Navegação Teses por assunto "x-ray detection"

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  • IPEN-DOC 25700

    SOUZA, CLAYTON H. de . Caracterização dosimétrica e modelagem computacional de um detector do tipo transistor de efeito de campo metal-óxido-semicondutor / Dosimetric characterization and computational modeling of metal-oxide-semiconductor field effect transistor type detector . 2019. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 211 p. Orientador: Julian Marco Barbosa Shorto. DOI: 10.11606/D.85.2019.tde-24062019-090509

    Abstract: A dosimetria in vivo é uma ferramenta essencial para programas de garantia de qualidade no campo da radioterapia, sendo um procedimento comumente realizado com TLDs ou diodos. No entanto, um dosímetro que vem em crescente popularidade nos últimos anos é o detector do tipo transistor de efeito de campo de metal-óxido-semicondutor (MOSFET). Os dosímetros MOSFET preenchem todas as características necessárias para realização da dosimetria in vivo, uma vez que possuem tamanho pequeno, boa precisão e viabilidade de medição, além de seu fácil manuseio. No entanto, seu verdadeiro diferencial é permitir a leitura de dose em tempo real, possibilitando intervenção imediata na correção de desvios de parâmetros físicos e na antecipação de pequenas alterações anatômicas no paciente durante um tratamento. Assim, foi proposta a caracterização dosimétrica do detector microMOSFET TN-502RDM-H e a construção de seu respectivo modelo computacional em MCNP6. Os resultados mostraram que o dosímetro MOSFET possui boa reprodutibilidade, boa linearidade e independência energética para feixes de altas energias de fótons e elétrons. Com relação a linearidade, destaca-se o excelente desempenho do detector MOSFET para valores doses acima de 50cGy, tendo apresentado uma precisão de 0,3%. Além disso, foi obtido um fator de calibração único, considerando fótons e elétrons de altas energias, com 2,9% de reprodutibilidade. Também foram constatadas dependências angulares de 4% e 13% para irradiações com e sem a condição de equilíbrio eletrônico, respectivamente. Foi encontrada uma diferença de 8% na resposta entre fótons de baixas energias nas qualidades RQR 3 e RQR 10. Com relação ao modelo computacional, a utilização das técnicas caracterização estrutural de MEV e EDS possibilitaram estimar a geometria e a composição do dispositivo MOSFET. Dos resultados do modelo computacional, ressalta-se a excelente concordância da dependência energética simulada em MCNP6 com a calculada analiticamente e também com a literatura. Por fim, o dosímetro MOSFET mostrou bom desempenho dosimétrico, confirmando seu potencial clínico; fato este que, certamente, contribui para sua maior aceitação na radioterapia. Somado a isto, a obtenção de um modelo computacional adequado proporciona um leque de oportunidades para trabalhos futuros, possibilitando o aprimoramento do instrumento nos mais diversos procedimentos de tratamento do câncer por radiação.

    Palavras-Chave: dosimetry; in vivo; dosemeters; radiation detection; computerized simulation; semiconductor devices; personnel dosimetry; mosfet; x-ray detection; oxides; metals; cesium 137; cobalt 60; field effect transistors; identification systems; charged-particle transport; neutral-particle transport; monte carlo method; computer codes

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  • IPEN-DOC 28784

    CANAZZA, SAMUEL A. . Desenvolvimento de detector portátil de radiação utilizando simultaneamente fotodiodo de silício para raios-X e fotodiodo com cintilador para radiação gama / Development of a portable radiation detector using simultaneously silicon photodiode for X-rays and photodiode with scintillator for gamma radiation . 2022. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 92 p. Orientador: Margarida Mizue Hamada. DOI: 10.11606/D.85.2022.tde-20052022-074902

