Dokumen ini menjelaskan tentang detektor radiasi, khususnya detektor Geiger-Muller, yang digunakan untuk mengukur radiasi nuklir melalui proses ionisasi gas. Detektor ini dapat mendeteksi radiasi alpha dan beta, namun tidak efektif untuk radiasi gamma dan neutron. Meskipun memiliki kelebihan dalam kesederhanaan dan biaya, detektor Geiger-Muller memiliki kekurangan seperti tidak dapat melakukan spektroskopi dan efisiensi yang lebih rendah dibandingkan detektor lainnya.

1. percobaan geiger muller counter
1. Definisi Detektor
Radiasi merupakan suatu cara perambatan energi dari sumber energi ke lingkungannya tanpa
membutuhkan medium atau bahan penghantar tertentu. Radiasi nuklir memiliki dua sifat
yang khas :
• tidak dapat dirasakan secara langsung dan
• dapat menembus berbagai jenis bahan.
oleh karena itu untuk menentukan ada atau tidak adanya radiasi nuklir diperlukan suatu alat,
yaitu pengukur radiasi, yang digunakan utuk mengukur kuantitas, energi, atau dosis radiasi.
Panca indera manusia secara langsung tidak dapat digunakan untuk menangkap atau melihat
ada tidaknya zarah radiasi nuklir, karena manusia memang tidak mempunyai sensor biologis
untuk zarah radiasi nuklir. Walaupun demikian, dengan bantuan peralatan instrumentasi
nuklir maka manusia dapat mendeteksi dan mengukur radiasi nuklir. Jadi manusia
sepenuhnya tergantung pada peralatan instrumentasi nuklir untuk mengetahui dan
memanfaatkan zarah radiasi nuklir tersebut.
Detektor merupakan suatu bahan yang peka terhadap radiasi, yang bila dikenai radiasi akan
menghasilkan tanggapan mengikuti mekanisme yang telah dibahas sebelumnya. Perlu
diperhatikan bahwa suatu bahan yang sensitif terhadap suatu jenis radiasi belum tentu sensitif
terhadap jenis radiasi yang lain. Sebagai contoh, detektor radiasi gamma belum tentu dapat
mendeteksi radiasi neutron.
2. Tipe Detektor Radiasi.
Detektor radiasi bekerja dengan cara mengukur perubahan yang disebabkan oleh penyerapan
energi radiasi oleh medium penyerap. Sebenarnya terdapat banyak mekanisme yang terjadi di
dalam detektor tetapi yang sering digunakan adalah proses ionisasi dan proses sintilasi.
Apabila dilihat dari segi jenis radiasi yang akan dideteksi dan diukur, diketahui ada beberapa
jenis detektor, seperti detektor untuk radiasi alpha, detektor untuk radiasi beta, detektor untuk
radiasi gamma, detektor untuk radiasi sinar-X, dan detektor untuk radiasi neutron. Kalau
dilihat dari segi pengaruh interaksi radiasinya, dikenal beberapa macam detektor, yaitu
detektor ionisasi, detektor proporsional, detektor Geiger muller, detektor sintilasi, dan
detektor semikonduktor atau detektor zat padat.
Walaupun jenis peralatan untuk mendeteksi zarah radiasi nuklir banyak macamnya, akan
tetapi prinsip kerja peralatan tersebut pada umumnya didasarkan pada interaksi zarah radiasi
terhadap detektor (sensor) yang sedemikian rupa sehingga tanggap (respon) dari alat akan
sebanding dengan efek radiasi atau sebanding dengan sifat radiasi yang diukur.
Jadi detektor radiasi dapat dibedakan menjadi 3 yaitu :
a) Detektor Isian Gas
b) Detektor Sintilasi
c) Detektor Semikonduktor
3. Detektor Geiger Muller.
Pencacah Geiger, atau disebut juga Pencacah Geiger-Müller adalah sebuah alat pengukur
radiasi ionisasi. Pencacah Geiger bisa digunakan untuk mendeteksi radiasi alpha dan beta.
