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Estudos de calibração de redes de distribuição de água através de algoritmos genéticos / Study of calibration of water supply networks through genetic algorithmsSilva, Fernando das Graças Braga da 27 March 2003 (has links)
As mudanças físicas ocorridas ao longo do tempo requerem que os modelos hidráulicos de previsão de comportamento das redes de distribuição de água para abastecimento tenham seus parâmetros reavaliados periodicamente via calibração. Diversas são as dificuldades inerentes ao processo de calibração de redes reais, dentre as quais aquelas resultantes da precariedade dos cadastros, como a incerteza quanto à localização e condição de abertura de válvulas na rede. Muitos métodos de calibração foram propostos na literatura, geralmente com base em equações analíticas e técnicas de otimização diversas. Reconhece-se, entretanto, a necessidade de estimativas dos parâmetros da rede em termos das rugosidades e dos parâmetros locais da relação entre pressão e vazamento, para sistemas sujeitos a vazamentos expressivos. Propõe-se aqui um método de calibração em duas etapas em que os AGs (algoritmos genéticos) são empregados como ferramenta na resolução dos problemas inversos correspondentes, sendo os estudos realizados para setores de rede da cidade de São Carlos, SP, sobre os quais extensivos trabalhos de campo foram realizados. Foram desenvolvidos também estudos de investigação da melhor representação do problema via AGs e de localização de pontos ótimos de monitoramento. Os resultados demonstraram-se robustos em identificar rugosidades e trechos dotados de válvulas, bem como os parâmetros do modelo de vazamentos, além de indicar possibilidades de melhorias na eficiência dos AGs. Resultados obtidos a partir de considerações sobre técnicas de localização de pontos ótimos de monitoramento também foram considerados bons. / Continuous physical changes that occur in water supply networks along the years require their calibration in order to guarantee realistic forecasts through hydraulic models. There are many difficulties involved in water supply network calibration in terms of their parameters as results of many factors, amongst which the lack or uncertainty on data like location and status of valve openings in the network. Several calibration methods have been proposed in the literature, usually based on many analytical equations and optimization techniques. However, it was known the need of estimative of network parameters in proper form of roughnesses and local parameters of relation between pressure and leakage, for systems submitted to expressive leakages. This work proposes a method of calibration in two phases in which the GAs (genetic algorithms) are used as tools in the resolution of corresponding inverse problems, being the studies performed for sectors of the network of the city of São Carlos, SP, about which extensive field work had been done. It was developed, also, studies investigating of the best representation of problem through GAs and the localization of optimal points for monitoring. The results have showed themselves robust in the identification of roughnesses and sections having valves, as well as the parameters of leakage model, besides to indicate possibilities of improvements in GA\'s efficiency. The results that have been obtained from considerations aboutlocalization techniques of optimal points for monitoring were considered good as well.
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Estudo comparativo entre dois métodos de calibração da pletismografia respiratória por indutância em individuos saudáveis / Comparative study between two methods of calibration of respiratory inductive plethysmographyBarbosa, Renata Cleia Claudino 13 June 2011 (has links)
Nas últimas décadas, considerável atenção foi direcionada para os dispositivos de mensuração não invasiva da configuração e coordenação toracoabdominal. Dentre os dispositivos mais empregados, destaca-se aquele que emprega a Pletismografia Respiratória por Indutância (PRI) que, apesar de ser considerado um dispositivo de avaliação reprodutível e acurado, apresenta divergências acerca do método de calibração para estimativa da participação dos compartimentos torácico e abdominal, principalmente quando utilizada em diferentes posturas corporais. O padrão-ouro da calibração da PRI é o método de calibração por isovolume (ISOCAL). Entretanto, a grande maioria dos estudos emprega somente a calibração qualitativa diagnóstica (QDC) devido ao fato desta não necessitar manobras respiratórias específicas. Em vista disso, o objetivo deste estudo foi comparar os dois métodos de calibração da PRI, em 3 diferentes posturas (decúbito dorsal, sedestação e ortostatismo). Foram avaliados 28 indivíduos saudáveis (18 mulheres/10 homens), com idade de 25,4±3,9 anos (média±DP). Todos os indivíduos foram submetidos aos dois métodos de calibração (ISOCAL e QDC) e avaliados nas 03 posturas. Foi verificado que os valores da constante de proporcionalidade dos sinais elétricos dos compartimentos (K) foram distintos em ambos os métodos de calibração nas 3 posturas avaliadas. Os valores de K avaliados com a calibração ISOCAL e QDC