Orientador: Marco Aurelio Zezzi Arruda / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-03T14:34:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PereiraFilho_EdenirRodrigues_D.pdf: 3567763 bytes, checksum: fd7ccb4d61136ce5913efdd2473e1775 (MD5) Previous issue date: 2003 / Doutorado

A dosimetria na radioterapia é realizada periodicamente como parte do controle de qualidade tanto dos equipamentos como dos tratamentos dos pacientes. O dosímetro convencional utilizado para essa finalidade é a câmara de ionização, no entanto, ela pode apresentar limitações quando se necessita de um dosímetro que possua resoluções espacial e temporal altas. Este trabalho tem como objetivo a caracterização do dosímetro de antraceno para radiação de fótons radioterápicos. O antraceno é um cristal orgânico cintilador com vantagens de ser praticamente equivalente à água e tecido mole em feixes radioterápicos e com possibilidade de possuir volume de detecção e tamanho pequenos, para utilizar em radiocirurgia e dosimetria in vivo. Neste trabalho, a caracterização do dosímetro de antraceno foi realizada obtendo-se o sinal de cintilação em função da sua granulosidade média, diâmetro da sua cápsula interna, dose absorvida, taxa de dose absorvida, energia do feixe de radiação e sua resolução espacial, sendo essa última realizada por três métodos diferentes relacionados e equivalentes: (função de espalhamento de borda (FEB), função de espalhamento linear (FEL) e função de transferência de modulação (MTF)). Os feixes de fótons utilizados para as irradiações do cintilador foram os de 60 Co (1,25 MeV), 137 Cs (0,661 MeV) e raios X (energias efetivas de 28,4; 46,5; 48,5; 94,0 e 106,0 keV). A instrumentação utilizada para a detecção do sinal do cintilador foi composta por uma fibra óptica, fotomultiplicadora, fonte de alta tensão, eletrômetro e multímetro. Dos dados obtidos, a contribuição da radiação Cerenkov, produzida na fibra óptica, foi subtraída, e as seguintes características dos sinais resultantes puderam ser inferidas: quanto maior a granulosidade maior o sinal de cintilação detectado; a dependência do sinal com o diâmetro interno da sua cápsula aumenta proporcionalmente com o cubo do diâmetro; dependência linear do sinal com a dose absorvida; independência com a taxa de dose absorvida; dependência linear para baixas energias e independência para altas energia do feixe. Além disso, das resoluções espaciais encontradas pelos três métodos diferentes, aquela calculada pelo método MTF é a que mais se aproximou das dimensões do detector (1,6 mm), tendo sido obtido um valor igual a 1,43+/-0,07 mm. Dos resultados foi possível caracterizar o dosímetro de antraceno de modo que sua utilização em trabalhos futuros seja mais adequada. / New radiotherapy techniques such as intensity-modulated radiation therapy and stereotactic radiosurgery have increased the need for dosimeters that can provide measurements in real time with high spatial resolution. Organic scintillation dosimeters are able to measure with accuracy small radiation fields and fields with high gradients, besides having advantages such as water and soft tissue equivalence and the possibility to be used in vivo. Anthracene is an organic scintillator crystal with the highest known scintillation efficiency among organic scintillation materials. The objective of this work is to characterize the antracene as a dosimeter under radiotherapic photons energies, analysing its signal against average granulosity, intern capsule diameter, absorbed dose, absorbed dose rate, photon energy and its spatial resolution; with the last one analysed under three methods (edge spread function, line spread function and modulation transfer function). The photons energies used were 1.25 MeV ( 60 Co), 0.661 MeV ( 137 Cs) and X-rays (effective energies of 28.4; 46.5; 48.5; 94.0 e 106.0 keV). The scintillation detection system consisted of an optical fiber with one end attached to the anthracene capsule and the other to a photomultiplier tube mantained by power supply followed by an electrometer. Once Cerenkov radiation occurs in the optical fiber, it was removed from the total scintillation signal trough the subtraction of the signal, taken irradiating the optical fiber without the anthracene attached to one of its extremity. From results obtained, one can infer that the dosimeter signal increases proportionally with average granulosity and intern capsule diameter. The signal is linearly dependent of absorbed dose, linearly dependent of low photons energies and independent for high photons energies, as well as independent of the absorbed dose rate. From the spatial resolution values obtained it was possible to infer that the one obtained through modulation transfer function, 1.43+/-0.07 mm, was the one that approximated the most to the actual dosimeter physical size (1.6 mm). From the characteristics obtained with this work, we think that future projects involving the anthracene will be carried out more properly.