Wednesday, August 27, 2014

Tentang Sianida (zat Racun berbahaya)

Bismillahirrohmaanirrohiim

Kali ini saya akan membahas sedikit tentang zat yang bernama sianida. Biasanya zat ini berbentuk dalam senyawa seperti HCN (asam sianida), KCN (kalium sianida), dalam obat pembasmi serangga, dll.


Gambar diatas adalah KCN, berbentuk seperti gula pasir, beracun bila termakan, mudah sekali terlarut dalam air. Baunya mirip Kacang Badam/ almond.


Berhati-hatilah, bila zat ini masuk dalam tubuh maka akan terhidrolisis dengan reaksi:

CN-  +  H20  >> OH-  +  HCN

Bila ada orang keracunan zat ini, lakukan langkah pertolongan pertama :

1. Segera telpon ambulan
2. Tekan perut korban sampai muntah
3. Lepaskan pakaian yang terkena sianida, takutnya terhirup korban.
3. Bila ambulan datang, segera pakaikan masker oksigen.

sumber : http://sobakatsu-mihabitacion.blogspot.com/2012/05/kalium-sianida-si-tersangka-utama.html

Tuesday, August 12, 2014

Cara Merawat Anak Kucing

Cara Merawat Anak Kucing




Ini posting dari RYE_BLOG yang lumayan penting. Bila kita memiliki anak kucing piatu (ibunya tidak ada atau sudah meninggal), maka kita harus bisa berperan sebagai ibunya. Berikut cara merawat anak kucing yang ternyata memang membutuhkan kesabaran.

1. Taruh anak kucing di dalam kardus (aqua, dll), agar hanagat. Boleh dialasi dengan kain agar lebih hangat

2. Beri susu di dot, 5 kali sehari biar dia yang meminum sendiri. Kalau dia kenyang dia akan melepas dotnya sendiri. TAPI ingat!! Jangan memberi susu sapi, karena susu sapi mengandung laktosa yang tidak bisa dicerna kucing. Saya menyarankan beri susu SGM SOYA yang merupakan susu kedelai bebas laktosa. Lebih baik bila kita membeli susu khusus kucing, tapi harganya mahal loh.

 3. Terkadang kita menemukan masalah, yaitu perut anak kucingnya kembung. Penyebabnya adalah dia terkena air, namun tidak lekas dikeringkan. Sehingga masuk angin. Cara mengatasinya adalah dengan mengolesi perut dan dadanya dengan minyak kayu putih. InsyaAllah besoknya sembuh.

demikianlah semoga kitten sobat cepat besar ya.. ;)

Wednesday, July 30, 2014

Cara Menghitung Koefisien Gini

Cara Menghitung Koefisien Gini



Koefisien Gini adalah ukuran ketimpangan distribusi. Ukuran ini pertama kali dikembangkan oleh statistisi dan ahli sosiologi Italia bernama Corrado Gini dan dipublikasikan pada tahun 1912 dalam makalahnya berjudul “Variability and Mutability” (dalam bahasa Italia: Variabilit√† e mutabilit√†).
Koefisien Gini dinyatakan dalam bentuk rasio yang nilainya antara 0 dan 1. Nilai 0 menunjukkan pemerataan yang sempurna di mana semua nilai sama sedangkan nilai 1 menunjukkan ketimpangan yang paling tinggi yaitu satu orang menguasai semuanya sedangkan yang lainnya nihil. Menurut definisinya, koefisien gini adalah perbandingan luas daerah antara kurva lorenz dan garis lurus 45 derajat terhadap luas daerah di bawah garis 45 derajat tersebut.


Pada gambar, Kurva Lorenz memetakan kumulatif pendapatan pada sumbu vertikal dengan kumulatif penduduk pada sumbu horisontal. Pada contoh, 40 persen penduduk menguasai sekitar 20 persen total pendapatan. Koefisien gini diperoleh dengan membagi luas daerah A dengan (A+B).
Jika setiap individu memiliki pendapatan yang sama, maka kurva distribusi pendapatan akan tepat jatuh pada garis lurus 45 derajat pada gambar, dan koefisien gini bernilai 0. Sebaliknya jika seorang individu menguasai seluruh pendapatan, dikatakan terjadi ketimpangan sempurna (maksimum) sehingga kurva distribusi pendapatan akan jatuh pada titik (0,0), (0,100) dan (100,100), dan angka koefisien gini bernilai 1.
Koefisien Gini dihitung sbb:


(karena A+B = 0,5)
Atau untuk fungsi probabilitas diskret f(y) dengan yi; i dari 1 sampai n, adalah titik-titik diurutkan dari kecil ke besar (increasing):


di mana


Pada praktek, fungsi L(x) maupun f(y) tidak diketahui, hanya ada titik koordinat dalam interval. Sehingga koefisien gini dihitung menggunakan rumus:


di mana:
Xk = kumulatif proporsi populasi
Yk = kumulatif proporsi income/pendapatan
Yk diurutkan dari kecil ke besar
Nilai G1 di sini adalah perkiraan dari nilai G.