foram, respectivamente, 1,6±0,5 vs. 2,0±1,2 em decúbito dorsal, 2,5±0,8 vs. 0,6±0,3 em sedestação, e 2,0±0,8 vs. 0,6±0,3 em ortostatismo (p<0,05 para todas as comparações). Os nossos resultados sugerem que a QDC não deve ser considerada um método acurado para a calibração da PRI. Além disso, os valores da constante K do ISOCAL mostram ainda que a calibração do equipamento deve ocorrer para cada postura avaliada / In recent decades, considerable attention has been directed to devices for noninvasive measurement of thoracoabdominal configuration and coordination. Among the most commonly applied devices, there is one that employs the respiratory inductive plethysmography (PRI), which, despite being considered a device for reproducible and accurate assessment, shows variations on the calibration method to estimate the contribution of the thoracic and abdominal compartments especially when applied in different body postures. The gold standard in the calibration of PRI is the method of isovolume calibration (ISOCAL). However, most studies employ only the qualitative diagnostic calibration (QDC) due to the fact that this does not require specific respiratory maneuvers. This study aims to compare the two methods of calibration of the PRI in three different postures (supine, standing, and seated). A total of 28 healthy subjects (18 men mulheres/10), aged 25.4 ± 3.9 years (mean ± SD). All subjects underwent both methods of calibration (QDC and ISOCAL) and assessed at the 03 postures. It was found that the values of the constant of proportionality of the electrical signals of compartments (K) were different in both calibration methods evaluated in three postures. The values of K evaluated with calibration ISOCAL and QDC were respectively 1.6 ± 0.5 vs. 2.0 ± 1.2 supine position, 2.5 ± 0.8 vs. 0.6 ± 0.3 in seated position, and 2.0 ± 0.8 vs. 0.6 ± 0.3 in standing position (p <0.05 for all comparisons). Our results suggest that the QDC should not be considered an accurate method for calibration of the PRI. Moreover, the values of constant K ISOCAL also show that the calibration of equipment should occur for each position evaluated
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Avaliação de parâmetros na análise direta de madeira por LIBS / Evaluation of parameters in direct analysis of wood by LIBSSilvestre, Daniel Menezes 07 June 2017 (has links)
A espectrometria de emissão óptica com plasma induzido por laser (LIBS) tem se tornado uma técnica muito atrativa e bastante explorada nas análises químicas e tem ganhado destaque devido à disponibilidade de instrumentos portáteis, o qual possibilita a análise in situ. Por outro lado, a análise quantitativa tem sido considerada o \"calcanhar de Aquiles\" da técnica, face as suas dificuldades em executá-la, em especial devido à complexa interação laser-matriz. Nesse contexto, o uso de métodos de calibração apropriados é imperativo. Neste trabalho avaliou-se a possibilidade de empregar LIBS na identificação, discriminação e quantificação elementar em amostras de madeira, uma vez que essa matriz tem grande importância econômica e ambiental. O desenvolvimento de método envolveu a otimização dos parâmetros instrumentais (diâmetro de focalização de 50µm, energia por pulso de 20 mJ, taxa de repetição de 10 Hz, tempo de atraso de 0,25µs, padrão de análise percurso, 300 pulsos de laser, deslocamento da amostra de 0,15 mm/s e fluxo de argônio de 1,0 L/min), bem como a avaliação da influência da umidade, tamanho de partícula e homogeneidade nos resultados analíticos. Diversos métodos de calibração também foram estudados, entre eles, a calibração empregando diferentes CRMs que geraram resultados com erros relativos superiores a 30%. Calibração construída com madeira Pinus adicionada com concentrações crescentes de analito foi a que apresentou os melhores resultados (erros relativos< 20%). Outra abordagem envolveu a confecção de um branco analítico por meio da lavagem da madeira, seguida pela adição elementar o qual apresentou resultados com erros relativos de até 14%, mostrando-se bastante promissora. Apesar disso, aplicações em amostras in natura não é trivial devido à sua baixa homomogeneidade e especialmente devido ao fato de o analito naturalmente presente na amostra interagir de forma diferente ao analito artificialmente adicionado à matriz. A aplicação do LIBS na avaliação da distribuição elementar nos anéis de crescimento de árvores foi eficiente, assim como na discriminação e identificação de amostras de madeira que atingiu 100% de exatidão no índice de acerto quando aplicado KNN. / Laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) has become a very attractive and well-exploited technique in chemical analysis and has gained prominence due to the availability of portable instruments, which enables in situ analysis. On the other hand, quantitative analysis has been considered the \"Achilles heel\" of this technique, especially due to the strong matrix interference caused by complex laser-matrix interaction. In this context, the use of appropriate calibration methods is imperative.In this work the possibility of using LIBS in the identification, discrimination, and elemental quantification in wood