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:25Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-05-29Bitstream added on 2014-06-13T18:08:13Z : No. of bitstreams: 1 silva_ha_me_prud.pdf: 2618530 bytes, checksum: b2c909f5a51e515ca736f8c6a5a4def3 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Atualmente, o GNSS, em especial o GPS, é uma das tecnologias mais utilizadas para realizar posicionamento. Os modelos funcionais relacionados com as observações GNSS são mais conhecidos do que os modelos estocásticos, visto que o desenvolvimento destes últimos é mais complexo. Normalmente, no posicionamento GNSS são utilizados modelos estocásticos numa forma simplificada, com um modelo padrão, o qual assume que todas as medidas das observações GNSS têm a mesma variância e são estatisticamente independentes. Porém, atualmente os modelos estocásticos relacionados ao GNSS vêm sendo pesquisados com maior profundidade, por exemplo, considerando efeitos de cintilação ionosférica. Este efeito pode ser considerado na modelagem estocástica já que atualmente receptores GNSS permitem a extração de parâmetros de cintilação ionosférica. Além dessa, outro tipo de modelagem estocástica pode ser realizada, no caso, trata-se da consideração da variação dos ângulos de elevação dos satélites durante o rastreio dos dados. Sendo assim, nessa pesquisa foram desenvolvidos e analisados esses dois casos de modelagem estocástica, tanto no posicionamento relativo, quanto no absoluto (por ponto). No posicionamento relativo, ao se considerar a modelagem estocástica em função da cintilação ionosférica, os resultados atingiram melhorias em torno de 93,0% em relação à modelagem padrão. No processamento e análise foram utilizados dados GPS coletados no Norte da Europa, os quais estão sob condições de cintilação ionosférica. No posicionamento relativo considerando a modelagem estocástica em função dos ângulos de elevação dos satélites, as melhorias foram em torno de 89,2%. No caso do posicionamento por ponto, as melhorias em relação a modelagem estocástica padrão atingiram valores de aproximadamente 45,1% e 42,1% considerando, respectivamente... / Nowadays, the GNSS, especially the GPS, is one of the most used techniques to accomplish positioning. The functional models related with the GNSS observables are more known than the stochastic models, considering that the development of the last ones is more complex. Usually, they are used in a simplified form, as the standard model, which assumes that all the GNSS observable have the same variance and are statistically independent. However, the stochastic models are being investigated with more property, for example, considering the ionospheric scintillation effects. This effect can be considered in the stochastic modelling since now receivers GNSS allow the extraction of ionospheric scintillation parameters. Besides that, others stochastic modelling can be accomplished, e.g. considering the variation of the satellites elevation angles during the data tracking. Thus, in this dissertation it was investigated the two cases of stochastic modelling cited above, either in the relative or in the absolute positioning... (Complete abstract click electronic access below)

Submitted by Gabriel Oliveira Jerez null (gabrielojerez@gmail.com) on 2017-04-14T21:10:24Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Gabriel.pdf: 58918950 bytes, checksum: c672d2677b4cddee82e8492deec6b6f9 (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-04-18T14:47:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 jerez_go_me_prud.pdf: 58918950 bytes, checksum: c672d2677b4cddee82e8492deec6b6f9 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-18T14:47:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 jerez_go_me_prud.pdf: 58918950 bytes, checksum: c672d2677b4cddee82e8492deec6b6f9 (MD5) Previous issue date: 2017-03-17 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Com o desenvolvimento dos sistemas globais de navegação por satélite as atividades que envolvem posicionamento passaram por uma revolução. Os pioneiros, GLONASS (GLObal NAvigation Satellite System) e GPS (Global Positioning System), são atualmente os principais sistemas, e únicos com constelação completa. A utilização combinada de dados GPS e GLONASS passou por uma perda de interesse no final da década de noventa devido à rápida degradação que o GLONASS sofreu. Porém, em 2001 teve início um plano de restabelecimento do sistema que em 2011 voltou a contar com constelação completa de 24 satélites e cobertura global. O GLONASS passa ainda por um processo de modernização, com novas gerações de satélites sendo desenvolvidas, refinamentos dos sistemas de tempo e referência e novas estações de controle sendo instaladas. Além do uso de dados combinados, outros fatores que influenciam a qualidade do posicionamento são os métodos empregados e os erros aos quais os