleh fotodioda.
            Pinsip dasar tomografi yaitu proses pelemahan (atenuasi) sinar-laser oleh bahan uji Hasil program kontrol sistem tomografi optik terkomputerisasi seperti tampak pada Gambar 9. Hasil pengambilan data proyeksi dapat ditampilkan secara visual pada layar monitor, yaitu berupa grafik dua dimensi dengan sumbu vertikal menunjukkan pergeseran bahan uji tiap detik dan sumbu horisontal menunjukkan intensitas cahaya saat pencuplikan dalam desimal. Program kontrol dari sistem tomografi optik terkomputerisasi ini dilengkapi beberapa tombol dengan fungsi masing-masing.. Fungsi dari masing-masing tombol yang tampak pada layar adalah sebagai berikut :
 1. Tombol Mulai, digunakan untuk memulai pengambilan data
 2. Tombol Reset, digunakan untuk mereset seluruh proses pengambilan data.
 3. Tombol Keluar, digunakan untuk keluar dari program sistem tomografi optik     terkomputerisasi.
4. Data ke , menunjukkan banyaknya data yang telah di ambil.
5. Grafik Proyeksi, Menunjukkan grafik pengambilan data.
 6. Data Proyeksi, Menunjukkan angka pengambilan data dalam bentuk Tabel.       Dalam unjuk kerja alat yang telah dirancang-bangun mencoba untuk melakukan proses standar tomografi yaitu mengiris tampang lintang bagian tertentu dari bahan uji. Secara teknis proses pengirisan ini dilakukan dengan menggeser vertikal bahan uji. Untuk irisan bagian atas, berkas sinar laser akan terhalang oleh satu penghalang yaitu berupa gabus berbentuk segiempat. Sementara itu pada irisan bagian bawah, berkas sinar laser akan terhalangi oleh dua penghalang gabus yaitu berbentuk segiempat dan segitiga.  Telah berhasil dirancang sebuah sistem tomografi optik terkomputerisasi berbasis pada pasangan berkas sinar laser dioda dan fotodioda sebagai detektornya. Perangkat lunak sistem kontrol dibuat dengan menggunakan bahasa pemrograman Delphi 6, sedangkan untuk rekonstruksi citra digunakan MATLAB





           


https://www.blogger.com/?hl=id&tab=jj




PERCOBAAN III
PENETAPAN KADAR LOGAM ZINK (Zn) DALAM SUPLEMEN SECARA SSA (SPEKTROFOTOMETER SERAPAN ATOM)

1.             TUJUAN
          Tujuan dari percobaan ini adalah:
1.    Mahasiswa dapat menjelaskan prinsip dasar Spektrofotometri Serapan Atom dan aplikasinya.
2.    Mahasiswa dapat menjelaskan alasan unsur logam zink dapat dianalisis dengan metode Spektrofotometri Serapan Atom.