samples was evaluated, since this matrix has an economic and an environmental importance. The method development involved the optimization of the instrumental parameters (50 µm of spot size, 20 mJ of energy by pulse, 10 Hz of pulse repetition rate, 0.25 µs of delay time, raster, 300 laser pulses, sample velocity of 0.15 mm/s and argon flow of 1.0 L/min), as well as the influence of moisture, particle size and homogeneity onto the analytical results. Several calibration methods were also studied, among them, the calibration using different CRMs which was not a good purpose since relative errors higher than 30% on the results were found. The calibration made with Pinus wood spiked with increasing concentrations of analytes showed the best results (relative errors <20%) for wood analysis. Another approach involved the preparation of an analytical blank by washing wood samples with 0.1% HNO3, followed by spiking of increasing concentration of analytes. In this case, relative errors of up to 14% were found, suggesting it is a promising approach. Despite this, applications of these proposed methods in quantitative analysis of in natura wood samples are not trivial due to their low homomogeneity and especially due to the differences on interaction between laser and naturally occurring analyte and artificially spiked analyte. The application of LIBS in the evaluation of the elemental distribution in the tree growth rings was efficient, as well as in the discrimination and identification of wood samples since 100% accuracy were reached when KNN was applied.
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Desenvolvimento de um Guia orientativo para dosimetria em Tomografia Computadorizada / Development of a guidance guide for dosimetry in computed tomographyFontes, Ladyjane Pereira 19 October 2016 (has links)
Devido as frequentes dúvidas dos usuários das câmaras de ionização do tipo lápis calibradas no Laboratório de Calibração de Instrumentos do IPEN (LCI IPEN), em como aplicar corretamente os fatores indicados em seus certificados de calibração, foi elaborado um guia orientativo para dosimetria em tomografia computadorizada. O guia orientativo inclui o conhecimento prévio da Camada Semirredutora (CSR), já que é necessário conhecer a energia efetiva do feixe para aplicação do fator de correção para qualidade (kq). A avaliação da CSR em tomógrafos torna-se uma difícil tarefa devido à geometria do sistema e por essa razão foi realizado um levantamento das metodologias existentes para a determinação da CSR em feixes clínicos de Tomografia Computadorizada (TC), levando em consideração fatores técnicos, práticos e econômicos. Neste trabalho, optou-se em testar um Sistema Tandem composto por capas absorvedoras confeccionado na oficina do IPEN, baseado em estudos preliminares devido ao baixo custo e boa reposta. O Sistema Tandem é composto por 5 capas absorvedoras cilíndricas de 1 mm, 3 mm, 5 mm, 7 mm, e 10 mm de alumínio e por 3 capas absorvedoras cilíndricas de 15 mm, 25 mm e 35 mm de acrílico (PMMA) acopladas à câmara de ionização do tipo lápis comercial amplamente utilizada em testes de controle de qualidade na dosimetria em feixes clínicos de Tomografia Computadorizada. Através das curvas Tandem, foi possível avaliar os valores de CSR e, através da curva de calibração da câmara de ionização do tipo lápis, encontrar o Kq adequado ao feixe. O Guia elaborado traz informações de como construir a curva de calibração em função da CSR, para encontrar o Kq, bem como informações para construção da curva Tandem, para encontrar valores próximos de CSR. / Due to frequent questions from users of ionization chambers pencil type calibrated in the Instrument Calibration Laboratory of the Institute of Energy and Nuclear Research (LCI - IPEN), on how to properly apply the factors indicated in their calibration certificates, a guide was prepared guidance for dosimetry in computed tomography. The guide includes guidance prior knowledge of half value layer (HVL), as it is necessary to know the effective beam energy for application quality for correction factor (kq). The evaluation of HVL in TC scanners becomes a difficult task due to system geometry and therefore a survey was conducted of existing methodologies for the determination of HVL in clinical beams Computed Tomography, taking into account technical, practical and economic factors. In this work it was decided to test a Tandem System consists of absorbing covers made in the workshop of IPEN, based on preliminary studies due to low cost and good response. The Tandem system consists of five cylindrical absorbing layers of 1mm, 3mm, 5mm, 7mm and 10mm aluminum and 3 cylindrical absorbing covers 15mm, 25mm and acrylic 35mm (PMMA) coupled to the ionization chamber of commercial pencil type widely used in quality control tests in dosimetry in clinical beams Computed tomography. Through Tandem curves it was possible to assess HVL values and from the standard curve pencil-type ionization chamber, Kq find the appropriate beam. The elaborate Guide provides information on how to build the calibration curve on the basis of CSR, to find the Kq and information for construction Tandem curve, to find values close to CSR.