sumber : http://faharuddin.wordpress.com/2012/01/13/koefisien-gini/

Wednesday, July 23, 2014

Tentang Laser

Tentang Laser




oleh : Sugata Pikatan
(Seminar intern FT. Ubaya Januari 1991)
Kata LASER adalah singkatan dari Light Amplification by Stimulated Emission
of Radiation, yang artinya perbesaran intensitas cahaya oleh pancaran terangsang. Kata
kuncinya adalah “perbesaran” dan “pancaran terangsang” yang akan menjadi jelas
kemudian. Dewasa ini, 30 tahun setelah ditemukan, kata laser telah menjadi
perbendaharaan kata sehari-hari. Peralatan yang menggunakan komponen laser dapat
ditemukan dimana-mana, seperti pembaca kode harga di kasir pasar swalayan, laserprinter,
compact - disk player, pemandu pesawat jet dan pertunjukan laser dalam festival
musik.
Laser merupakan sumber cahaya koheren yang monokromatik dan amat lurus.
Cara kerjanya mencakup optika dan elektronika. Para ilmuwan biasa menggolongkannya
dalam bidang elektronika kuantum. Sebetulnya laser merupakan perkembangan dari
MASER, huruf M disini singkatan dari Microwave, artinya gelombang mikro. Cara kerja
maser dan laser adalah sama, hanya saja mereka bekerja pada panjang gelombang yang
berbeda. Laser bekerja pada spektrum infra merah sampai ultra ungu, sedangkan maser
memancarkan gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang yang jauh lebih
panjang, sekitar 5 cm, lebih pendek sedikit dibandingkan dengan sinyal TV - UHF. Laser
yang memancarkan sinar tampak disebut laser - optik.
Prinsip kerja laser
Terjadinya laser sudah diramalkan jauh hari sebelum dikembangkannya mekanika
kuantum. Pada tahun 1917, Albert Einstein mempostulatkan pancaran imbas pada
peristiwa radiasi agar dapat menjelaskan kesetimbangan termal suatu gas yangsedang
menyerap dan memancarkan radiasi. Menurut dia ada 3 proses yang terlibat dalam
kesetimbangan itu, yaitu : serapan, pancarn spontan (disebut fluorensi) dan pancaran
terangsang ( atau lasing dalam bahasa Inggrisnya, artinya memancarkan laser). Proses
yang terakhir biasanya diabaikan terhadap yang lain karena pada keadaan normal serapan
dan pancaran spontan sangat dominan.
Sebuah atom pada keadaan dasar dapat dieksitasi ke keadaan tingkat energi yang
lebih tinggi dengan cara menumbukinya dengan elektron atau foton. Setelah beberapa saat
berada di tingkat tereksitasi ia secara acak akan segera kembali ke tingkat energi yang
lebih rendah, tidak harus ke keadaan dasar semula. Proses acak ini dikenalsebagai
fluoresensi terjadi dalam selang waktu rerata yang disebut umur rerata, lamanya
tergantung pada keadaan dan jenis atom tersebut.
Kebalikan dari umur ini dapat dipakai sebagai ukuran kebolehjadian atom tersebut
terdeeksitasi sambil memancarkan foton yang energinya sama dengan selisih tingkat energi
asal dan tujuan. Foton ini dapat saja diserap kembali oleh atom yang lain sehingga
mengalami eksitasi tetapi dapat pula lolos keluar sistem sebagai cahaya. Sebetulnya atomatom
yang tereksitasi tidak perlu menunggu terlalu lama untuk memancar secara spontan,
asalkan terdapat foton yang merangsangnya. Syaratnya foton itu harus memiliki energi
yang sama dengan selisih tingkat energi asal dan tujuan.




Tinjauan dua tingkat energi dalam sebuah atom E1 dan E2, dengan E1 < E2. cacah
atom yang berada di masing-masing tingkat energi adalah N1 dan N2. Untuk
menggambarkan distribusi energi pada atom-atom itu dalam kesetimbangan termal
berlakulah statistik Maxwell - Boltzmann :
N1 / N2 = exp ( E2 - E1 ) / kT (1)
Persamaan ini menunjukkan bahwa dalam keadaan stimbang N1 selalu lebih besar daripada
N2, tingkat energi rendah selalu lebih padat populasinya dibandingkan dengan tingkat yang
lebih tinggi. Dalam keadaan tak setmbang terjadilah perpindahan populasi melalui ketiga
proses serapan dan pancaran tersebut di atas.
Gambar 1 : Serapan, pancaran spontan dan pancaran terangsang
Atom-atom di E2 dapat saja melompat ke E1 secara spontan dengan kebolehjadian
transisinya A21 per satuan waktu. Apabila terdapat radiasi dengan frekuensi n dan rapat
energi e ( n ), terjadilah transisi akibat serapan dari E1 ke E2, dengan kebolehjadian sebut
saja B1 2.e ( n ) karena terlihat jelas kebolehjadian ini sebanding pula dengan rapat energi
fotonnya. Pancaran spontan ini dapat pula merangsang transisi dari E2 ke E1 akibat
interaksinya dengan atom-atom yang berada dalam keadaan tereksitasi E2,
kebolehjadiannya B21. e ( n ). Sudah tentu semua transisi yang terjadi di sini berbanding
lurus dengan populasi atom di tingkat energi asalnya masing-masing.
Perubahan N2 secara lengkap :
dN2/dt = B12.e (n ). N1 - [A21 + B21.e (n ) ]. N2 (2)
Perubahan populasi ini disebabkan oleh pertambahan akibat serapan dan pengurangan
akibat pancaran. Setelah tercapai kesetimbangan antara atom-atom itu dengan radiasinya,
pengaruh serapan dan pancaran akan saling meniadakan dN2/dt = 0.
B12.e (n ) . N1 = [A21 + B21.e (n )] . N2 (3)
Setelah digabungkan dengan persamaan (1), substitusi E2 - E1 = h. n (energi foton yang
dilepaskan pada saat deeksitasi) dan manipulasi aljabar biasa didapatlah persamaan :
21 12
21 12
exp (h. / kT) B / B
A / B
e ( )
n -
n =