    Abstract: Neste trabalho foi desenvolvido um detector portátil de radiação usando como detector um fotodiodo de silício para raios-X e um cintilador de CsI(Tl) (cristal de iodeto de césio ativado com tálio) com fotodiodo para radiação gama. O fotodiodo de silício é sensível a energias desde algumas unidades de keV (quilo elétron-volt), mas o ruído do conjunto detector pode se misturar a estes valores e não permitir sua detecção. Para esse tipo de detector o pré-amplificador sensível à carga é o mais indicado, porém, produzem um ruído proporcional a capacitância de entrada (capacitância do detector) exigindo, portanto, que o detector tenha a menor capacitância possível. Assim, foram estudados os conjuntos: detector com pré-amplificador, fontes de tensão simétrica para os amplificadores operacionais e circuitos de polarização de tensão reversa para os fotodiodos de forma que produzissem o menor ruído possível de forma a aumentar a faixa de energias que o detector é sensível. Para isso foram comparados os comportamentos do conjunto pré-amplificador utilizando dois fotodiodos em paralelo, que neste caso teriam as capacitâncias somadas, com um único pré-amplificador e fotodiodos e pré-amplificadores independentes, mas com suas saídas paralelo, que somariam os ruídos dos conjuntos. Como resultado o uso de dois fotodiodos em paralelo apresentou menor ruído que dois pré-amplificadores em paralelo. Complementando, a fonte de tensão simétrica utilizou circuitos integrados que introduzissem baixo ruído na linha de alimentação de corrente contínua e para o circuito de polarização de tensão reversa utilizou-se e a elevação da tensão com transformador a partir de um gerador de onda senoidal.

    Palavras-Chave: radiation detectors; scintillator-photodiode detectors; photodetectors; silicon diodes; x-ray detection; portable sources; image processing; gamma radiation; dosimetry

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  • IPEN-DOC 03265

    KOSKINAS, MARINA F. . Desenvolvimento de um sistema de coincidencia para a medida absoluta da atividade de radionuclideos empregando detectores de barreira de superficie. 1988. Tese (Doutoramento) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP, Sao Paulo. 140 p. Orientador: Laercio Antonio Vinhas.

    Palavras-Chave: radioisotopes; coincidence methods; absolute counting; surface barrier detectors; standardization; alpha detection; americium 241; cadmium 109; cesium 137; efficiency; gamma detection; k capture; proportional counters; radioactivity; spontaneous fission radioisotopes; x-ray detection; measuring instruments

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  • IPEN-DOC 21861

    MARTINS, ELAINE W. . Desenvolvimento e aplicação de um simulador pediátrico craniano para dosimetria em tomografia computadorizada / Development and application of a pediatric head phantom for dosimetry in computed tomography . 2016. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 127 p. Orientador: Monica Beatriz Mathor. DOI: 10.11606/T.85.2016.tde-07072016-143152

    Abstract: Para avaliar os níveis de exposição e a dose absorvida em pacientes submetidos a exames de tomografia computadorizada, TC, é necessário calcular os índices de dose em medições com um simulador de PMMA, ou cheio de água. O simulador deve ser capaz de reproduzir as características de absorção e espalhamento do corpo ou parte do corpo humano em um campo de radiação. As grandezas específicas em TC: índice de kerma livre no ar (Ca,100), índice de kerma no ar ponderado (CW), índice de kerma no volume total (Cvol) e produto kerma no ar-comprimento (PKL) devem ser determinadas e comparadas com os níveis de referência já existentes na literatura. Neste trabalho foi desenvolvido um simulador pediátrico craniano, já que no Brasil os níveis de referência para diagnósticos (NRDs) disponíveis foram determinados baseados em um simulador padrão adulto. O simulador desenvolvido inovou em sua construção apresentando materiais que simulam a calota craniana em osso cortical (alumínio) e osso esponjoso (PVC). O seu interior foi preenchido com água destilada. As dimensões foram escolhidas de acordo com as recomendações da Organização Mundial da Saúde e do International Commission on Radiation Units, para o tamanho da cabeça de uma criança de 0 a 5 anos: 160 mm de diâmetro e 155 mm de altura. A calota craniana tem uma espessura de 4 mm e diâmetro interno de 111,9 mm. Para avaliar seu comportamento foram realizados testes em laboratórios e em feixes clínicos. Os resultados apresentaram uma atenuação de até 23% na utilização dos materiais que simulam a calota craniana evidenciando que os valores adotados para os cálculos de NRD podem estar superestimando a dose recebida por pacientes pediátricos. Percebe-se que a dose recebida em exames de crânio apresenta uma distribuição diferente por ser parcialmente atenuada e/ou retroespalhada pela calota craniana, o que não é considerado ao se utilizar o simulador constituído apenas de PMMA.