Sensornya adalah sebuah tabung Geiger-Müller, sebuah tabung yang diisi oleh gas yang akan
bersifat konduktor ketika partikel atau foton radiasi menyebabkan gas (umumnya Argon)
menjadi konduktif. Alat tersebut akan membesarkan sinyal dan menampilkan pada
indikatornya yang bisa berupa jarum penunjuk, lampu atau bunyi klik dimana satu bunyi
menandakan satu partikel. Pada kondisi tertentu, pencacah Geiger dapat digunakan untuk
mendeteksi radiasi gamma, walaupun tingkat reliabilitasnya kurang. Pencacah geiger tidak

2. bisa digunakan untuk mendeteksi neutron.
Bagian – bagian Detektor Geiger Muller :
• Katoda yaitu dinding tabung logam yang merupakan elektroda negatif. Jika tabung terbuat
dari gelas maka dinding tabung harus dilapisi logam tipis.
• Anoda yaitu kawat tipis atau wolfram yang terbentang di tengah – tengah tabung. Anoda
sebagai elektroda positif.
• Isi tabung yaitu gas bertekanan rendah, biasanya gas beratom tunggal dicampur gas
poliatom (gas yang banyak digunakan Ar dan He).
♦Prinsip kerja Detektor Geiger Muller :
Detektor Geiger Muller meupakan salah satu detektor yang berisi gas. Selain Geiger muller
masih ada detektor lain yang merupakan detektor isiann gas yaitu detektor ionisasi dann
detektor proporsional. Ketiga macam detektor tersebut secara garis besar prinsip kerjanya
sama, yaitu sama-sama menggunakan medium gas. Perbedaannya hanya terletak pada
tegangan yang diberikan pada masing-masing detektor tersebut.
Apabila ke dalam labung masuk zarah radiasi maka radiasi akan mengionisasi gas isian.
Banyaknya pasangan eleklron-ion yang lerjadi pada deleklor Geiger-Muller tidak sebanding
dengan tenaga zarah radiasi yang datang. Hasil ionisasi ini disebul elektron primer. Karena
antara anode dan katode diberikan beda tegangan maka akan timbul medan listrik di antara
kedua eleklrode tersebut. Ion positif akan bergerak kearah dinding tabung (katoda) dengan
kecepatan yang relative lebih lambat bila dibandingkan dengan elektron-elektron yang
bergerak kea rah anoda (+) dengan cepat. Kecepatan geraknya tergantung pada besarnya
tegangan V. sedangkan besarnya tenaga yang diperlukan untuk membentukelektron dan ion
tergantung pada macam gas yang digunakan. Dengan tenaga yang relatif tinggi maka elektron
akan mampu mengionisasi atom-atom sekitarnya. sehingga menimbulkan pasangan elektron-
ion sekunder. Pasangan elektron-ion sekunder inipun masih dapat menimbulkan pasangan
elektron-ion tersier dan seterusnya. sehingga akan terjadi lucutan yang terus-menerus
(avalence).
Kalau tegangan V dinaikkan lebih tinggi lagi maka peristiwa pelucutan elektron sekunder
atau avalanche makin besar dan elektron sekunder yang terbentuk makin banyak. Akibatnya,
anoda diselubungi serta dilindungi oleh muatan negative elektron, sehingga peristiwa ionisasi
akan terhenti. Karena gerak ion positif ke dinding tabung (katoda) lambat, maka ion-ion ini
dapat membentuk semacam lapisan pelindung positif pada permukaan dinding tabung.
Keadaan yang demikian tersebut dinamakan efek muatan ruang atau space charge effect.
Tegangan yang menimbulkan efek muatan ruang adalah tegangan maksimum yang
membatasi berkumpulnya elektron-elektron pada anoda. Dalam keadaan seperti ini detektor
tidak peka lagi terhadap datangnya zarah radiasi. Oleh karena itu efek muata ruang harus
dihindari dengan menambah tegangan V. penambahan tegangan V dimaksudkan supaya
terjadi pelepasan muatan pada anoda sehingga detektor dapat bekerja normal kembali.
