Image of Aplikasi metode elemen hingga pada pemodelan tabung akselerator mesin berkas elektron 300 keV

Tugas Akhir

Aplikasi metode elemen hingga pada pemodelan tabung akselerator mesin berkas elektron 300 keV

APLIKASI METODE ELEMEN HINGGA PADA PEMODELAN TABUNG AKSELERATOR MESIN BERKAS ELEKTRON 300 keV. Pemodelan terhadap suatu fenomena fisis mempunyai peranan yang sangat penting dalam bidang perancangan teknik. Salah satu bidang teknik yang membutuhkan pemodelan adalah bidang akselerator. Bentuk elektroda akselerator memerlukan diskritisasi dengan model mesh yang fleksibel. Metode elemen hingga memberikan alternatif mesh yang fleksibel. Telah dilakukan pemodelan aksissimetri tabung akselerator dan elektrode pemercepat Mesin Berkas Elektron 300 keV dengan metode elemen hingga. Penelitian Tugas Akhir ini bertujuan untuk menerapkan metode elemen hingga dalam menyelesaikan persamaan Laplace untuk potensial listrik aksissimetri pada elektrode Mesin Berkas Elektron, memperoleh distribusi potensial serta vektor medan listrik elektrostatik. Formulasi metode elemen hingga dikerjakan munggunakan teknik residu berbobot dengan metode Galerkin. Persamaan Laplace untuk kordinat silinder dianggap memenuhi kondisi aksissimetri. Fasilitas Gambit sebagai pembangkit mesh digunakan pada tahap pre-processor dan MATLAB digunakan sebagai solver dan post-processor. Ruang pada tabung akselerator didiskritisasi dengan elemen segitiga linear sebanyak 7259 buah kecuali bagian dalam elektroda. Diskritisasi dengan jumlah elemen yang demikian menghasilkan matriks kekakuan global seluruh sistem berukuran 7259×7259. Matriks kekakuan global kemudian diselesaikan dengan perintah bawaan MATLAB, bakcslash(/). Hasil menunjukkan medan ekuipotensial memotong tegak lurus sekitar sumbu aksial tabung akselerator sehingga akan menghasilkan vektor medan listrik sejajar dengan sumbu aksial, yang secara kualitatif dapat mendorong berkas elektron untuk tetap berada di sekitar sumbu aksial tabung akselerator. Kata Kunci : aksissimetri, elektrode, elemen hingga, metode Galerkin, medan ekuipotensial, vektor medan listrik, mesh. rnrnABSTRACT rn rnTHE APPLICATION OF FINITE ELEMEN METHOD IN MODELING ACCELERATOR TUBE OF ELECTRON BEAM MACHINE 300 keV. The modeling of physical phenomenon plays an important role in engineering design. One of engineering subject that needs the modeling is accelerator. The shape of accelerator electrode should be discritized using flexible mesh. The finite element method offers the right meshing for arbitrary shape. The Axisymmetric modeling of accelerator tube of Electron Beam Machine 300 keV using finite element method had been carried out. The objectives of this research is to apply the finite element method in solving Laplace equation for axisymmetric electric potential on the electrode of Electron Beam Machine, obtain potential distribution and vector electric field. The Finite element formulation was conducted by weighted residual method using Galerkin’s Method. Laplace equation for cylindrical coordinat considered satisfying axisymmetric condition. GAMBIT facility was used to generate mesh automatically on the pre-processor level and MATLAB used to be a solver and for post-processor level. Space on the accelerator tube was discritized using linear triangular element amounts to 7259 except for the inner of electrode. Discritizing with amount of such element will produce global stiffness matrix of system to be 7259×7259. The global stiffness matrix was worked out by using default command of MATLAB, backslash(/). The resulsts showed that the equipotential field intersects around axial axis of the accelerator tube perpendiculary. It will make the electric field to be parallel to the axial axis, qualitatively which exert a force to the electron to stay around the axial axis along the accelerator tube. Keywords :Axisymmetric, Electrode, Finite Element, Galerkin’s Method, Equipotential Field, Vector Electric Field, Mesh.

Ketersediaan
S13-01031/TA/M/13 621.226(043) BAY aPerpustakaan Poltek NuklirTersedia
Informasi Detail
Judul Seri
-
No. Panggil
621.226(043) BAY a
Penerbit
Yogyakarta : STTN-BATAN.,
Deskripsi Fisik
xvii, 70 halaman : ilustrasi ; 30 cm
Bahasa
Indonesia
ISBN/ISSN
-
Klasifikasi
621.226(043)
Tipe Isi
teks
Tipe Media
tanpa perantara
Tipe Pembawa
volume
Edisi
-
Subjek
Akelerator
Info Detail Spesifik
-
Pernyataan Tanggungjawab
Versi lain/terkait

Tidak tersedia versi lain

Lampiran Berkas
Komentar
Anda harus login sebelum memberikan komentar