    Palavras-Chave: head; patients; pediatrics; computerized tomography; radiotherapy; phantoms; diagnosis; radiation doses; nuclear medicine; x radiation; x-ray detection; x-ray dosimetry; x-ray emission analysis; x-ray radiography; patients; children

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  • IPEN-DOC 19119

    RODRIGUES, YKLYS S. . Otimização de um sistema de controle e aquisição de dados para calibração de medidores de radiação X com utilização de ferramentas computacionais / Optimization of a data acquisition and control system for calibration of X rays detectors with usage of computational tools . 2013. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 76 p. Orientador: Maria da Penha Albuquerque Potiens. DOI: 10.11606/D.85.2013.tde-28082013-141544

    Abstract: A norma da ABNT ISO/IEC 17025/2005 especifica requerimentos gerais para competência de laboratórios de ensaio e calibração. Um destes requerimentos é que instalações desses tipos devem sempre ter seus processos otimizados e para tal é necessário que as incertezas envolvidas sejam estimadas e reduzidas o máximo possível. Para atingir tal quesito, o Laboratório de Calibração de Instrumentos (LCI), o laboratório responsável por calibrações de dosímetros no Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN/CNEN), tem adquirido vários equipamentos para suas instalações, e em especial para o Laboratório de Calibração de medidores de radiação X. Dentre estes aparelhos, destaca-se uma roda de posicionamento de filtros com acionamento automático e o uso de softwares de controle com o intuito de melhorar o processo de calibração reduzindo a ocorrência de erros limitando ao máximo, por exemplo, a necessidade de intervenção humana. Um sistema de controle e aquisição de dados para calibração de instrumentos semi-automatizado foi desenvolvido com LabVIEW e está sendo submetido a sucessivos testes e melhorias. O programa é dividido em dois módulos: um responsável pela calibração da câmara monitora com relação a um dosímetro padrão de referência e outro responsável por calibrações rotineiras utilizando a câmara monitora como padrão de referência. Grandezas que influenciam as medições também foram analisadas e as devidas correções foram implementadas no sistema. Além de adquirir dados e controlar equipamentos, o programa também calcula coeficientes de calibração com respectivas incertezas. Uma análise final mostrou que o sistema de fato otimizou o processo de calibração, ajudando na redução da dose ocupacional e incertezas, diminuindo o tempo médio de calibração e previnindo erros de origem humana.

    Palavras-Chave: radiation detection; x-ray detection; calibration; data acquisition; control systems; computerized control systems

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  • IPEN-DOC 27296

    TOMAZ, LUCAS F. . Otimização do crescimento de cristais cintiladores inorgânicos em matriz CsI dopada com lítio para uso como detectores de radiação / Optimization of growth of the inorganic scintillators crystals in CsI matrix doped with lithium for use as radiation detectors . 2019. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 103 p. Orientador: Maria da Conceição Costa Pereira. DOI: 10.11606/D.85.2019.tde-06102020-163607