II.           TINJAUAN PUSTAKA
II.1    Dasar Teori
Peristiwa serapan atom pertama kali diamati oleh Fraunhofer, ketika mengamati garis-garis hitam pada spectrum matahari. Spektroskopi serapan atom pertama kali digunakan pada tahun 1955 oleh Walsh. Spektroskopi serapan atom digunakan untuk analisis kuantitatif unsure-unsur logam dalam jumlah sekelumit (trace) dan sangat kelumit (ultratrace). Cara analisis ini memberikan kadar total unsur logam dalam suatu sampel dan tidak tergantung pada bentuk molekul dari logam dalam sampel tersebut. Spektroskopi serapan atom didasarkan pada penyerapan energi sinar oleh atom-atom netral dan sinar yang diserap biasanya sinar tampak atau ultraviolet. Dalam garis besarnya prinsip spektroskopi serapan atom sama saja dengan spektrofotometri sinar tampak atau ultraviolet. Perbedaannya terletak pada bentuk spectrum, cara pengerjaan sampel dan peralatannya. Metode Spektroskopi serapan atom (SSA) mendasarkan pada prinsip absorbsi cahaya oleh atom. Atom-atom akan menyerap cahaya pada panjang gelombang tertentu, tergantung pada sifat unsurnya (Gandjar & Rohman, 2007).        
Spektrofotometri molekuler pita absopsi inframerah dan UV-tampak yang di pertimbangkan melibatkan molekul poliatom, tetapi atom individu juga menyerap radiasi yang menimbulkan keadaan energi elektronik tereksitasi. Spectra absorpsi lebih sederhana dibandingakan dengan spectra molekulnya karena keadaan energi elektronik tidak mempunyai sub tingkat vibrasi rotasi. Jadi spectra absopsi atom terdiri dari garis-garis yang jauh lebih tajam daripada pita-pita yang diamati dalam spektrokopi molekul (Underwood, 2001).
Metode Spektrofotometri Serapan Atom mendasarkan pada prinsip        absorbsi cahaya oleh atom. Atom-atom akan menyerap cahaya pada panjang gelombang tertentu, tergantung pada sifat unsurnya. Larutan sampel diaspirasikan ke dalam nyala, dan element sampel diubah menjadi uap atom. Beberapa dieksitasikan oleh nyala, tetapi sebagian besar berada dalam keadaan dasar. Atom-atom dalam keadaan dasar ini dapat mengabsorbsi radiasi yang diberikan oleh sumber khusus (hollow cathode lamp) yang terbuat dari element tersebut. Panjang gelombang radiasi yang diberikan oleh sumber sama dengan yang diabsorbsi atom-atom di dalam nyala (Salbiah, 2009).
Spektrofotometer serapan atom adalah suatu alat analisa untuk penentuan unsur-unsur logam dan metalloid yang berdasarkan pada penyerapan radiasi oleh atom-atom bebas tersebut. Alat ini sangat spesifik dimana batas deteksinya sangat rendah, dari satu larutan contoh dapat ditentukan langsung unsur lain tanpa pemisahan terlebih dahulu dan output data dapat dibaca langsung sehingga bersifat sangat ekonomis, dengan penyederhanaan prosedur dan efektivitas waktu terutama dalam analisa logam-logam berat (Tarigan, 1990).
Spektrofotometri serapan atom adalah suatu metode analisis untuk menentukan konsentrasi suatu unsur dalam suatu cuplikan yang didasarkan pada proses penyerapan radiasi sumber oleh atom-atom yang berada pada tingkat energi dasar (ground state). Proses penyerapan energi terjadi pada panjang gelombang yang spesifik dan karakteristik untuk tiap unsur. Proses penyerapan tersebut menyebabkan atom penyerap tereksitasi, dimana elektron dari kulit atom meloncat ke tingkat energi yang lebih tinggi. Banyaknya intensitas radiasi yang diserap sebanding dengan jumlah atom yang berada pada tingkat energi dasar yang menyerap energi radiasi tersebut. Dengan mengukur tingkat penyerapan radiasi (absorbansi) atau mengukur radiasi yang diteruskan (transmitansi), maka konsentrasi unsur di dalam cuplikan dapat ditentukan (Boybul et all, 2009).
Spektrofotometri serapan atom dapat mengukur kadar logam dalam jumlah sangat kecil dengan hasil yang akurat karena didasarkan pada serapan cahaya oleh atom yang sama dengan elemen yang ada didalam lampu katoda, sehingga cahaya dari lampu katoda akan terabsorbsi. Tingkat absorbsinya akan tergantung pada jumlah konsentrasi atom yang terdapat dalam larutan sehingga hasil yang diperoleh dapat dibandingkan dengan larutan standar yang telah diketahui konsentrasinya (Marzuki, 2013).

II.2    Uraian Bahan
2.1.1   Aquadest
Nama Resmi           : Aqua destilata
Nama Latin             : Dihidrogen Monoksida
Struktur Kimia        : H2O
Pemerian                 : Cairan jernih; tidak berwarna; tidak berbau;
                                  tidak mempunyai rasa
Kelarutan                : Dapat bercampur dengan alkohol
Indikasi                   : Pelarut
BM                          : 18, 02
Penyimpanan          : Dalam wadah tertutup baik
( Depkes RI, 1979 ).
2.1.2   Asam Klorida
Nama Resmi           :  Acidum hidrochloridum
Nama Latin             :  Asam Klorida
Struktur Kimia        :  HCl
Pemerian                 :  Cairan tidak berwarna, berasap dan bau
                                       merangsang. Jika diencerkan dengan 2
                                       bagian air, asap dan bau hilang.          
Kelarutan                :  Larut dalam air dan etanol
Indikasi                   :  Sebagai pereaksi
BM                          :  34,46
Penyimpanan          :  Dalam wadah tertutup
( Depkes RI, 1979 )
2.1.3   Zink
Nama Resmi           : Zink
Nama Latin             : Seng
Struktur Kimia        : Zn
Pemerian                 : Logam putih kebiruan, logam ini ditempa                                          diantara 100-1500C
Kelarutan                : Larut dalam asam klorida encer
Indikasi                   : Sebagai sampel
BM                          : 65, 40
Penyimpanan          : Dalam wadah tertutup baik, terlindung dari
           cahaya.
( Depkes RI, 1979 ).
