Jika persamaan (4) ini dibandingkan dengan distribusi statistik Bose Einstein, tampak
bahwa foton adalah boson, dan persamaan radiasi Planck dengan harga-harga :
A21/B12 = 8 p h. n3 / c3 (5)
dan
B21/B12 = 1 (6)
Persamaan (6) menunjukkan bahwa kebolehjadian atom-atom tersebut melakukan
transisi serapan adalah sama dengan kebolehjadiannya melakukan transisi akibat pancaran
terangsang. Tetapi pada keadaan normal pengaruh serapanlah yang lebih terasa karena
populasi atom lebih besar di tingkat energi yang lebih rendah.
Dari penjelasan di atas tampaknya ketiga proses : serapan, pancaran spontan dan
terangsang, terjadi melalui suatu persaingan. Laser yang dihasilkan oleh pancaran
terangsang dengan demikian hanya bisa terjadi jika pancaran terangsang dapat dibuat
mengungguli dua proses yang lain.
Nisbah laju pancaran terangsang terhadap serapan dapat dihitung sebagai berikut.
Laju pancaran terangsang
Laju serapan
B e N
B e N
= 21 2 = N N
12 1
2 1
. ( ) .
. ( ) .
/
n
n
(7)
Dari persamaan ini tebukti tidaklah mungkin pancaran terangsang dapat
mengungguli serapan pada kesetimbangan termal, karena N1 yang selalu lebih besar
daripada N2. Laser bisa dibuat hanya jika N2 > N1 yang tentu saja tidak alamiah, keadaan
terbalik seperti ini disebut inversi populasi. Inversi populasi ini harus dipertahankan
selama laser bekerja, dan cara-caranya akan dijelaskan di bagian berikut
Cara-cara untuk mencapai keadaan inversi populasi ini antara lain adalah
pemompaan optis dan pemompaan elektris. Pemompaan optis adalah penembakan foton
sedangkan pemompaan elektris adalah penembakan elektron melalui lucutan listrik. Untuk
menuju keadaan inversi populasi pemompaan ini harus melakukan pemindahan atom ke
tingkat eksitasi dengan laju yang lebih cepat dibandingkan dengan laju pancaran
spontannya. Hal ini dapat dilakukan jika dipergunakan medium laser yang atom-atomnya
memiliki tingkat energi yang metastabil. Sebuah tastabil memerlukan waktu yang relatif
lebih lama sebelum terdeeksitasi dibandingkan dengan umurnya di tingkat eksitasinya yang
lain.
Dengan demikian pada saat pemompaan terus berlangsung, terjadilah kemacetan
lalu lintas di tingkat metastabil ini, populasinya akan lebih padat dibandingkan dengan
populasi tingkat energi di bawahnya.
Populasi tingkat energi dasar kini sudah terlampaui populasi tingkat metastabil.
Bila suatu saat secara spontan dipancarkan satu foton saja yang berenergi sama dengan
selisih energi antara tingkat metastabil dengan tingkat dasar, ia akan memicu dan mengajak
atom-atom lain di tingkat metastabil untuk kembali ke tingkat dasar.