Pelepasan muatan dapat terjadi karena elektron mendapat tambahan tenaga kinetic akibat
penambahan tegangan V.
Apabila tegangan dinaikkan terus menerus, pelucutan alektron yang terjadi semakin banyak.
Pada suatu tegangan tertentu peristiwa avalanche elektron sekunder tidak bergantung lagi
oleh jenis radiasi maupun energi (tenaga) radiasi yang datang. Maka dari itu pulsa yang
dihasilkan mempunyai tinggi yang sama. Sehingga detektor Geiger muller tidak bisa
digunakan untuk mengitung energi dari zarah radiasi yang datang.
Kalau tegangan V tersebut dinaikkan lebih tinggi lagi dari tegangan kerja Geiger Muller,
maka detektor tersebut akan rusak, karena sususan molekul gas atau campuran gas tidak pada
perbandingan semula atau terjadi peristiwa pelucutan terus menerusbyang disebut continous

3. discharge. Hubungan antara besar tegangan yang dipakai dan banyaknya ion yang dapat
dikumpulkan dapat dilihat pada gambar dibawah ini:
Pembagian daerah tegangan kerja tersebut berdasarkan jumlah ion yang terbentuk akibat
kenaikan tegangan yang diberikan kepada detektor isian gas. Adapun pembagian tegangan
tersebut dimulai dari tegangan terendah adalah sebagai berikut:
I. = daerah rekombinasi
II. = daerah ionisasi
III. = daerah proporsional
IV. = daerah proporsioanl terbatas
V. = daerah Geiger Muller
Kurva yang atas adalah ionisasi Alpha, sedangkan kurva bawah adalah ionisasi oleh Beta.
Kedua kurva menunjukkan bahwa pada daerah tegangan kerja tersebut, detektor ionisasi dan
detektor proporsional masih dapat membedakan jenis radiasi dan energi radiasi yang datang.
Dengan demikian, detektor ionisasi dan detektor proporsional dapat digunaknan pada analisis
spectrum energi. Sedangkan detektor Geiger Muller tidak dapat membedakan jenis radiasi
dan energi radiasi.
Tampak dari gambar tersebut bahwa daerah kerja detektor Geiger Muller terletak pada daerah
V. pada tegangan kerja Geiger Muller elektron primer dapat dipercepat membentuk elektron
sekunder dari ionisasi gas dalam tabung Geiger Muller. Dalam hal ini peristiwa ionisasi tidak
tergantung pada jenis radiasi dan besarnya energi radiasi. Tabung Geiger Muller
memanfaatkan ionisasi sekunder sehingga zarah radiasi yang masuk ke detektor Geiger
Muller akan menghasilkan pulsa yang tinggi pulsanya sama. Atas dasar hal ini, detektor
Geiger Muller tidak dapat digunakan untuk melihat spectrum energi, tetapi hanya dapat
digunakan untuk melihat jumlah cacah radiasi saja. Maka detektor Geiger Muller sering
disebut dengan detektor Gross Beta gamma karena tidak bisa membedakan jenis radiasi yang
datang.
Besarnya sudut datang dari sumber radiasi tidak mempengaruhi banyaknya cacah yang
terukur karena prinsip dari detektor Geiger Muller adalah mencacah zarah radiasi selama
radiasi tersebut masih bisa diukur. Berbeda dengan detektor lain misalnya detektor sintilasi
dimana besarnya sudut datang dari sumber radiasi akan mempengaruhi banyaknya pulsa yang
dihasilkan.
Kelebihan Detektor Geiger Muller :
• Konstruksi simple dan Sederhana
• Biaya murah
• Operasional mudah
Kekurangan Detektor Geiger Muller :
• Tidak dapat digunakan untuk spektroskopi karena semua tinggi pulsa sama.
• Efisiensi detektor lebih buruk jika dibandingkan dengan detektor jenis lain.
• Resolusi detektor lebih rendah.
• Waktu mati besar, terbatas untuk laju cacah yang rendah.
CAHYA RAMADHANTY
X-4