sinais transmitidos estão sujeitos. Nas metodologias de integração devem constar as diferenças de estrutura dos sistemas, sendo as principais, para este caso, os sistemas de referência, sistemas de tempo e a tecnologia relacionada às frequências. Em relação aos erros, a ionosfera é uma importante fonte, principalmente para usuários de receptores de apenas uma frequência. Ela exige atenção especial, pois além de degradar a acurácia do posicionamento há uma grande dependência entre perdas do sinal e irregularidades ionosféricas, como a cintilação ionosférica. Na presente pesquisa buscou-se analisar as melhorias apresentadas no posicionamento utilizando dados combinados GPS/GLONASS sob efeito de cintilação ionosférica, avaliar a influência da cintilação nos sinais GLONASS e realizar um estudo da estrutura do sistema. Foram realizados três experimentos, relacionados à aplicação do PPP (Posicionamento por Ponto Preciso), do posicionamento relativo estático e do posicionamento em redes (especificamente no conceito de VRS – Virtual Reference Station). Para possibilitar o posicionamento em redes foi adaptada a ferramenta VRS-UNESP, para permitir a geração de bases virtuais com dados GLONASS ou GPS/GLONASS. Para as três metodologias foram selecionadas estações em três regiões do Brasil com comportamentos ionosféricos distintos visando possibilitar também a análise do efeito da cintilação. Para isso foram escolhidas regiões próximas ao equador geomagnético, próximas a área afetada pelo efeito fonte e ao sul do país, onde se tem menor influência da ionosfera. Para o PPP considerando-se todos os casos, independente da configuração, houve melhoria em 92,28% dos dias com o uso de dados GPS e GLONASS. Para o posicionamento relativo os resultados obtidos foram mais irregulares que para o PPP, sendo que a melhoria ocorreu em 69,18% dos casos. Os dados virtuais foram processados de maneira análoga ao experimento com PPP, obtendo melhoria em 100% os casos analisados ao se utilizar dados GPS e GLONASS. / With the development of the Global Navigation Satellite Systems (GNSS) the activities involving positioning passed by a great revolution. Currently, the pioneers, GLONASS (GLObal NAvigation Satellite System) and GPS (Global Positioning System), are the main systems with full constellation. The interest in the combined use of GPS and GLONASS data had a great fall in the late nineties due to the fast degradation of GLONASS. However, in 2001 a restoration plan of the system began and in 2011 GLONASS recovered the full constellation of 24 satellites with global coverage. Furthermore GLONASS is going through a modernization process, with the development of new satellite generations, time and reference systems refinements and new control stations. Besides the use of combined data, other factors that influence the positioning quality are the applied methods and the errors that can affect the transmitted signals. The integration methodologies must consider the differences in the systems structures, the main differences, for this case, are reference and time systems and the technology related to the frequencies. About the errors, the ionosphere is an important source, mainly for users of single frequency receivers. It requires special attention, because besides of degrading the positioning accuracy there is a great dependency between the loss of signal and ionospheric irregularities, as ionospheric scintillation. In this research it was intended to analyze the improvement of the combined use of GPS/GLONASS data at positioning under ionospheric scintillation effect, evaluate the influence of scintillation at GLONASS signals and perform a study about the structure of the system. Three experiments were performed, the first one is related to the application of PPP (Precise Point Positioning), the second one is about static relative positioning and the third one is about network based positioning (specifically in the Virtual Reference Station concept).To enable the network based positioning the software VRS-UNESP was adapted, in order to allow the generation of virtual stations with GLONASS or GPS/GLONASS data. In the three methodologies were selected three regions of Brazil with distinct ionospheric behavior, in order to evaluate the scintillation effect in the positioning. It was selected regions near to the geomagnetic equator, regions near the fountain effect and in the south of the country, where the ionosphere effect is less intense. For the PPP, considering all the configurations adopted, there was improvement with the use of GPS and GLONASS combined data in 92,28% of the days analyzed. For the relative positioning the results obtained were more irregulars than the ones from PPP. In such case it was achieved improvement in 69,18% of the cases with the use of combined data. The virtual data were processed in a procedure similar to the one used in the PPP experiment. It was achieved improvement in 100% of the cases that were used GPS and GLONASS data.