Gambar 2 : Tingkat metastabil pada sistem laser 3 -tingkat
Akibatnya atom-atom itu melepaskan foton-foton yang energi dan fasenya persis
sama dengan foton yang mengajaknya tadi, terjadilah laser. Proses demikian inilah yang
terjadi pada banyak jenis laser seperti pada laser ruby dan laser-laser gas.
Pada laser uap tembaga yang terjadi adalah efek radiasi resonansi, inversi populasi
dicapai dengan cara memperpanjang umur atom tereksitasi terhadap tingkat energi dasar,
sedangkan umurnya terhadap tingkat metastabil tidak berubah. Dengan demikian inversi
populasi terjadi antara tingkat energi tinggi dengan tingkat metastabil. Setelah laser
dihasilkan, atom-atom akan banyak terdapat di tingkat metastabil.
Koherensi keluaran laser bersifat spasial maupun temporal, semua foton memiliki
fase yang sama. Mereka saling mendukung satu sama lain, yang secara gelombang
dikatakan berinterferensi konstruktif, sehingga intensitasnya berbanding langsung kepada
N2, dengan N adalah cacah foton. Jelaslah intensitasnya ini jauh lebih besar dibandingkan
dengan intensitas radiasi tak - koheren yang hanya sebanding dengan N saja.
Syarat penting lainnya untuk menghasilkan laser adalah meningkatkan nisbah laju
pancaran terangsang terhadap laju pancaran spontannya. Nisbah tersebut mudah sekali
didapat
Laju pancaran terangsang
Laju pancaran spon
B e N
A N
c
e
tan
. ( ) .
. .
= 21 2 = ( )
21 2
3
8 3
n
p n
n (8a)
= [ exp ( h n /kT ) - 1 ] -1 (8b)
Persamaan (8a) menunjukkan bahwa rapat energi e ( n ) harus cukup besar agar
laser dapat dihasilkan. Rapat energi foton ini dapat ditingkatkan dengan cara memberikan
suatu rongga resonansi optik. Di rongga itulah rapat energi foton tumbuh menjadi besar
sekali melalui pantulan yang berulang-ulang pada kedua ujung rongga, dan terjadilah
perbesaran intensitas seperti yang ditunjukkan oleh nama laser. Pembuatan rongga
resonansi ini merupakan masalah yang memerlukan penanganan yang paling teliti pada saat
membangun suatu sistem laser.
Persamaan (8b) diperoleh dari gabungan (8a) dan (4). Kedua jenis pancaran itu
akan sama pentingnya apabila selisih tingkat energi h. n memiliki orde yang sama malahan
jauh lebih kecil dibandingkan dengan energi termal k.T. misalnya saja pada gelombang
mikro pada suhu kamar. Oleh sebab itulah laser berenergi tinggi dengan frekuensi yang
tinggi pula amat sulit dibuat, karena pancaran spontan akan lebih terbolehjadi.




Jenis-jenis laser
Terdapat tiga jenis dasar laser yang paling umum digunakan. Jenis-jenis lainnya
masih dalam taraf perkembangan. Ketiga jenis dasar itu adalah :
(1) Laser yang dipompa secara optis
Pada laser jenis inversi populasi diperoleh dengan cara pemompaan optis. Laser
ruby yang diciptakan pada bulan Juli 1960 oleh Theodore H.Maiman di Hughes Research
Laboratories adalah dari jenis ini. Laser ruby baik sekali diambil sebagai contoh untuk
membicarakan cara kerja laser yang menggunakan pemompaan optis.
Ruby adalah batu permata buatan, terbuat dari Al2O3 dengan berbagai macam
ketakmurnian. Ruby yang digunakan pada laser yang pertama berwarna merah jambu,
memiliki kandungan 0,05 persen ion krom bervalensi tiga ( Cr + 3 ) dalam bentuk Cr2O3.
Atom aluminium dan oksigen bersifat inert, sedangkan ion kromnya yang aktif. Kristal
ruby berbentuk silinder, kira-kira berdiameter 6 mm dan panjangnya 4 sampai 5 cm.
Gambar 3 memperlihatkan diagram tingkat energi yang dimiliki ion Cr dalam kristal ruby.
Gambar 3 : Diagram tingkat energi kristal ruby
Laser ini dihasilkan melalui transisi atom dari tingkat metastabil ke tingkat energi
dasar, radiasinya memiliki panjang gelombang 6920 A° dan 6943 A°. Yang paling terang
dan jelas adalah yang 6943 A°, berwarna merah tua.
Pemompaan optisnya dilakukan dengan menempatkan batang ruby di dalam tabung
cahaya ini banyak dipakai sebagai perlengkapan kamera untuk menghasilkan kilatan
cahaya. Foton-foton yang dihasilkan tabung ini akan bertumbukan dengan ion-ion Cr
dalam ruby, mengakibatkan eksitasi besar-besaran ke pita tingkat energi tinggi. Dengan
cepat ion-ion itu meluruh ke tingkat metastabil, di tingkat ini mereka berumur kira-kira
0,005 detik, suatu selang waktu yang relatif cukup panjang sebelum mereka kembali ke
tingkat energi dasar. Tentu saja pemompaan terjadi dengan laju yang lebih cepat dibanding
selang waktu tersebut sehingga terjadi inversi populasi. Setelah terjadi satu saja pancaran
spontan ion Cr, maka beramai-ramailah ion-ion yang lain melakukan hal yang sama, dan
mereka semua memancarkan foton dengan energi dan fase yang sama, yaitu laser.




