Claim Missing Document
Check
Articles

Found 2 Documents
Search

PENCITRAAN PEMETAAN PANAS PENYERAPAN RADIASI TERAHERTZ (THz) DALAM JARINGAN BIOLOGIS MENGGUNAKAN MODEL SIMULINK-MATLAB Dewi Kurnia; Muhammmad Hamdi; Juandi M
ORBITA: Jurnal Kajian, Inovasi dan Aplikasi Pendidikan Fisika Vol 6, No 2 (2020): November
Publisher : Universitas Muhammadiyah Mataram

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (414.568 KB) | DOI: 10.31764/orbita.v6i2.3262

Abstract

ABSTRAKRadiasi THz memiliki sifat yang membuatnya lebih menarik dan efektif dalam bidang teknik pencitraan biomedis. Hal ini dikarenakan radiasi THz tidak mengionisasi dan merusak jaringan. Penelitian ini menggunakan sampel jaringan biologis sapi yaitu  jaringan kulit, lemak, tumor dan otot. Tujuan dari penelitian untuk mengetahui suatu jaringan terindikasi abnormal atau normal dengan melihat pemetaan panas yang dihasilkan dari penyerapan radiasi THz dalam jaringan biologis sapi dengan cara pemodelan. Penelitian ini menggunakan teknik komputasi biofisik dengan medel simulink-matlab. Rentang frekuensi radiasi THz yang digunakan 0,1 - 1 THz, daya 50 – 150 mW serta kerapatan daya 5 - 25 mW/mm3. Rasio dan temperatur dari masing-masing jaringan yaitu lemak 0,25 T/25 oC (T = 6,25 oC ), kulit 0,432 T/25oC (10,8 oC), otot 0,675 T/25oC (16,88 oC) dan Tumor 0,9 T/25oC (22,50 oC). Hasil penelitian menunjukkan bahwa Jaringan lemak memiliki produksi panas yang lebih kecil dan temperatur yang lebih rendah dari jaringan kulit dan otot. Hal ini dikarenakan jaringan lemak memiliki kadar air yang tinggi dengan konsentrasi yang lebih encer sehingga radiasi THz lebih banyak terserap dengan energi yang lebih cepat habis sesuai penetrasi jaringan. Kata kunci:  terahertz; pemetaan panas; jaringan biologis; simulink-matlab.                                                                                                                                       ABSTRACTTerahertz (THz) radiation has properties that make it more attractive and effective in the field of biomedical imaging techniques. This is because THz radiation does not ionize and damage tissue. This study used a sample of bovine biological tissue, namely skin, fat, tumor and muscle tissue. The aim of this research is to find out whether a tissue is indicated as abnormal or normal by looking at the heat mapping generated from the absorption of THz radiation in the biological tissue of cattle by means of modeling. This study uses biophysical computation techniques with the simulink-matlab method. The range of THz radiation frequency used is 0.1 - 1 THz, power 50 - 150 mW and power density 5 - 25 mW / mm3. The ratio and temperature of each tissue were fat 0.25 T / 25 oC (T = 6.25 oC), skin 0.432 T / 25oC (10.8 oC), muscle 0.675 T / 25oC (16.88 oC) and Tumor 0.9 T / 25oC (22.50 oC). The results showed that fat tissue has less heat production and a lower temperature than skin and muscle tissue. This is because the fat tissue has a high water content with a more dilute concentration so that more THz radiation is absorbed with energy that runs out faster according to tissue penetration. Keywords: terahertz; heat mapping; biological networks; simulink-matlab.
Pemodelan Distribusi Temperatur Penyerapan Radiasi Terahertz Dalam Jaringan Biologis Sapi Menggunakan Model Simulink-Matlab Dewi Kurnia; Muhammad Hamdi; Juandi M
Wahana Fisika Vol 6, No 1 (2021): June
Publisher : Universitas Pendidikan Indonesia

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.17509/wafi.v6i1.28989

Abstract

Radiasi Terahertz (THz) memiliki sifat yang membuatnya lebih menarik dan efektif dalam bidang teknik pencitraan biomedis. Hal ini dikarenakan radiasi THz memiliki energi foton yang relatif lebih rendah dibandingkan radiasi sinar x sehingga tidak mengionisasi dan merusak jaringan. Radiasi THz juga memiliki rentang frekuensi yang hampir setara dengan frekuensi air yang membuatnya lebih mudah berinteraksi dengan jaringan biologis. Penelitian ini menggunakan sampel jaringan biologis sapi yaitu  jaringan kulit, lemak, tumor dan otot. Tujuan dari penelitian ini adalah melihat pengaruh kerapatan daya radiasi THz terhadap distribusi temperatur sekaligus produksi panas pada jaringan melalui hasil pemodelan. Hal ini ditunjukkan dari perubahan medan elektromagnetik yang disertai dengan transfer panas dari penyerapan radiasi dalam jaringan sapi yang diturunkan dengan persamaan konduksi biopanas. Penelitian ini menggunakan teknik komputasi biofisik dengan medel simulink-matlab dan rentang frekuensi radiasi THz 0,1 - 1 THz, daya 50 – 150 mW dan kerapatan daya 5 - 25 mW/mm3. Pemodelan distribusi temperatur dilakukan dengan dua cara yaitu dengan kerapatan daya yang berbeda dan variasi diameter lingkar sumber radiasi THz. Diakhir penelitian akan dilakukan perbandingan data hasil distribusi temperatur secara eksperimen dan pemodelan sebagai validasi dari keakuratan model yang digunakan. Hasil Penelitian menunjukkan bahwa semakain tinggi kerapatan daya yang digunakan maka energi radiasi yang terserap akan semakin besar dengan temperatur yang semakin meningkat. Hal ini menyebabkan distribusi temperatur pada jaringan biologis akan semakin luas dan produksi panas pada jaringan semakin besar. Hasil analisis pencitraan distribusri temperatur terhadap kedalaman jaringan kulit, lemak, tumor dan otot pada sapi menunjukkan bahwa jaringan lemak memiliki produksi panas yang lebih kecil dibandingkan yang lainnya. Hal ini dikarenakan jaringan lemak memiliki kadar air yang lebih tinggi dengan konsentrasi yang lebih encer sehingga radiasi THz akan mudah diserap diawal penetrasi yang menyebabkan energi radiasi semakin berkurang sesuai dengan penetrasi kedalaman. Perbandingan data hasil eksperimen dan pemodelan menunjukkan bahwa persentase kesalahan adalah 1,09 %.