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-02-25Bitstream added on 2014-06-13T19:38:16Z : No. of bitstreams: 1 krauser_mo_me_araiq.pdf: 1145204 bytes, checksum: 683766857936c0e93d62901593ab5343 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Neste trabalho avaliou-se o efeito da microestrutura na cintilação de nanopartículas de Y2O3:Eu3+. Neste contexto utilizam-se dois métodos de síntese, o método Pechini, que apresenta matéria orgânica remanescente de síntese, assim como, aglomerados micrométricos constituídos de partículas nanométricas com variação da forma e tamanho. Utilizando o método de precipitação homogênea modificado, estudou-se a influência de partículas com estreita distribuição de tamanho e morfologia esférica. A estrutura apresenta simetria cubica (grupo espacial Ia3) e com os estudos espectroscópicos caracterizou-se a presença de pelo menos dois sítios de simetria sendo eles C2 e S6. Avaliou-se o efeito da temperatura de tratamento térmico de 700 a 1100 ºC na cristalinidade do material através de difratometria de raios x do pó. Por meio da espectroscopia de luminescência com excitação de raios X, avaliou-se o efeito da microestrutura do material na cintilação. Por meio da área integrada da transição 5D0→7F2 observou-se a relação da intensidade de emissão com as temperaturas de tratamento térmico e com o tamanho de cristalito, calculados pela equação de Scherrer. Observou-se o efeito de defeitos na cintilação das partículas, pois, em menores temperaturas de tratamento térmico e/ou menores tamanhos de cristalitos os defeitos presentes no material se apresentam em maiores proporções, deste modo proporcionando mecanismos não radiativos de recombinação. Utilizando as curvas de danos de radiação pode-se caracterizar algumas etapas envolvidas na cintilação, como a criação de defeitos, que apresentaram dependência com o tamanho de cristalito obtido para o método Pechini. Após longos períodos sob radiação X os materiais apresentam intensidade de emissão inalterada ou até mesmo um aumento significativo, comportamento que depende dos mecanismos de... / In this work one consider the effects of microstructure in the scintillations properties of Y2O3:Eu3+. Two preparation methods were used; the Pechini method, which exhibits remaining organic matter derived from the synthesis, and tends to form agglomerates of nanoparticles with variable shape and size. By using a modified method of homogeneous precipitation one studied the effects of spherical particles with narrow distribution of particle size in its scintillation properties. The Y2O3 presents cubic symmetry (Ia3 space group) and with spectroscopy results at least two Y3+ symmetry sites were identified, a C2 and a S6 site. The firing temperature of the samples (700- 1100oC) was correlated with its crystallinity by X-ray diffractometry data. The relation between the integrated emission intensity of 5D0 ® 7F2 transition and the firing temperature or the Scherrer crystallite size were analyzed, and from these results were observed the influence of defects in the scintillation of particles, since in lower firing temperatures and/or lower crystallite sizes defects are presented in higher concentrations, leading to non-radiactive paths of pairs recombination. By using radiation damage measurements it was possible to identify the steps involved in the scintillation process, as the creation of defects, which presents a direct relation with the particles characteristics. After a long exposition time to the incoming ionizing radiation, the materials present constant scintillation intensity or a linear growth by means of recovery processes. Samples prepared by the homogeneous precipitation presented higher scintillation intensity and a higher recovery ability when fired at high temperatures. A comparison between the two methods in relation to crystallinity (firing temperature of 1100oC) revels similar results, however spherical particles presented higher scintillation intensity and... (Complete abstract click eletronic access below)

Submitted by Bruno César Vani (brunovani22@gmail.com) on 2018-04-24T14:58:48Z No. of bitstreams: 1 tese-vani-final.pdf: 20308847 bytes, checksum: 6ca432e31093b56b561a864e475e55a1 (MD5) / Approved for entry into archive by ALESSANDRA KUBA OSHIRO ASSUNÇÃO (alessandra@fct.unesp.br) on 2018-04-24T18:26:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 vani_bc_dr_prud.pdf: 20308847 bytes, checksum: 6ca432e31093b56b561a864e475e55a1 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-24T18:26:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 vani_bc_dr_prud.pdf: 20308847 bytes, checksum: 6ca432e31093b56b561a864e475e55a1 (MD5) Previous issue date: 2018-03-01 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Cintilações Ionosféricas são rápidas variações na amplitude e/ou fase de um sinal de rádio ao se propagar por irregularidades