Jika pada laser ini dibuatkan rongga resonansi optis maka cacah foton yang
dipancarkan dapat dibuat banyak sekali. Rongga resonansinya adalah batang ruby itu
sendiri. Batang tersebut harus dipotong dan digosok rata di kedua ujungnya. Kedua ujung
juga harus betul-betul sejajar, yang satu dilapisi tebal dengan perak dan satunya lagi tipistipis
saja. Akibatnya rapat energi foton makin lama makin besar dengan terjadinya
pemantulan berulang-ulang yang dilakukan kedua ujung batang ruby, sampai suatu saat
ujung yang berlapis tipis tidak mampu lagi memantulkan foton yang datang, sehingga
tumpahlah foton-foton dari ujung tersebut sebagai sinar yang kuat, monokromatik dan
koheren yang tidak lain adalah laser.
Pada saat pancaran terangsang berlangsung, tentu saja tingkat metastabil akan
cepat sekali berkurang populasinya. Akibatnya keluaran laser terdiri dari pulsa-pulsa
berintensitas tinggi yang selangnya masing-masing sekitar beberapa nanodetik sampai
milidetik. Setelah letupan laser terjadi, proses inversi populasi dan perbesaran rapat energi
foton dimulai dari awal lagi, demikianlah seterusnya sehingga terjadi retetan letupanletupan
berupa pulsa-pulsa. Keluaran yang kontinu dapat diperoleh yaitu jika sistem
lasernya ditaruh dalam sebuah kriostat agar suhu operasi laser menjadi rendah sekali.
Efisiensi laser ruby ini sangat rendah, karena terlalu banyak energi yang harus
dipakai untuk mencapai inversi populasinya. Sebagian besar cahaya dari tabung cahaya
tidak memiliki panjang gelombang yang diharapkan untuk proses pemimpaan sehingga
merupakan pemborosan energi. Walaupun demikian daya rerata dari tiap pulsa laser dapat
mencapai beberapa kilowatt karena selang waktunya yang sangat pendek. Dengan daya
sebesar ini laser dapat digunakan untuk melubangi, memotong maupun mengelas logam.
(2) Laser yang dipompa secara elektris
Sistem laser jenis ini dipompa dengan lucutan listrik di antara dua buah elektroda.
Sistemnya terdiri dari satu atau lebih jenis gas.
Atom-atom gas itu mengalami tumbukan dengan elektron-elektron lucutan sehingga
memperoleh tambahan energi untuk bereksitasi. Perkembangan terakhir dalam perlaseran
medium gasnya dapat diganti dengan uap logam, tetapi hal ini akan mengarah pada
perkembangan jenis laser yang lain. Jenis laser uap logam akan dibicarakan secara
tersendiri.
Laser gas mampu memancarkan radiasi dengan panjang gelombang mulai dari spektrum
ultra ungu sampai dengan infra merah. Laser nitrogen yang menggunakan gas N2




merupakan salah satu laser terpenting dari jenis ini, panjang gelombnag lasernya berada di
daerah ultra ungu (3371 A° ).
Sedangkan laser karbondioksida yang merupakan laser gas yang terkuat
memancarkan laser pada daerah infra merah (10600 A °). Laser gas yang populer tentu
saja laser helium-neon, banyak dipakai sebagai peralatan laboratorium dan pembaca harga
di pasar sawalayan. Laser yang dihasilkan berada di spektrum tampak berwarna merah
(6328 A° ). Laser helium-neon ini merupakan laser gas yang pertama, diciptakan oleh Ali
Javan dkk. dari Bell Laboratories pada tahun 1961. Untuk penjelasan laser gas secara
umum laser helium-neon ini dapat diambil sebagai contoh.
Dalam keadaan normal atom helium berada di tingkat energi dasarnya 1S0, karena
konfigurasi elektron terluarnya adalah 1 s2. Pada saat elektron lucutan menumbuknya ato
helium itu mendapatkan energi untuk bereksitasi ke tingkat energi yang lebih tinggi seperti
1S0 dan 3S1 dari konfigurasi elektron 1s2s. Begitu atom helium tereksitasi ke tingkattingkat
itu ia tak dapat lagi balik ke tingkat dasar, suatu hal yang dilarang oleh aturan
seleksi radiasi.
Suatu hal kebetulan bahwa beberapa tingkat energi yang dimiliki atom neon hampir
sama dengan tingkat energi atom helium. Akibatnya transfer energi antara kedua jenis
atom itu sangat terbolehjadi melalui tumbukan-tumbukan . Pada gambar 5 dapat dilihat
bahwa atom neon yang ditumbuk oleh atom helium 1S0 akan tereksitasi ke tingkat 1P1, 3P0
, 3P1 , 3P2 dari konfigurasi elektron 2p55s. Setelah bertumbukan atom helium akan segera
kembali ke tingkat energi dasar.
Oleh karena aturan seleksi memperbolehkan transisi dari tingkat-tingkat energi ini
ke sepuluh tingkat energi yang dimiliki konfigurasi 2p53p, maka atom neon dapat dipicu
untuk memancarkan laser.
Syarat inversi populasi dengan sendirinya sudah terpenuhi, karena pada
kesetimbangan termal tingkat-tingkat di 2p53p atom Ne amat jarang populasinya.
Gambar 5 : Diagram tingkat energi He dan Ne
Laser yang dihasilkan akan memiliki intensitas yang paling jelas di panjang
gelombang 6328 A° tadi. Sebetulnya pancaran laser He-Ne yang terkuat berada di 11523
A° (infra merah dekat) yang ditimbulkan oleh transisi dari satu di antara 4 tingkat di 2p54s




