APLIKASI SENSOR PERGESERAN SERAT OPTIK UNTUK PENGUKURAN KETEBALAN BAHAN IMPLAN TULANG HIDROXIAPATIT

Hidroksiapatit (RA) adalah kristal dengan struktur heksagonal yang memiliki rumus kimia CalO(P04)6(OH)2. Hidroksiapatit adalah biomaterial berbahan kimia anorganik yang kompatibel dengan tubnh manusia. Dalam sintensis hidroksiapatit sebagai bahan implan tulang, sangat diperlukan nilai konsentrasi atau ketebalan dalam skala mikron. Metode yang digunakan untuk pengukuran hidroksiapatit dalam penelitian ini adalah metode optik dengan menggunakan sensor pergeserann serat optik berbasis modulasi intensitas berkas pantulan. Komponen utama sistem sensor adalah sumber cahaya, probe serat optik dan sistem deteksi. Probe sensor yang panjangnya 2 m terdiri dari serat optik bundel multiragam terdiri dari 16 serat penerimadan, 1 buah serat pemancar. Serat pemancar dan serat penerima ini terpisah dan digabung menjadi satu membentuk probe serat bundeL Sensor ini dapat mengukur ketebalan bahan hidroksiapatit dalam skala mikron pada permukaan bahan kaca atall stainless steel. Estimasi ketebalan ini didasarkan atas perubahan tegangan puncak luaran sensor dad berkas cahaya yang dipantulkan oleh bahan hidroksiapatit. Dalam laporan akhir penelitian ini sensor ketebalan yang dirancang dan dibuat akan mampu mendeteksi ketebalan bahan kaca transparan dalam orde 1 -150 mikron dan diharapkan diterapkan untukdeteksi ketebalan bahan hidroksiapatit dalam orde mikron. Dari hasil data eksperimen menunjukkan bahwa semua parameter mempunyai korelasi lebih dari 99%, dengan membandingkan sensitivitas parameter kinerja sensor, metode transmisi pada pergeseran 1 mm merupakan sensitivitas tertinggi (yaitu sebesar 3.2 x lO-4mV/llm). Nilai sensitivitas ini hampir 3 kali lebih tinggi dibandingkan dengan analisis tegangan puncak dari sensor pergeseran berbasis refleksi. Varisi slope untuk metode transmisi hampir 65 kali lebih besar (untuk slope depan) dan 657 kali lebih besar (slope belakang) dibandingkan dengan metode refleksi. Pengukuran ketebalan dengan sensor pergeseran berbasis transmisi pada jarak probe 1 mm mempunyai resolusi lebih tinggi (sebesarI8-21 J.I. m) dibandingkan dengan metode refleksi berdasarkan analisis tegangan puncak (47-49 11m). Dengan demikian, sensor pergeseran berbasis metode transmisi untuk pengukuran ketebalan bahan plat transparan mempunyai sensitivitas, variasi slope dan resoillsi yartg lebm besar dibandingkan metode refleksi. Dengan mengkaitkan persamaan regresi liniar antara tegangan luaran st:nsor dan ketebala:c bah an pada jarak probe 1 mm, maka ketebalan sampel yang tidak diketahui (unknown sample) dapat ditentukan besarnya dan diperoleh tebal antara 18 sampai 900 J.l.m. Pengembangan teknik ini dapat digunakan untuk ketebalan lapisan tipis dalam jangkauan yang lebm kedl. Aplikasi sensor pergesaran berbasis metode refleksi memberikan hasil bahwa hubungan antara tegangan puncak luaran sensor terhadap konsentrasi (ketebalan) bahan lapisan hidroksiapatit dalam substrat bahan kaca memiliki sensitivitas sensor ketebalan sebesar 0,031 m V ftlo dengan linieritas lebih dari 91%. HasH tersebut menunjukkan bahwa sensor pergeseran serat optik dapat digunakan sebagai pengukur ketebalan (konsentrasi) bahan hidroksiapatit yang sangat penting dan diperIukan sebagai bahan implan tulang