na densidade de elétrons na ionosfera. Este fenômeno degrada a performance do posicionamento pelo GNSS, uma vez que pode acarretar, dentre outros aspectos, a degradação na acurácia de observáveis e em perdas de sincronismo no receptor. No Brasil, verifica-se a maior suscetibilidade de ocorrência de cintilação algumas horas após o pôr-do-sol, nas épocas do ano compreendidas entre os equinócios de primavera e outono nos anos de alta atividade solar. Redes GNSS de monitoramento de cintilações estão implantadas no território brasileiro, incluindo a rede CIGALA/CALIBRA – a qual é mantida pela FCT/UNESP com o apoio de parceiros nos últimos sete anos. Os dados de monitoramento permitem a realização de diversas pesquisas sobre características e efeitos da cintilação, incluindo as investigações conduzidas neste projeto. Foram investigados aspectos sobre a modelagem da cintilação ionosférica no Brasil, com ênfase na mitigação dos seus efeitos no PPP e na predição de ocorrência de cintilação. No contexto da mitigação, abordagens existentes foram avaliadas e uma nova proposta foi desenvolvida. A abordagem proposta para mitigação consiste em um novo modelo funcional, novo modelo estocástico e uma estratégia para minimizar os efeitos de perdas de sincronismo. A abordagem proposta foi testada com o suporte do software científico RT-PPP e os resultados obtidos foram promissores, incluindo casos de recuperação da acurácia esperada do PPP, mesmo sob influência de cintilação forte. No contexto da predição, uma integração de bases de dados de monitoramento oriundos de três redes (CIGALA/CALIBRA, ICEA e LISN) permitiu o desenvolvimento de um modelo preditivo (guiado por dados) baseado em redes neurais artificiais. A rede neural é treinada para obter uma estimativa das localidades e horários onde a cintilação é esperada em uma determinada noite, com base em dados de monitoramento obtidos em noites anteriores. Dados de monitoramento de diferentes regiões coletados no começo da mesma noite (logo após o pôr-do-sol) também são utilizados com o objetivo de inferir padrões acerca do surgimento das irregularidades que causam as cintilações e sua relação com o nível de cintilação observado no restante da noite. O modelo permite obter mapas de cintilação preditos com antecedência de uma a quatro horas, os quais são acompanhados de estimativas de qualidade das predições. Em resumo, este projeto apresenta contribuições com potencial para trazer benefícios ao cenário científico-tecnológico nacional. Além disso, os dados de monitoramento da base de dados integrada foram disponibilizados pela internet à comunidade através do software científico ISMR Query Tool, proporcionando suporte à realização de pesquisas adicionais em diversas instituições do Brasil e do mundo. / Ionospheric scintillations are rapid variation in amplitude and/or phase of a radio signal as it propagates through irregularities on electron density in the ionosphere. Such phenomenon degrades the performance of GNSS positioning, because it may cause accuracy degradation on observables and losses of lock, among other aspects. In Brazil, there is more susceptibility to occurrence of scintillations after sunset time between the spring and autumn equinoxes of years with high solar activity. Monitoring networks based on GNSS receivers are deployed over the Brazilian territory such as the CIGALA/CALIBRA network, managed by FCT/UNESP (with support from partners) in the last seven years. Monitoring data allows to develop several research regarding the scintillation effects, as in this thesis. Aspects regarding the modeling of ionospheric scintillation effects in Brazil were investigated, with emphasis on the mitigation of these effects on PPP and predictions of scintillation occurence. In the field of mitigation, existing approaches were investigated and a new one was proposed. The new approach for mitigation relies in both new functional and stochastic models for PPP, as well as a strategy to model effects of losses of lock. The proposed approach was tested with the scientific software RT-PPP and the achieved results were promising, including cases in which the expected accuracy for the PPP was recovered. In the field of the predictions, a database integration was conducted with data from three different networks (CIGALA/CALIBRA, ICEA e LISN). The integration allowed the development of a data-driven predictive model based on artificial neural network. The neural network is trained with data from previous nights. Data from the same night (around the sunset time) is also used to detect patterns regarding the emerging of the irregularities driving scintillation occurrence on the whole night. The model allows to generate maps of predicted scintillation with antecedence from one to four hours. In summary, this thesis shows contributions with potential to create benefits on the scientific and technological scenarios in Brazil. Furthermore, monitoring data from the integrated database was made available to the scientific community via the software ISMR Query Tool, providing support to conduct new research in different institutions from Brazil and the world. / CAPES: 88881.134266/2016-01

