Dwiputro, Andrian (2019) Pengaruh Bombardir Partikel Bermuatan Pada Permukaan Plat Aluminium Dengan Dielektrik Gas Nitrogen Menggunakan HVDC Bermuatan Negatif. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Buku skripsi ini menjelaskan hasil penelitian tentang pengaruh bombardir partikel elektron pada permukaan plat aluminium dengan dielektrik nitrogen menggunakan HVDC bermuatan negatif. Diawali dengan membahas teori terkait penelitian seperti Hukum Coulomb, Hukum Gas Klasik, Jarak Bebas (λ) pada Molekul dan Elektron, Proses Ionisasi, Energi Ionisasi, Koefisien Pertama Townsend, dan Banjiran Elektron, Ionisasi Sekunder, Koefisien Kedua Townsend, Mekanisme Tembus Townsend, Mekanisme Tembus Streamer, Hukum Paschen, Tembus pada Medan Tak Seragam, Tembus Sebagian, Korona Negatif, dan Scanning Electron Microscope (SEM). Data yang diambil dalam pengujian ini berupa nilai tegangan korona (Uc), tegangan tembus (Ud), tegangan uji (Ux) serta nilai arus konduksi (ID) pada variasi nilai tegangan uji, tekanan, dan jarak sela, Selanjutnya dilakukan pengambilan Gambar struktur mikroskopis permukaan plat dengan Scanning Electron Microscope (SEM) untuk menunjukkan kerusakan akibat bombardir elektron dengan perbesaran hingga 2000 kali. Setiap satu kali pengukuran dilakukan pergantian elektroda plat untuk melihat struktur mikroskopis permukaan plat akibat bombardir partikel elektron pada kondisi yang berbeda, serta dilakukan analisis untuk mengetahui besar energi kinetik partikel elektron. Variasi kondisi pengujian yang digunakan dalam pengujian arus konduksi dengan polaritas negatif meliputi perubahan jarak sela 2,5 cm dan 5 cm, serta perubahan tekanan dielektrik gas nitrogen yang divariasi mulai dari 558 mBar hingga tekanan normal. Pada penelitian ini dilakukan metode pengujian meliputi pengujian pengaruh bombardir dengan jarak sela 2,5 cm didapatkan tegangan sebesar -9,03kV, -9,06kV, -9,12kV, -9,14kV, -9,35kV, -18,01kV, -18,13kV, -18,15kV, -18,24kV, -18,36kV memiliki energi kinetik sebesar 10,05eV, 11,32eV, 12,64eV, 14,73eV, 17,81eV, 20,24eV, 22,46eV, 25,41eV, 29,66eV, 34,32eV. pengujian pengaruh bombardir dengan jarak sela 5 cm didapatkan tegangan sebesar -10,00kV, -10,07kV, -10,08kV, -10,17kV, -10,18kV, -20,06kV, -20,07kV, -20,10kV, -20,19kV, -20,19kV memiliki energi kinetik sebesar 8,92eV, 10,14eV, 11,45eV, 13,08eV, 15,45eV, 18,02eV, 20,03eV, 22,63eV, 26,06eV, 30,95eV. Bombardir partikel bermuatan pada suatu kondisi ditemukan terjadi hanya jika nilai tegangan mampu menyebabkan ionisasi pada gas. Bombardir partikel terkuat terjadi dengan kecepatan elektron 3474427,58 m/s dengan energi kinetik partikel 34,32 eV. Terbentuk pola kerusakan yang terpusat akibat bentuk geometris pasangan elektroda yang tidak homogen. Lubang terbesar akibat bombardir terbesar ditemukan sebesar 5,43 μm. Disimpulkan bahwa pada nilai tegangan yang sama, penurunan nilai tekanan menyebabkan jumlah molekul dalam suatu ruang semakin sedikit. Sehingga jarak bebas elektron semakin besar dan partikel elektron mampu bergerak dengan kecepatan yang lebih tinggi. Kenaikan kecepatan elektron berakibat pada kenaikan nilai energi kinetik elektron.