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Aplicação da espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier no monitoramento de adulterantes em leite cru / Application of Fourier transform infrared spectroscopy to monitoring adulterants in raw milkCoitinho, Tatiane Barbosa 12 December 2016 (has links)
A adulteração do leite é uma prática comum e que preocupa as agências reguladoras, indústrias e a população. Apesar da crescente necessidade de identificação desse tipo de fraude, os métodos empregados geralmente possuem baixo rendimento analítico e alta dependência de mão-de-obra. Sendo assim, objetivou-se desenvolver calibração e validação para monitoramento de adulteração em leite cru, utilizando equipamento compacto (MilkoScan FT1), que adota a espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). Ademais, objetivou-se comparar a acurácia na detecção de adulterantes do método de FTIR com os testes físico-químicos tradicionais adotados pela indústria no controle de qualidade do leite. Para isso, cerca de 2500 amostras de leite foram utilizadas para construção do espectro de referência e 1625 amostras foram empregadas para validar a identificação de cinco dos principais adulterantes (em três diferentes concentrações cada) encontrados em leite: (1) amido de milho; (2) bicarbonato de sódio; (3) citrato de sódio; (4) formaldeído; (5) sacarose, além da adição de dois níveis de água ou soro de leite. Após esta etapa, 650 amostras foram preparadas para comparação dos métodos, utilizando os mesmos adulterantes nas mesmas concentrações da etapa anterior. Os resultados demonstraram que as calibrações desenvolvidas expressaram boa capacidade geral de detecção de adulteração, apresentando excelente sensibilidade (84%) e especificidade (100%), principalmente quando comparadas com os testes tradicionais, visto que o método de FTIR apresentou capacidade de identificação de adulterantes em leite cru superior aos métodos físico-químicos tradicionais, podendo ser utilizado diretamente nas plataformas de recepção do leite nos laticínios, melhorando os processos industriais de detecção de adulterantes. / Milk adulteration is a common practice that concerns regulatory agencies, industry and the population. Despite the growing need for the identification of this type of fraud, the methods employed generally present low performance and high dependency on hand labor. Therefore, this study aimed to calibrate and validate a compact equipment (MilkoScan FT1) that adopts a Fourier transform infrared spectroscopy to monitor adulteration in raw milk. Furthermore, this study aimed to compare the accuracy in adulterants detection, of the FTIR method with that of conventional physico-chemical tests, adopted by the dairy industry in milk quality control. For this, almost 2500 milk samples were used for reference spectrum construction and 1625 samples were used in the validation process, to identification of the following five main adulterants (at three different concentrations) found in milk: (1) cornstarch, (2) sodium bicarbonate, (3) sodium citrate, (4) formaldehyde, and (5) saccharose, plus the additions of two levels of water or whey. After this step, 650 samples were prepared to compare the methods, using the same adulterants at the same concentrations of the previous step. The results revealed that the developed calibration demonstrated a good adulteration detection ability with excellent sensitivity (84%) and specificity (100%), mainly when compared with traditional tests. The FTIR method showed capacity of adulterants identification higher than that presented by physico-chemical methods, which proves its ability to be used directly in the milk reception platforms in dairy industry, improving industrial processes of adulterants detection.