A dosimetria na radioterapia é realizada periodicamente como parte do controle de qualidade tanto dos equipamentos como dos tratamentos dos pacientes. O dosímetro convencional utilizado para essa finalidade é a câmara de ionização, no entanto, ela pode apresentar limitações quando se necessita de um dosímetro que possua resoluções espacial e temporal altas. Este trabalho tem como objetivo a caracterização do dosímetro de antraceno para radiação de fótons radioterápicos. O antraceno é um cristal orgânico cintilador com vantagens de ser praticamente equivalente à água e tecido mole em feixes radioterápicos e com possibilidade de possuir volume de detecção e tamanho pequenos, para utilizar em radiocirurgia e dosimetria in vivo. Neste trabalho, a caracterização do dosímetro de antraceno foi realizada obtendo-se o sinal de cintilação em função da sua granulosidade média, diâmetro da sua cápsula interna, dose absorvida, taxa de dose absorvida, energia do feixe de radiação e sua resolução espacial, sendo essa última realizada por três métodos diferentes relacionados e equivalentes: (função de espalhamento de borda (FEB), função de espalhamento linear (FEL) e função de transferência de modulação (MTF)). Os feixes de fótons utilizados para as irradiações do cintilador foram os de 60 Co (1,25 MeV), 137 Cs (0,661 MeV) e raios X (energias efetivas de 28,4; 46,5; 48,5; 94,0 e 106,0 keV). A instrumentação utilizada para a detecção do sinal do cintilador foi composta por uma fibra óptica, fotomultiplicadora, fonte de alta tensão, eletrômetro e multímetro. Dos dados obtidos, a contribuição da radiação Cerenkov, produzida na fibra óptica, foi subtraída, e as seguintes características dos sinais resultantes puderam ser inferidas: quanto maior a granulosidade maior o sinal de cintilação detectado; a dependência do sinal com o diâmetro interno da sua cápsula aumenta proporcionalmente com o cubo do diâmetro; dependência linear do sinal com a dose absorvida; independência com a taxa de dose absorvida; dependência linear para baixas energias e independência para altas energia do feixe. Além disso, das resoluções espaciais encontradas pelos três métodos diferentes, aquela calculada pelo método MTF é a que mais se aproximou das dimensões do detector (1,6 mm), tendo sido obtido um valor igual a 1,43+/-0,07 mm. Dos resultados foi possível caracterizar o dosímetro de antraceno de modo que sua utilização em trabalhos futuros seja mais adequada. / New radiotherapy techniques such as intensity-modulated radiation therapy and stereotactic radiosurgery have increased the need for dosimeters that can provide measurements in real time with high spatial resolution. Organic scintillation dosimeters are able to measure with accuracy small radiation fields and fields with high gradients, besides having advantages such as water and soft tissue equivalence and the possibility to be used in vivo. Anthracene is an organic scintillator crystal with the highest known scintillation efficiency among organic scintillation materials. The objective of this work is to characterize the antracene as a dosimeter under radiotherapic photons energies, analysing its signal against average granulosity, intern capsule diameter, absorbed dose, absorbed dose rate, photon energy and its spatial resolution; with the last one analysed under three methods (edge spread function, line spread function and modulation transfer function). The photons energies used were 1.25 MeV ( 60 Co), 0.661 MeV ( 137 Cs) and X-rays (effective energies of 28.4; 46.5; 48.5; 94.0 e 106.0 keV). The scintillation detection system consisted of an optical fiber with one end attached to the anthracene capsule and the other to a photomultiplier tube mantained by power supply followed by an electrometer. Once Cerenkov radiation occurs in the optical fiber, it was removed from the total scintillation signal trough the subtraction of the signal, taken irradiating the optical fiber without the anthracene attached to one of its extremity. From results obtained, one can infer that the dosimeter signal increases proportionally with average granulosity and intern capsule diameter. The signal is linearly dependent of absorbed dose, linearly dependent of low photons energies and independent for high photons energies, as well as independent of the absorbed dose rate. From the spatial resolution values obtained it was possible to infer that the one obtained through modulation transfer function, 1.43+/-0.07 mm, was the one that approximated the most to the actual dosimeter physical size (1.6 mm). From the characteristics obtained with this work, we think that future projects involving the anthracene will be carried out more properly.