atom Ne, yang kebetulan berdekatan dengan tingkat energi 3S1 atom He, ke salah satu dari
10 tingkat energi di 2p53p.
Sistem laser ini berbentuk tabung gas silindris dengan panjang satu meter dan
diameter 17 mm. Kedua ujung tabung ditutup oleh dua cermin pantul yang sejajar, disebut
cermin Fabry - Perot, sehingga tabung gas ini sekaligus berfungsi sebagai rongga resonansi
optisnya.
Dua buah elektroda dipasang di dekat ujung-ujungnya dan dihubungkan dengan
sumber tegangan tinggi untuk menimbulkan lucutan dalam tabung. Tekanan He dan Ne
dalam tabung adalah sekitar 1 torr dan 0,1 torr, dengan kata lain atom He kira-kira 10 kali
lebih banyak dibandingkan dengan atom Ne. Cacah He yang lebih banyak ini mampu
mempertahankan inversi populasi secara terus menerus, sehingga laser yang dihasilkan
juga bersifat kontinu, tidak terputus-putus sebagai pulsa seperti pada laser ruby. Sifat
kontinu ini merupakan keunggulan laser gas dibanding laser ruby. Laser yang kontinu amat
berguna untuk transmisi pembicaraan dalam komunikasi, musik atau gambar-gambar
televisi.
Efisiensi laser He-Ne ini juga rendah, hanya sekitar 1 persen, keluaran lasernya
hanya berorde miliwatt. Sedangkan laser CO2 dapat menghasilkan laser kontinu berdaya
beberapa kilowatt dengan efisiensi lebih tinggi.
Gambar 6 : Sistem laser gas
Untuk menghasilkan laser sinar-tampak berwarna-warni, beberapa produsen
seperti Laser Science Inc. misalnya, mengembangkan laser cairan yang dipompanya secara
optis oleh sebuah laser nitrogen. Cairan yang dipakai adalah zat warna yang dilarutkan
dalam pelarut semacam metanol, dsb. Konsentrasi larutan kira-kira 0,001 Milar. Contoh
larutan ini adalah LD-690 yang menghasilkan laser merah ( 6960 A° ) dan Coumarin-440
yang menghasilkan laser ungu ( 4450 A° ). Jenis larutan dapat diubah-ubah sesuai dengan
warna yang dikehendaki.
(3) Laser semikonduktor
Laser ini juga disebut laser injeksi, karena pemompaannya dilakukan dengan injeksi
arus listrik lewat sambungan PN semikonduktornya. Jadi laser ini tidak lain adalah sebuah
diode dengan bias maju biasa.
Laser semikonduktor yang pertama diciptakan secara bersamaan oleh tiga kelompok pada
tahun 1962. Mereka adalah R.H. Rediker dkk. (Lincoln Lab, MIT), M.I. Nathan dkk.
(Yorktown Heights, IBM) dan R.N. Hall dkk. (General Electric Research Lab.). Diodediode
yang digunakan adalah galiun arsenida-flosfida GaAsP (sinar-tampak merah).




Proses laser jenis ini mirip dengan kerja LED biasa. Pancaran fotonnya disebabkan
oleh bergabungnya kembali elektron dan lubang (hole) di daerah sambungan PN-nya.
Bahan semikonduktor yang dipakai harus memiliki gap energi yang langsung, agar dapat
melakukan radiasi foton tanpa melanggar hukum kekekalan momentum. Oleh sebab itulah
laser semikonduktor tidak pernah menggunakan bahan seperti silikon maupun germanium
yang gap energinya tidak langsung. Dibandingkan dengan LED, laser semikonduktor
masih mempunyai dua syarat tambahan.
Yang pertama, bahannya harus diberi doping banyak sekali sehingga tingkat energi
Fermi-nya melampaui tingkat energi pita konduksi di bagian N dan masuk ke bawah
tingkat energi pita valensi di bagian P. Hal ini perlu agar keadaan inversi populasi di
daerah sambungan PN dapat dicapai. Yang kedua, rapat arus listrik maju yang digunakan
haruslah besar, begitu besar sehingga melampaui harga ambangnya. Besarnya sekitar 50
ribu ampere/cm2 agar laser yang dihasilkan bersifat kontinu. Rapat arus ini luar biasa
besar, sehingga diode laser harus ditaruh di dalam kriostat supaya suhunya tetap rendah (
77 K ), jika tidak arus yang besar ini dapat merusak daerah sambungan PN dan diode
berhenti menghasilkan laser.
Gambar 7 : Laser semikonduktor beserta diagram energinya
Pada gambar 7 tampak bahwa di sebagian daerah deplesi terjadi inversi populasi
jika sambungan PN diberi tegangan maju, daerah ini disebut lapisan aktif. Daerah deplesi
adalah daerah di sekitar sambungan PN yang tidak memiliki pembawa muatan listrik
bebas. Pada saat dilakukan injeksi arus listrik melalui sambungan, elektron-elektron di pita
konduksi pada lapisan aktif dapat bergabung kembali dengan lubang-lubang di pita valensi.
Untuk arus injeksi yang kecil penggabungan ini terjadi secara acak dan menghasilkan
radiasi, proses ini adalah yang terjadi pada LED. Tetapi apabila arus injeksinya cukup
besar, pancaran terangsang mulai terjadi di daerah lapisan aktif. Lapisan ini berfungsi pula
sebagai rongga resonansi optisnya, sehingga laser akan terjadi sepanjang lapisan ini.
Pelapisan seperti yang dilakukan pada cermin di sini tidak diperlukan lagi karena bahan
diode sendiri sudah mengkilap (metalik), cukup bagian luarnya digosok agar dapat
memantulkan sinar yang dihasilkan dalam lapisa aktif. Kelemahan sistem laser ini adalah
sifatnya yang tidak monokromatik, karena transisi elektron yang terjadi bukanlah antar
tingkat energi tapi antar pita energi, padahal pita energi terdiri dari banyak tingkat energi.




