48 Bab IV Hasil dan Diskusi Telah berhasil dikembangkan sebuah spektrometer mobilitas ion / ion-mobility spectrometry (IMS) untuk mengukur ion/partikel bermuatan dengan rentang mobilitas listrik 0,206 – 34,380 cm 2 /V/s atau setara dengan diameter mobilitas 0,25 – 3,22 nm, pada laju aliran udara selubung, Q sh = 20 L/menit. Rentang ukur IMS ini telah disesuaikan dengan ukuran ion yang umumnya berada pada ukuran sub nanometer (kurang dari 3 nm) (Cai dkk. 2017). Terlebih, tujuan utama dikembangkannya IMS ini adalah untuk mengukur distribusi mobilitas ion yang terbentuk di udara—yang mana berdasarkan hasil pengukuran mobilitas ion udara oleh Kwon dkk. (2005) menunjukkan ion udara positif dan negatif berturut-turut berada pada rentang 0,5 – 2,0 dan 0,7 – 3,0 cm 2 /V/s. Telah berhasil dikembangkan pula sebuah alat pemuatan listrik aerosol berbasis pengion elektrik (MHM Charger). Hasil pengujian, menunjukkan bahwa MHM Charger memiliki performa yang cukup baik, yaitu: hampir tidak ada partikel baru yang diproduksi akibat sputtering elektrode, distribusi mobilitas listrik yang mirip dengan alat pemuatan listrik referensi, konsentrasi ion yang diproduksi tinggi, dan berhasil diimplementasikan pada sistem monodisperse particle generator (MPG). Sehingga MHM Charger yang telah dikembangkan dapat dijadikan sebagai alternatif alat pemuatan listrik berbahan non-radioaktif. Hasil-hasil pengembangan IMS dan MHM Charger secara detail disajikan pada subbab di bawah. Pembahasan dimulai dari hasil pengembangan mini-cyDMA dan sumber HVnya, yang merupakan komponen utama sistem IMS. Lalu, hasil kalibrasi dan pengujian sistem IMS. Beberapa hasil simulasi (respons, efek celah masukan dan keluaran, efek kestabilan tegangan dan laju aliran udara selubung) juga didiskusikan. Terakhir, hasil pengembangan MHM Charger secara berturut- turut dibahas: konsentrasi dan distribusi mobilitas ion, generasi partikel baru, rasio penetrasi, probabilitas charging, dan implementasinya. 49 IV.1 Spektrometer Mobilitas Ion / Ion-Mobility Spectrometry (IMS) Sistem IMS terdiri dari beberapa komponen yaitu: sebuah differential mobility analyzer (DMA), sistem sheath air flow (SAF), sumber HV DMA, Faraday cup electrometer (FCE), sistem push flow dan sistem pull flow. Dari ke enam komponen penyusun sistem IMS tersebut, pada penelitian ini hanya DMA dan sumber HV yang dibangun. Sedangkan komponen lainnya telah tersedia di Laboratorium Central of Aerosol and Analitycal Instrumentation (CAAI), Fisika, Fakultas Ilmu dan Pengetahuan Alam (FMIPA), ITB. Differential Mobility Analyzer (DMA): Mini-cyDMA IV.1.1 Hasil bangun mini-cyDMA disajikan pada Gambar IV.1. Mini-cyDMA dibuat dengan bahan stainless steel pada bagian silinder utama (warna perak) dan hard nylon pada bagian lainnya (warna hitam) agar berperan sebagai isolator. Gambar IV.1. Realisasi mini-cyDMA Mini-cyDMA yang dibangun memiliki jari-jari silinder dalam (r 1), luar (r 2), dan jarak antara celah masukan-keluaran (L) berturut-turut adalah 3,5, 10,0 dan 16,2 mm.