III.        PROSEDUR PENETAPAN KADAR
III.1 Asam Klorida 
         Masukkan ke dalam labu bersumbat kaca yang telah ditera yang berisi 20 ml air, masukkan 3 ml zat uji yang diukur saksama, encerkan dengan 25 ml air. Titrasi dengan natrium hidroksida 1 N menggunakan indikator larutan merah metil P. 1 ml natrium hidroksida 1 N setara dengan 36,46 mg HCL (Depkes RI, 1979).
III.2 Zink
Pada larutan garam seng yang jika perlu dibuat dengan penambahan asam klorida P, tambahkan larutan alkali hidroksida, terbentuk endapan putih yang larut dalam larutan alkali hidroksida berlebih; larutan tetap jernih pada penambahan larutan ammonium klorida P tetapi memberikan endapan putih bergumpal pada penambahan larutan natrium sulfide P (Depkes RI, 1995).

IV.        PRINSIP
IV.1 Prinsip Kerja
Prinsip kerja pada percobaan kali ini adalah pembuatan larutan baku kerja, preparasi sampel dengan cara digesti basah, preparasi sampel dengan cara digesti kering, dan pemeriksaan serapan dengan spektrofotometer serapan atom.
IV.2  Prinsip Instrumen
Prinsip instrument spektrofotometri serapan atom dalah dapat mengukur kadar logam dalam jumlah sangat kecil dengan hasil yang akurat karena didasarkan pada serapan cahaya oleh atom yang sama dengan elemen yang ada di dalam lampu katoda, sehingga cahaya dari lampu katoda akan terabsorpsi. Tingkat absorpsinya tergantung pada jumlah konsentrasi atom yang terdapat dalam larutan sehingga hasil yang diperolah dapat dibandingkan dengan larutan standar yang telah diketahui konesntrasinya (Khopkar, 1990).



V.           ALAT DAN BAHAN
V.1    Alat
Alat – alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah :
1.             Batang pengaduk
2.             Labu ukur  100 ml; 10 ml
3.             Cawan porselen
4.             Gelas beker 250 ml
5.             Kaca arloji
6.             Sendok tanduk
7.             Gelas ukur 25 ml
8.             Pipet ukur 5 ml
9.             Furnace
10.         Propipet
11.         Instrumenta SSA
12.         Tabung reaksi
13.         Rak tabung reaksi
14.         Pejepit kayu
15.         Lampu spiritus
16.         Kaki tiga
17.         Corong buchner
18.         Mortar dan Stamper
19.         Corong kaca
20.         Pipet tetes

V.2    Bahan
Bahan – bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah :
1.             HCl 0,5 N
2.             HCl pekat
3.             Aquadest
4.             Kertas saring whatmann
5.             Sampel suplemen zink
6.             Baku standar zink

DAFTAR PUSTAKA
Depkes, RI. 1995. Farmakope Indonesia Edisi ke IV. Departmen Kesehatan Republik Indonesia, Jakarta.
  Depkes, RI.1979. Farmakope Indonesia Edisi ke  III.Depertemen Kesehatan Indonesia.Jakarta  .
Gandjar. I. G. & A. Rohman. 2007. Kimia Analisi Farmasi. Pustaka pelajar,Yogyakarta.
Khopkar, S. M. 1990. Konsep Dasar Kimia Analitik.  Erlangga. Jakarta.
Tarigan, G.H. 1990. Pengajaran Bahasa Komunikatif. FPBS IKIP Bandung. Underwood, A.L. dan Day R.A. 2001. Analisa Kimia Kualitatif Edisi Keenam. Jakarta: Erlangga.
Salbiah, Putra.E.De.L., Chalikuddin Aman. 2009. Analisis Logam Pb, Cd, Cu, dan Zn dalam Ketam Batu, dan Lokan Segar yang Berasal dari Perairan Belawan Secara Spektrofotometri Serapan Atom. Makalah kdokteran nusantara. Vol 42, No 21.