A cintilação ionosférica causa variações rápidas de amplitude e fase em sinais de rádio que atravessam a ionosfera devido às irregularidades em sua densidade. A cintilação pode degradar o sinal de GPS (Global Positioning System), em alguns casos este sinal pode ser totalmente atenuado. O emprego de sistemas que utilizam o GPS na aviação é realidade, novas tecnologias e formas de navegação que utilizam GPS estão em desenvolvimento. Neste contexto, é importante compreender o comportamento dos receptores quando submetidos à cintilação ionosférica e aplicar métodos que possam melhorar sua eficiência. Receptores de GPS utilizam a demodulação PSK coerente com sincronismo de portadora, quando os sinais de GPS são submetidos aos efeitos da cintilação ionosférica o receptor pode perder o sincronismo referente a um dado satélite e desta forma diminuir a precisão da sua posição. Na literatura foi demonstrado que a modulação PSK (Phase Shift Key) poderia ser demodulada diferencialmente utilizando bits conhecidos para referência, esta técnica apresenta um melhor desempenho para sinais que operaram sobre os efeitos de desvanecimento do tipo Rayleigh quando comparado à demodulação coerente. A presente dissertação apresenta um estudo de caso sobre os efeitos da cintilação ionosférica em um sistema simulado que utiliza a modulação DPSK. Para atingir o objetivo proposto foram criados dois ambientes de simulação, um integrado e um simplificado em MATLAB, estes ambientes foram construídos com os seguintes modelos: geração do sinal de GPS, rastreamento do sinal de navegação do GPS, geração sintética da cintilação ionosférica e adaptações para o emprego da modulação diferencial.

Neste trabalho foi padronizada uma solução de 14C emissor beta puro com energia máxima de 156 keV, por meio de três diferentes métodos: CIEMAT/NIST e TDCR (triple-to-double coincidence ratio) em sistemas de cintilação líquida e pelo método do traçador, em sistema de coincidências 4πβ-γ. O sistema de cintilação líquida TRICARB, equipado com dois tubos fotomultiplicadores, foi usado para aplicação do método CIEMAT/NIST, usando um padrão de 3H emissor beta puro com energia máxima de 18,7 keV como traçador de eficiência. O sistema de cintilação líquida HIDEX 300SL, equipado com três tubos fotomultiplicadores, foi utilizado para as medidas pelo método TDCR. As amostras de 14C e 3H, medidas nos sistemas de cintilação foram preparadas usando-se três coquetéis cintiladores comerciais Ultima Gold, Optiphase Hisafe3 e InstaGel-Plus a fim de comparar seu desempenho nas medidas.Todas as amostras foram preparadas com 15 mL de coquetel cintilador, em frascos de vidro com baixa concentração de potássio. Alíquotas conhecidas de solução radioativa foram depositadas nos coquetéis cintiladores. Para a variação do parâmetro indicador de quenching, foram utilizados: um carregador de nitro metano e 1 mL de água destilada. Para a padronização pelo método do traçador no sistema de coincidências 4πβ-γ, foi utilizado 60Co como emissor beta gama. As medidas foram feitas no sistema de coincidências por software SCS, usando discriminação eletrônica para alterar a eficiência beta. O comportamento da curva de extrapolação foi predito por meio do código Esquema, que utiliza a técnica de Monte Carlo. Os resultados da atividade da solução de 14C obtida pelos três métodos utilizados mostraram uma boa concordância dentro da incerteza experimental. / In this work, the primary standardization of 14C solution, which emits beta particles of maximum energy 156 keV, was made by means of three different methods: CIEMAT/NIST and TDCR (triple-to-double coincidence ratio) methods in liquid scintillation systems and the tracing method, in the 4πβ-γ coincidence system. TRICARB LSC (Liquid Scintillator Counting) system, equipped with two photomultipliers tubes, was used for CIEMAT/NIST method, using a 3H standard that emits beta particles with maximum energy of 18.7 keV, as efficiency tracing. HIDEX 300SL LSC system, equipped with three photomultipliers tubes, was used for TDCR method. Samples of 14C and 3H, for the liquid scintillator system, were prepared using three commercial scintillation cocktails, UltimaGold, Optiphase Hisafe3 and InstaGel-Plus, in order to compare the performance in the measurements. All samples were prepared with 15 mL scintillators, in glass vials with low potassium concentration. Known aliquots of radioactive solution were dropped onto the cocktail scintillators. In order to obtain the quenching parameter curve, a nitro methane carrier solution and 1 mL of distilled water were used. For measurements in the 4πβ-γ system, 60Co was used as beta gamma emitter. SCS (software coincidence system) was applied and the beta efficiency was changed by using electronic discrimination. The behavior of the extrapolation curve was predicted with code ESQUEMA, using Monte Carlo technique. The 14C activity obtained by the three methods applied in this work was compared and the results showed to be in agreement, within the experimental uncertainty.