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Estabelecimento e caracterização de um laboratório de calibração com campos neutrônicos de referência com rastreabilidade ao sistema metrológico internacional / Establishment and characterization of a calibration laboratory with reference neutron beams and traceability to the international metrology systemAlvarenga, Tallyson Sarmento 23 August 2018 (has links)
No Brasil, atualmente só há um laboratório de calibração de monitores de radiação de nêutrons, sendo responsável pela guarda e manutenção do padrão brasileiro da fluência de nêutrons, localizado no Laboratório Nacional de Metrologia das Radiações Ionizantes (LNMRI), Rio de Janeiro, no Instituto de Radioproteção e Dosimetria, Comissão Nacional de Energia Nuclear, Rio de Janeiro, com uma demanda grande de serviços com esse tipo de radiação. Com o intuito de descentralizar a oferta de serviços de calibração, surgiu a necessidade da montagem de um segundo Laboratório de Calibração com Nêutrons (LCN), no IPEN. Nas situações práticas envolvendo a calibração de monitores de radiação de nêutrons, um dos problemas principais está relacionado à radiação espalhada, que pode variar dependendo das dimensões do laboratório usado nos procedimentos de calibração. No processo de caracterização do campo de radiação de nêutrons da fonte de 241AmBe, onde foi realizada a avaliação dos espectros, das energias, das taxas de fluência, das taxas de equivalente de dose ambiente [H*(10)] e do coeficiente de conversão de fluência em dose [h*φ(10)] em diferentes posições do LCN, utilizando o feixe completo. A influência da radiação espalhada foi determinada por meio de três técnicas: Métodos de Monte Carlo, de Ajuste Reduzido e do Cone de Sombra. Dos resultados obtidos por meio de simulação e experimentalmente foi possível obter a fração de espalhamento em diferentes distâncias fonte-detector. / In Brazil, there is currently only one calibration laboratory for neutron radiation monitors. It is responsible for the custody and maintenance of the Brazilian neutron fluence standard, located at the Laboratório Nacional de Metrologia das Radiações Ionizantes-LNMRI, Rio de Janeiro, at the Instituto de Radioproteção e Dosimetria, Comissão Nacional de Energia Nuclear, with a great demand of services with this type of radiation. In order to decentralize the calibration service offer, it was necessary to set up a second Neutron Calibration Laboratory (LCN), at IPEN. In practical situations involving the calibration of neutron radiation monitors, one of the main problems is related to scattered radiation, which may vary depending on the size of the laboratory used for the calibration procedures. In the process of characterization of the neutron radiation field of the 241AmBe source, the spectra, the energies, the fluence rate, the ambient dose equivalent rate and the conversion coefficient of fluence in dose at different positions of the LCN, were evaluated using the complete beam. The influence of the scattered radiation was determined by three techniques: Monte Carlo Method, the Reduced Adjustment Method and the Shade Cone Method. From the results obtained through simulation and experimentally, it was possible to obtain the scattering fraction at different source-detector distances.
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Caracterização de uma câmara de extrapolação e filmes radiocrômicos para verificação da coerência metrológica entre campos padrões de radiação beta / Characterization an extrapolation chamber and radiochromic films for verifying the metrological coherence among beta radiation fieldsJhonny Antonio Benavente Castillo 02 May 2012 (has links)
Nenhuma / A coerência metrológica entre os sistemas padrões é uma exigência para a
confiabilidade das medidas de grandezas dosimétricas no campo das radiações ionizantes.
Avanços científicos e tecnológicos ocorreram na metrologia da radiação beta, com a
instalação do novo sistema padrão secundário BSS2 no país e adoção das radiações de
referência internacionalmente recomendadas. O Laboratório de Calibração de Dosímetros do
Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear (LCD/CDTN), em Belo Horizonte,
implantou o BSS2 e estuda metodologias para caracterizar os campos de radiação beta,
determinando a homogeneidade do campo de radiação, a exatidão e as incertezas na medida
da dose absorvida no ar.
Neste trabalho, estudou-se uma metodologia usando uma câmara de extrapolação e
filmes radiocrômicos para a verificação da coerência metrológica entre campos de radiação
beta gerados por sistemas padrões, em termos da grandeza dose absorvida no ar. A
confiabilidade metrológica da câmara de extrapolação e dos filmes radiocrômicos foi
confirmada e a calibração destes detectores realizada no LCD/CDTN para os campos de
radiação beta de 90Sr/90Y, 85Kr e 147Pm. Os coeficientes angulares das curvas de extrapolação
para cada campo de radiação foram determinados com a câmara de extrapolação e os filmes
radiocrômicos permitiram mapear os campos e determinar a homogeneidade destes a partir
dos resultados de perfis de dose e de linhas de isodose.