English Abstract
This Thesis explained the result of research about charged particle bombardment effect on aluminum plate surface using negative polarity HVDC with nitrogen gas dielectric. Started by discussing research related theories such as Coulomb's Law, classic Gas Law, free distance (λ) on molecules and electrons, process ionization, energy ionisation, first coefficient of Townsend, and avalanche electrons, secondary ionisation, second coefficient Townsend, translucent Townsend mechanism, penetrating mechanism of Streamer, Paschen Law, translucent on ununiform terrain, partially translucent, negative corona, and Scanning Electron Microscope (SEM). Data was collected in values of the corona voltage (Uc), breakdown voltage (Ud), trials voltage (Ux), and the conduction current (ID) in condition that varied in test voltage, pressure, and gap distance values. Image taking of the plate surface’s microstructure using Scanning Electron Microscope (SEM) was done to show the damage caused by the electron bombardment with magnification up to 2000 times. The aluminum plate changes everytime a measurement was made due to bombardment of electron particles under different conditions, and an analysis was carried out to determine the kinetic energy of the electron particles. The variation of condition used in the conduction current testing are including the variation of gap distance at 2,5 cm and 5 cm, and the change of Nitrogen gas dielectric pressure from 558 mBar to normal pressure. In this research, the test method includes testing the effect bombardment with gap distance 2.5 cm obtained voltage of -9, 03kV, -9, 06kV, -9, 12kV, -9, 14kV, -9, 35kV, -18, 01kV, -18, 13kV, -18, 15kV, -18, 24kV, -18, 36kV have kinetic energy 10, 05eV, 11, 32eV, 12, 64eV, 14, 73eV, 17, 81eV, 20, 24eV, 22, 46eV, 25, 41eV, 29, 66eV, 34, 32eV. Testting the effect of bombardment with gap distance 5 cm obtained voltage 10, 00kV, 10, 07kV, 10, 08kV, 10, 17kV, 10, 18kV, -20, 06kV, -20, 07kV, -20, 10kV, -20, 19kV, -20, 19kV have kinetic energy 8, 92eV, 10, 14eV, 11, 45eV, 13, 08eV, 15, 45eV, 18, 02eV, 20, 03eV, 22, 63eV, 26, 06eV, 30, 95eV. It was found that electron particle bombardment in a condition only happens only if the test voltage sufficient enough for ionization of gas to occur. The strongest electron particle bombardment occured with an electron velocity at 3474427,58 m/s with kinetic energy at 34,32 eV. A centralized pattern of damage was formed due to the geometric shape of the non homogeneous electrode pair. The biggest hole due to the bombardment was formed at diameter of 5,43 μm. It was concluded that at the same test voltage, a decrease in the pressure value causes the number of molecules in a space decreases. Causing the electron’s free path to increase making the electron able to move at higher velocity. The higher velocity of an electron corresponds to the increase in the value of electron’s kinetic energy. Resulting in bigger and more destructive electron bombardment.
Other obstract
-
| Item Type: | Thesis (Sarjana) |
|---|---|
| Identification Number: | SKR/FT/2019/875/051910654 |
| Uncontrolled Keywords: | Pengaruh bombardir, partikel bermuatan, partikel elektron, gas nitrogen, polaritas negatif. Bombardment effect, charged particles, electron particles, nitrogen gas, negative polarity. |
| Subjects: | 600 Technology (Applied sciences) > 620 Engineering and allied operations > 620.1 Engineering mechanics and materials > 620.18 Nonferrous metals > 620.186 Alumunium |
| Divisions: | Fakultas Teknik > Teknik Elektro |
| Depositing User: | Budi Wahyono Wahyono |
| Date Deposited: | 08 Sep 2020 02:42 |
| Last Modified: | 22 Mar 2022 09:01 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/176544 |
Preview |
Text
Andrian Dwiputro.pdf Download (8MB) | Preview |
Actions (login required)
 |
View Item |