No presente trabalho, foram padronizados os radionuclídeos emissores beta puros 32P e 90Sr 90Y. O primeiro foi medido nos sistemas comerciais de cintilação líquida TRICARB 2100 e HIDEX 300SL, que utilizam, respectivamente, dois e três tubos fotomultiplicadores. A análise dos dados adquiridos pelo primeiro e segundo sistemas foi realizada pela aplicação dos métodos CIEMAT/NIST e TDCR, respectivamente. Para padronização da solução de 32P, foi também utilizado o sistema 4πβ empregando-se a técnica de autoabsorção. A solução de 90Sr 90Y foi padronizada no sistema de cintilação líquida, HIDEX 300SL, pelo método TDCR, e pela técnica do traçador, no sistema de coincidência 4πβ-γ o qual é composto por um contador proporcional à gás fluente, acoplado a dois cristais cintiladores de NaI(Tl). A taxa de desintegração foi determinada pela técnica de extrapolação, por meio de absorvedores externos. Para aplicação da técnica do traçador, foi utilizada uma solução de 60Co, emissor beta-gama previamente padronizado no sistema de coincidências. Foi realizada, também, uma simulação dos processos de detecção neste sistema por meio do programa ESQUEMA, que, pela simulação de Monte Carlo, prediz a curva de extrapolação da eficiência. Os resultados obtidos para o 32P nos sistemas utilizados apresentaram um bom acordo, dentro das incertezas experimentais, bem como os obtidos para o 90Sr 90Y, em sistema de cintilação e sistema de coincidência, apresentando bom acordo, dentro das incertezas experimentais. O resultado obtido pela técnica de Monte Carlo apresentou boa concordância com o valor obtido com o sistema de coincidência. Os resultados indicam a qualidade e boa precisão dos sistemas de detecção utilizados neste trabalho, quando empregados para fins metrológicos. / In the present work, pure beta emitters radionuclides 32P and 90Sr - 90Y were standardized. The first one was measured in commercial liquid scintillation systems TRICARB 2100 and HIDEX 300SL, which use, respectively, two and three photomultiplier tubes. The analysis of the data acquired by the first and second systems was performed using the CIEMAT / NIST and TDCR methods, respectively. For standardization of the 32P solution, the 4πβ system was also used, using the self-absorption technique. The 90Sr - 90Y solution was standardized in the liquid scintillation system, HIDEX 300SL, by the TDCR method, and by the tracer technique, in the coincidence system 4πβ-γ which is composed by a proportional counter to the flowing gas, coupled to two NaI(Tl) scintillation crystals. The rate of disintegration was determined by the extrapolation technique, by means of external absorbers. For the application of the tracer technique, a 60Co solution, a beta-gamma emitter previously standardized in the coincidence system, was used. It was also performed a simulation of the detection processes in this system through the program ESQUEMA, which, by Monte Carlo simulation, predicts the efficiency extrapolation curve. The results obtained for the 32P in the systems used presented a good agreement, within the experimental uncertainties, as well as those obtained for the 90Sr - 90Y, in scintillation system and coincidence system, showing good agreement, within the experimental uncertainties. The result obtained by the Monte Carlo technique showed good agreement with the value obtained with the coincidence system. The results indicate the quality and good accuracy of the detection systems used in this work, when used for metrological purposes.