Um ensaio de comparação laboratorial entre o LCD/CDTN e o Laboratório de
Calibração de Instrumentos do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares, em São Paulo,
(LCI/IPEN) foi realizado. Os resultados mostraram que os valores dos coeficientes de
calibração, determinados com a câmara de extrapolação PTW em ambos os Laboratórios,
apresentaram diferenças máximas de -1% e 3%, para os campos de 90Sr/90Y e 85Kr,
respectivamente. Os resultados com filmes radiocrômicos EBT, para as doses absorvidas no
ar de 0,1; 0,3 e 0,15 Gy, nos mesmos campos de radiação beta, apresentaram diferenças máximas de 3%, -9% e -53%. O mapeamento dos campos de radiação beta com os filmes
radiocrômicos, para ambos os sistemas BSS2, mostrou que alguns campos de radiação não
estavam alinhados geometricamente.
A viabilidade da metodologia investigada foi demonstrada por meio da verificação da
coerência metrológica entre os sistemas BSS2 do LCD/CDTN e do LCI/IPEN somente para
os campos de radiação beta de 90Sr/90Y e 85Kr, já que para o 147Pm grandes diferenças foram
observadas, provavelmente associadas às limitações da metodologia para medição de feixes
de baixa energia e de baixas taxas de doses. / The metrological coherence among standard systems is a requirement for assuring the
reliability of dosimetric quantities measurements in ionizing radiation field. Scientific and
technologic improvements happened in beta radiation metrology with the installment of the
new beta secondary standard BSS2 in Brazil and with the adoption of the internationally
recommended beta reference radiations. The Dosimeter Calibration Laboratory of the
Development Center for Nuclear Technology (LCD/CDTN), in Belo Horizonte, implemented
the BSS2 and methodologies are investigated for characterizing the beta radiation fields by
determining the field homogeneity, the accuracy and uncertainties in the absorbed dose in air
measurements.
In this work, a methodology to be used for verifying the metrological coherence among beta
radiation fields in standard systems was investigated; an extrapolation chamber and
radiochromic films were used and measurements were done in terms of absorbed dose in air.
The reliability of both the extrapolation chamber and the radiochromic film was confirmed
and their calibrations were done in the LCD/CDTN in 90Sr/90Y, 85Kr e 147Pm beta radiation
fields. The angular coefficients of the extrapolation curves were determined with the chamber;
the field mapping and homogeneity were obtained from dose profiles and isodose with the
radiochromic films.
A preliminary comparison between the LCD/CDTN and the Instrument Calibration
Laboratory of the Nuclear and Energy Research Institute / São Paulo (LCI/IPEN) was carried
out. Results with the extrapolation chamber measurements showed in terms of absorbed dose
in air rates showed differences between both laboratories up to de -1% e 3%, for 90Sr/90Y,
85Kr e 147Pm beta radiation fields, respectively. Results with the EBT radiochromic films for
0.1, 0.3 and 0.15 Gy absorbed dose in air, for the same beta radiation fields, showed
differences up to 3%, -9% and -53%. The beta radiation field mappings with radiochromic
films in both BSS2 showed that some of them were not geometrically aligned. The feasibility of the investigated methodology was demonstrated through the
verification of the metrological coherence between both BSS2 from LCD/CDTN and
LCI/IPEN for the 90Sr/90Y and 85Kr beta radiation fields only. For 147Pm, large differences
were observed due to limitations of the adopted methodology for performing measurements in
low energy and low dose rates radiation fields.
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Avaliação da base metrologica para calibração dos sistemas dosimétricos em tomografia computadorizada / Evaluation of a metrological framework for calibrating dosimetric systems of computed tomographyJuliana Viégas Pereira 19 August 2011 (has links)
As grandezas dosimétricas utilizadas em tomografia computadorizada (TC) foram definidas com o objectivo de avaliar as doses de radiação no paciente para fins de otimização e para verificar o desempenho dos equipamentos de TC. Neste trabalho foi estabelecida uma base metrológica para implantação de um procedimento de calibração de sistemas utilizados para dosimetria na área de tomografia computadorizada. Esta base metrológica consistiu na verificação da confiabilidade dos sistemas dosimétricos, na reprodução das qualidades de radiação de referência para feixes de tomografia computadorizada e na implantação da metodologia de calibração de câmaras do tipo lápis e de dosímetros termoluminescentes com a avaliação das incertezas associadas. O trabalho foi realizado no Laboratório de Calibração de Dosímetros do Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear (LCD/CDTN), seguindo as indicações do Technical Report Series No. 457, Dosimetry in Diagnostic Radiology: An International Code of Practice TRS457 da Agência Internacional de Energia Atômica (AIEA) de 2007 e da International Electrotechnical Commission, Medical Diagnostic X-ray Equipment Radiation Conditions for use in the determination of characteristics - IEC 61267 de 2005.