Sambungan yang dijelaskan di atas biasa disebut homojunction, karena yang
dipisahkannya adalah tipe P dan N dari substrat yang sama, ayitu misalnya GaAs tadi. Tipe
P GaAs biasanya diberi doping seng ( Zn ) dan tipe N-nya dengan doping telurium
( Te ). Sebenarnya hanya sebagian kecil elektronelektron yang diinjeksikan dari daerah N
yang bergabung dengan lubang di lapisan aktif, kebanyakan dari mereka berdifusi jauh
masuk ke dalam daerah P sebelum bergabung kembali dengan lubang-lubang. Efek difusi
inilah yang menyebabkan besarnya rapat arus listrik yang dibutuhkan dalam proses kerja
laser semikonduktor. Tetapi besarny rapat arus listrik ini dapat diturunkan dengan cara
membatasi gerakan elektron yang diinjeksikan itu disuatu daerah yang sempit, agar mereka
tidak berdifusi kemana-mana. Hal ini dapat dilakukan dengan cara membuat sambungan
heterojunction. Heterjunction yang apling umum dipakai adalah sambungan antara GaAs
dan AlGaAs. GaAs memiliki gap energi yang lebih sempit, sehingga bila ia dijepit oleh dua
daerah AlGaAs bertipe P dan N, elektron-elektron yang diinjeksikan dari daerah N dan
lubang-lubang dari daerah P akan bergabung di GaAs ini, jadi GaAs berfungsi sebagai
lapisan aktifnya. Lihat gambar 8.
Gambar 8 : Diagram energi heterojunction
Laser heterojunction GaAs - AlGaAs dapat bekerja secara kontinu pada suhu
kamar hanya dengan rapat arus minimum sebesar 100 ampere/cm2, 500 kali lebih kecil
dibandingkan rapat arus pada laser GaAs yang homojunction.
Keunggulan yang dimiliki laser semikonduktor lebih banyak dibandingkan dengan
kelemahannya. Yang paling nyata adalah dimensi ukurannya, yaitu hanya sekitar 0,1 x 0,1
x 1,25 mm, sehingga amat cocok untuk peralatan yang dapat dibawa-bawa. Keunggulan
lainnya adalah fleksibilitas gap energi bahan-bahan yang dipakai. Lebar gap dapat diatur
sesuai dengan kebutuhan, yang berarti orang dapat memilih panjang gelombang laser yang
dihasilkannya. Misalnya, substrat indium fosfida ( InP ) yang dipakai pada laser InGaAsP,
laser yangdihasilkan dapat diatur berpanjang gelombang sekitar 1,3 atau 1,55 mikrometer,
panjang gelombang dimana gelombang elektromagnetik paling sedikit diserap oleh bahan
serat optik. Hal ini membuat laser InGaAsp menjadi pilihan yang tepat untuk komunikasi
jarak jauh dengan serat optik.
Jenis laser yang memberikan harapan
Ada tiga jenis laser yang layak disebutkan disini. Sekarang ini ketiganya sedang
dikembangkan karena dinilai memiliki potensi untuk memenuhi harapan manusia, yaitu




laser yang kuat dan berefisiensi tinggi. Mereka adalah laser sinar -X, laser elektron bebas
dan laser uap logam. Penulis akan membahasnya satu per satu pada edisi KRISTAL yang
akan datang.
Rujukan :
1. University Physics, vol. III, chap.13, Alonso-Finn, Assion Wesley, 1968
2. The Story of the LASER, J.M. Carroll, FP Dutton & Co, Inc., 1970
3. Elementary Solid State Physics, chap.7,M.A.Omar, Addison-Wesley, 1975
4. Solid State Electronic Divices, 2nd ed., chap.10, B.Streetman, Prentice/Hall
International, Inc., 1980
5. Fundamentals of Optics, 4th ed., chap.29-30, Jenkins-White, Mc. Graw-Hill, 1981
6. Frontiers in Science and Technology, chap.7, WH Freeman & Co, 1983

Sunday, July 20, 2014

Informasi tentang Iron Dome, teknologi pertahanan Israel

Informasi tentang Iron Dome, teknologi pertahanan Israel



Saat ini perhatian dunia tertuju ke Palestina terkait agresi kejam Israel. Perang sengit di Jalur Gaza membuka mata dunia tentang perkembangan terbaru sistem pertahanan militer.

Sejauh ini tentara zionis Israel merasa nyaman berlindung di balik teknologi Iron Dome. Iron Dome adalah sebuah aplikasi yang diklaim mampu menangkal dan merontokkan roket-roket yang ditembakkan Brigade Al Qassam ke wilayah Israel terutama Ashkelon, sekitar 13 kilometer dari Gaza. Sejak kehadiran Iron Dome, penduduk Ashkelon merasa aman. Ketika sirine berbunyi-tanda misil pejuang Hamas ditembakkan ke arah permukiman, banyak warga yang justru menonton bagaimana misil itu ditembak jatuh berkeping-keping oleh Iron Dome. Israel menggunakan sistem Iron Dome hanya terhadap roket yang meluncur ke daerah-daerah berpenduduk. Jika tampaknya menuju sebuah lapangan kosong, Iron Dome tidak diaktifkan. Tangkal Rudal Manuver Iron Dome dapat disaksikan lewat rekaman video yang diambil ABC News. Iron Dome mampu menangkal rudal udara dalam hitungan detik. Rudal meledak di udara sebelum mencapai sasaran.