    Abstract: São denominados cintiladores os materiais sólidos, líquidos ou gasosos capazes de converter radiação de alta energia em radiação no espectro ultravioleta ou visível de forma eficiente, ao absorver de maneira parcial ou total a radiação incidente. No que se refere a área de investigação de cristais cintiladores, os inorgânicos ocupam considerável espaço no grupo dos cintiladores utilizados nas áreas de trabalho com radiação, aplicados como detectores. Este trabalho teve por objetivo desenvolver cristais cintiladores inorgânicos em matriz de CsI, utilizando o íon lítio (Li+) como elemento dopante em concentrações de 10-1 M, 10-2 M, 10-3 M e 10-4 M por meio da técnica de Bridgman. Estudou-se o comportamento dos cristais excitando-os com diferentes níveis de energia de radiação alfa, gama e também com radiação de nêutrons e comparou-se os resultados a matriz pura de CsI. Os cristais foram excitados com radiação gama no intervalo de energia de 59 keV à 1333 keV, radiação alfa com energia de 5,54 MeV e com radiação de nêutrons com energia de 1 MeV a 12 MeV. Os cristais CsI:Li também foram submetidos a caracterizações físicas e químicas tais como: transmitância óptica, emissão de luminescência, distribuição do dopante Li ao longo do eixo de crescimento e confirmação da estrutura cristalina. Os cristais dopados com lítio apresentaram melhor resposta a radiação alfa quando comparados com o cristal CsI puro e a sensibilidade aumenta conforme o também aumento da concentração do dopante Li, cristais CsI:Li com as concentrações de 10-2 M e 10-3 M apresentaram a melhor altura de pulso para radiação gama. Os cristais CsI:Li apresentaram sensibilidade a detecção de nêutrons, com volume de contagens expressivamente superior ao cristal de CsI puro. Os cristais de CsI:Li 10-3 M e 10-2 M apresentaram melhor detecção à radiação de nêutrons no intervalo de concentração do dopante Li estudado. A adição do Li à matriz CsI resultou em cristais com resultados promissores para uso como detectores, quando excitados com radiação alfa,radiaçao gama e radiação de nêutrons.

    Palavras-Chave: optimization; crystal growth; dosimetry; solid scintillation detectors; luminescent dosemeters; inorganic compounds; cesium iodides; lithium; doped materials; radiation detectors; x-ray diffraction; x-ray detection; x-ray spectroscopy; icp mass spectroscopy; argon; rare gases

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O gerenciamento do Repositório está a cargo da Biblioteca do IPEN. Constam neste RI, até o presente momento 20.950 itens que tanto podem ser artigos de periódicos ou de eventos nacionais e internacionais, dissertações e teses, livros, capítulo de livros e relatórios técnicos. Para participar do RI-IPEN é necessário que pelo menos um dos autores tenha vínculo acadêmico ou funcional com o Instituto. Nesta primeira etapa de funcionamento do RI, a coleta das publicações é realizada periodicamente pela equipe da Biblioteca do IPEN, extraindo os dados das bases internacionais tais como a Web of Science, Scopus, INIS, SciElo além de verificar o Currículo Lattes. O RI-IPEN apresenta também um aspecto inovador no seu funcionamento. Por meio de metadados específicos ele está vinculado ao sistema de gerenciamento das atividades do Plano Diretor anual do IPEN (SIGEPI). Com o objetivo de fornecer dados numéricos para a elaboração dos indicadores da Produção Cientifica Institucional, disponibiliza uma tabela estatística registrando em tempo real a inserção de novos itens. Foi criado um metadado que contém um número único para cada integrante da comunidade científica do IPEN. Esse metadado se transformou em um filtro que ao ser acionado apresenta todos os trabalhos de um determinado autor independente das variáveis na forma de citação do seu nome.

A elaboração do projeto do RI do IPEN foi iniciado em novembro de 2013, colocado em operação interna em julho de 2014 e disponibilizado na Internet em junho de 2015. Utiliza o software livre Dspace, desenvolvido pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT). Para descrição dos metadados adota o padrão Dublin Core. É compatível com o Protocolo de Arquivos Abertos (OAI) permitindo interoperabilidade com repositórios de âmbito nacional e internacional.

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O Repositório Digital do IPEN é um equipamento institucional de acesso aberto, criado com o objetivo de reunir, preservar, disponibilizar e conferir maior visibilidade à Produção Científica publicada pelo Instituto, desde sua criação em 1956.

Operando, inicialmente como uma base de dados referencial o Repositório foi disponibilizado na atual plataforma, em junho de 2015. No Repositório está disponível o acesso ao conteúdo digital de artigos de periódicos, eventos, nacionais e internacionais, livros, capítulos, dissertações, teses e relatórios técnicos.

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