Os resultados da confiabilidade dos sistemas padrões sugerem que os limites estabelecidos pela IEC 61674 podem estar inadequados para o uso de câmaras de ionização tipo lápis. As radiações de referência RQR e RQT foram estabelecidas dentro dos limites de tolerância de 0,485 à 0,515. A caracterização metrológica de dosímetros termoluminescentes (TL) tem uma importante função na medição de doses em pacientes submetidos a exames de radiodiagnóstico. Os dosímetros termoluminescentes foram calibrados e apresentaram uma incerteza expandida inferior a 25% demonstrando que estão em condições de serem utilizados na dosimetria de pacientes.
A câmara de ionização 10X5-3CT foi calibrada no Laboratório de Calibração de Instrumentos do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (LCI /IPEN) e no Laboratório do CDTN os resultados dos coeficientes de calibração variaram de 0,3% à 1,3%; isto evidencia a coerência metrológica entre os procedimentos de calibração adotados, já que as diferenças estão dentro das incertezas expandidas de 3,0% e 3,34%, respectivamente.
Ao ser comparado o procedimento adotado no CDTN com o procedimento sugerido pelo Código de Prática TRS 457 os resultados dos coeficientes de calibração da câmara lápis apresentaram uma variação de até 6 % e uma incerteza expandia de 2,08%. Os dados obtidos permitem concluir que a base metrológica foi implantada, porém, antes de fornecer o serviço de calibração para a comunidade estudos detalhados no procedimento e comparações adicionais são necessários. / The dosimetric quantities used in computed tomography (CT) were defined to assess radiation doses to the patient for optimization purposes and to verify the performance of CT equipment. This work established a metrological framework for implementing a calibration procedure of systems used for CT dosimetry. The framework was evaluated through the verification of the metrological reliability of dosimetric systems, the reproduction of the reference radiation beam qualities for computed tomography and the implementation of the calibration methodology of the pencil type ionization chambers and thermoluninescent (TL) dosimeters including the evaluation of related uncertainties. The study was conducted at the Laboratory for Calibration of Dosimeters of the Development Center of Nuclear Technology (LCD / CDTN), following the recommendations of the Technical Report Series No. 457, "Dosimetry in Diagnostic Radiology: An International Code of Practice" - TRS457, 2007, of the Agency International Atomic Energy Agency and the International Electrotechnical Commission, "Medical Diagnostic X-ray Equipment - Radiation conditions for use in the determination of characteristics" - IEC 61267, 2005.
The results of the reliability of the standard systems suggested that the limits set by IEC 61674 may be unsuitable for the use of pencil type ionization chambers. The reference radiations RQR and RQT were established within the limits of tolerance 0.485 - 0.515. The metrological characterization of TL dosimeters has an important role in the measurement of doses in patients undergoing radiological examinations. The dosimeters were calibrated and showed an expanded uncertainty of less than 25% indicating that they are able to be used in patient dosimetry.
The 10X5-3CT ionization chamber was calibrated in the Laboratory Calibration of Instruments of the Institute of Energy and Nuclear Research (LCI / IPEN) and in the CDTN Calibration Laboratory; the difference between the calibration coefficients ranged from 0.3% to 1.3%; this highlights the consistency between the metrological calibration procedures adopted, since differences are within the expanded uncertainties of 3.0% and 3.34%, respectively.
The comparison between the calibration procedures adopted by CDTN and suggested by the IAEA TRS 457 Code of Practice showed that the calibration coefficients of the pencil type chamber had a variation of up to 6% with an expanded uncertainty of 2.08%. The obtained data showed that the metrological framework was established; however, detailed studies of the procedure and additional comparisons are still needed before providing calibration service for the community.