Situs timesofisrael.com baru-baru ini melaporkan, dalam beberapa hari pertempuran melawan militan Hamas, Departemen Pertahanan Israel (IDF), mengklaim telah menembak jatuh sekitar 240 roket. Sistem yang dibuat perusahaan Mprest pimpinan Natan Barak itu mampu mencegat 90 persen misil pejuang Hamas dan membiarkan ratusan roket jatuh di wilayah tak berpenghuni. Sebagai kapten Angkatan Laut Israel, Natan sangat membanggakan kemampuan Iron Dome. Kunci kesuksesan MPrest, kata Barak, adalah software command-and-control mereka sangat sederhana dan modular, sehingga pengguna bisa beradaptasi secara cepat tanpa perlu memprogram ulang. Tentara Israel juga bisa mengkalibrasi ulang baterai Iron Dome secepatnya, tanpa mengubah software, ketika pejuang Hamas mulai menembakkan misil dengan jangkauan lebih jauh. Namun Islam Times menulis, sistem pertahanan rudal udara Iron Dome hanya mampu merontokkan sekitar 420 dari sekitar 1.500 roket yang ditembakkan oleh pejuang Palestina ke kotakota Israel. Dalam serangan balasan itu, pejuang perlawanan terus-menerus menghujani roket dan rudal ke wilayah yang diduduki dalam perang delapan hari Israel di Gaza yang menewaskan sedikitnya lima orang Israel. Mudah Diangkut Program Iron Dome antara lain dibiayai oleh Departemen Pertahanan AS, dipimpin oleh Rafael Advanced Defense Systems, BUMN Israel yang menjadi kontraktor umum dan membuat misil pencegat Tamir. Sementara radarnya dibuat Elta Systems, anak perusahaan Israel Aerospace Industries. MPrest, mitra ketiga, membuat system pengendali (command-and-control) yang konon sulit untuk dimodifikasi. Adapun MSFT Microsoft dan arsitektur.NET membuat lapisan dasar sistem.

Di bagian atas, terdapat software MPrest yang bisa mengelola ribuan objek, masing-masing berubah beberapa kali per detik. Objek tersebut merupakan bahan dasar pembentuk software, yang terdiri dari code atau data atau perpaduan keduanya, yang bisa saling berkomunikasi ketika program tengah dijalankan. Iron Dome mudah diangkut hanya butuh beberapa jam untuk proses pemindahan dan pemasangan. Sistem ini mampu menghadapi banyak ancaman secara bersamaan dalam segala kondisi cuaca. Ancaman Nyata Menurut analisis keamanan IHS June, Iron Dome memiliki panjang 3- 10 meter dengan diameter 15 sentimeter dan berat 90 kilogram. Hulu ledak diyakini membawa 11-24 kilogram bahan peledak. Jangkauannya mulai 4 kilometer sampai 70 kilometer. Iron Dome terdiri dari tiga elemen dasar deteksi dan pelacakan radar, manajemen pertempuran dan sistem kontrol senjata (BMC) dan unit rudal tembak (MFU). Fitur lain dari Iron Dome termasuk interceptor vertikal peluncuran, hulu ledak dan kedekatan sekering, peluncur mobile dan kompatibilitas dengan berbagai radar dan sistem deteksi. Sistem hulu ledak khusus memungkinkan untuk meledakkan target apapun di udara. Setelah mendeteksi dan mengidentifikasi peluncuran roket, Iron Dome radar memonitor jalur roket diluncurkan. Berdasarkan informasi radar, sistem BMC analisis jalur ancaman dan menghitung titik diantisipasi dampak.

Jika jalur dihitung dari roket yang masuk merupakan ancaman nyata, perintah dijalankan untuk memulai sebuah pencegat terhadap ancaman tersebut. Roket masuk diledakkan di wilayah netral. Israel mulai mengembangkan sistem ini pada 2007. Setelah serangkaian tes penerbangan tahun 2008 dan 2009, alat ini pertama dioperasikan pada 2011. Seperti dikutip IHS Jane, Angkatan Udara Israel melaporkan tingkat keberhasilan sistem ini mencapai 70 persen pada 2011. Sistem ini disponsori AS. Menurut Congressional Research Service, pada 2014 negara adidaya itu memberikan 235 juta dolar untuk penelitian Iron Dome, termasuk pengembangan dan produksi. IHS Jane menyatakan pembuatan satu unit Iron Dome menelan biaya 50 dola juta. Sedangkan sebuah rudal, menutur pejabat Israel, dihargai 62 ribu dola. Dua negara Asia telah menunjukkan minat dalam sistem Iron Dome Israel. Kementerian Pertahanan India dalam negosiasi dengan Israel untuk pengadaan Iron Dome. Singapura juga sedang bernegoisasi dengan Israel untuk kepemilikan sistem baru sebagai bagian dari pakta kerja sama militer. (Kawe Shamu dra-12)

sumber : suaramerdeka.com