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Desenvolvimento de um método para obtenção da eficiência de detecção para detectores HPGe em medidas com fontes extensas / Development of a method for obtaining the efficiency of detection in hpge detector with measures large sourcesRoberto Manuel dos Santos 16 April 2012 (has links)
Um dos grandes desafios em medidas de espectrometria gama utilizando fontes que não podem ser consideradas pontuais é a determinação da eficiência de detecção do sistema, uma vez que a geometria da fonte impõe complexidades na tarefa como o tratamento do ângulo sólido e da auto-absorção. Alguns métodos para o cálculo dessa eficiência já são bem estabelecidos e podem ser encontrados na literatura. Neste trabalho é proposto um método com características distintas aos já existentes cujas principais vantagens são, não depender de conhecimento prévio da geometria de detecção e da composição química da amostra a ser medida, e permitir o cálculo da eficiência de uma fonte extensa a partir de medidas com fontes padrão em formato pontual. O método proposto foi testado comparando os valores das eficiências obtidas por ele com os valores obtidos usando uma fonte padrão extensa. Para testar o método proposto em diferentes condições foi utilizado solo como matriz para a amostra em duas diferentes espessuras, 1cm e 3cm. Testou-se também o comportamento do método quando a matriz tem número atômico efetivo mais alto (aqui utilizou-se solo misturado à limalha de ferro) e mais baixo (adição de pó de grafite ao solo). Os resultados indicaram que o método é adequado para amostras de solo com espessura mais fina; já para fontes mais espessas, dois dos três resultados indicaram que a eficiência foi subestimada pelo método proposto, sugerindo que uma geometria mais adequada deva ser escolhida para a amostragem das medidas / One of the greatest challenges in gamma spectroscopy measurements using extense sources is the determination of the system\'s detection efficiency, since the source\'s geometry leads to added complexity to the treatment of parameters as geometry and self-absorption. Some well-established methods for the efficiency determination can be found in the literature. In the present work a method with distinct characteristics is proposed with the main advantages that it doesn\'t require previous knowledge of the detection geometry or of the sample composition; moreover, it allows the determination of the detection efficiency for a large sample based only on measurements using a point-like standard source. The proposed method was tested comparing the efficiency values obtained using the method with the values obtained using a real large source with the same composition and geometry. In order to verify the performance of the method under different conditions, soil matrixes of two different thicknesses (1cm and 3cm) were used; also, to asses the method under different sample compositions, 3cm-thick soil matrixes with increased effective atomic number (where iron filings was added) and with reduced effective atomic mass (where graphite powder was added) were used. The results indicate that the proposed method is suitable for thinner soil samples; as for thicker samples, two of the three results showed a subestimation of the detection efficiency value determined, suggesting that a more suitable sampling geometry should be analyzed.
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Implantação de um programa de controle de qualidade em equipamentos de raios x por meio de medidores não invasivos / Establishment of an X radiation equipment quality control programme using non invasive metersRodrigo Ferreira de Lucena 14 September 2010 (has links)
O objetivo desse trabalho foi estudar o comportamento do principal equipamento de raios X utilizado nos procedimentos do laboratório de calibração do IPEN, LCI, operado nos intervalos de tensão de 25 a 150 kV utilizando os medidores de tensão não invasivos DiavoltTM da PTW e do sistema de espectrometria ORTEC, modelo NOMAD-PLUS 92X para o estabelecimento de um programa de controle de qualidade. O medidor Diavolt foi utilizado para as medições de kerma no ar, tensão de pico e tensão de pico prático. As medições foram feitas variando parâmetros como, corrente elétrica, Qualidade de Radiação X para Radiodiag-nóstico, angulação do medidor e sua distância em relação ao ponto focal do aparelho de raios X. Os resultados encontrados foram comparados com dados encontrados na literatura. Com o sistema de espectrometria, foram gerados os espectros com a finalidade de determinar as tensões de pico relativas às tensões nominais escolhidas e caracterizar as Qualidades em Radiodiagnóstico determinadas anteriormente. O programa de controle de qualidade estabelecido possibilita o controle do funcionamento tanto dos instrumentos de medição (câmaras de ionização, medidor de tensão e corrente e espectrômetro), bem como do sistema de radiação X. Neste trabalho também foi sugerida a periodicidade de realização de cada um dos testes. / The objective of this work was to study the behavior of the mainly X ray equipment calibration laboratory of IPEN, operated in the range from 25 kV to 150 kV using a PTW non invasive meter, model DiavoltTM, and an ORTEC spectrometry system, model NOMAD-PLUS 92X, for the establishment of a quality control programme. The Diavolt meter was used for measurements of air kerma, peak voltage and practical peak voltage. The measurements were made varying parameters such as electrical current, X radiation quality for radiation diagnostic, angulations of the meter and its distance in relation to the focal spot of the X ray tube. The results were compared with data found in the literature. Several spectra were generated with the spectrometer system with the purpose of determine the peak voltage in function of the nominal voltage and to characterize the radiation qualities for radiation diagnostic previously determined. The established quality control programme enables the management of the appropriate functioning of the measurement instruments (ionization chambers, voltage and current meter and spectrometer) as well as of the X radiation system. This work also has proposed a time interval to run each one of the tests.
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