Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-12-09Bitstream added on 2014-06-13T20:47:43Z : No. of bitstreams: 1 cobra_tt_me_rcla.pdf: 485593 bytes, checksum: 107d36859b5a9c932411b3a54094c4ac (MD5) / O principal objetivo deste trabalho é apresentar conceitos básicos sobre coincidências e pontos fixos de aplicações contínuas usando como ferramentas os Lemas Combinatórios de Sperner e grau de aplicações. Apresentamos também um cálculo do número de Lefschetz de f; g : T2 ¡! T3, onde Th denota uma superfície de genus h, através da fórmula dada por Gonçalves e Oliveira em [3] / The main goal of this work is present basic concepts on coincidences and fixed points of continuous maps with Sperner’s Combinatorial Lemmas, and degree maps approaches. We also present a calculation of the Lefschetz number of f; g : T2 ¡! T3, where Th denotes surface of genus h, by using the formula given by Gonçalves and Oliveira in [3]

Nesse trabalho foi desenvolvido um sistema de aquisição γγ que possibilita realizar medidas de Análise por Ativação Neutrônica Instrumental por espectroscopia gama unidimensional e em coincidência simultaneamente para os elementos As, Co, Cs, La, Sc, Se e Sm. Para tal foram realizadas medidas preliminares em sistemas de aquisição γγ baseados em instrumentação analógica e digital a fim de se verificar a eficiência da técnica a partir de medições de padrões sintéticos e análises de materiais de referência certificados. Essas medidas também auxiliaram na escolha do tipo de instrumentação mais apropriada para o desenvolvimento do sistema de aquisição no Laboratório de Física Nuclear Aplicada (LFNA) do IPEN. O sistema montado no LFNA é composto de uma placa digitalizadora da marca CAEN modelo v1724 e dois detectores de germânio hiperpuro. A aquisição dos dados é controlada pelo software MC2Analyzer, que fornece dados brutos de energia e tempo dos pulsos registrados. Foram desenvolvidos dois programas de redução de dados que selecionam os eventos em coincidência a partir dos espectros unidimensionais: o DPP que prepara os dados para serem analisados em programas de análise de espectros bidimensionais; e o AnalisaCaen que trata os dados para sejam analisados em programas de análises de espectros unidimensionais. Foram realizadas análises de materiais de referência certificados biológicos e geológicos, e também padrões sintéticos utilizando-se as técnicas de Análise por Ativação Neutrônica convencional e em coincidência. Os resultados permitiram verificar a confiabilidade dos valores das concentrações dos elementos As, Co, Cs, La, Sc, Se e Sm obtidos com o sistema de coincidência desenvolvido. Os resultados obtidos por ambas as técnicas, Análise por Ativação Neutrônica Convencional e Análise por Ativação Neutrônica em Coincidência, foram comparados e valiados em termos de precisão e exatidão pelo critério de Enscore. Em alguns casos, os resultados de concentração obtidos por meio das medidas de coincidência forneceram melhores do que os resultados obtidos pela espectroscopia gama convencional. / In this study was the developed a γγ acquisition system that make possible to perform Neutron Activation Analysis by single gamma spectroscopy and coincidence γγ spectroscospy simultaneously for the elements As, Co, Cs, La, Sc, Se e Sm. In order to achieve this main goal preliminary measurements in γγ acquisition systems with analogical and digital instrumentation were performed to check the efficiency of technique through measurements of synthetic standard and certified reference material. These measurements also helped to choose the most suitable instrumentation for the development of the acquisition system in the Applied Nuclear Physics Laboratory (LFNA) located at IPEN. The developed system is composed by a CAEN v1724 digitizer board and two hyperpure Germanium detectors. The data acquisition is controled by MC2Analyzer software, which provide raw data of energy and time information of the recorded pulses.Two softwares for data reduction that allow the set the coincident events from single spectra were developed: DPP which prepare the data to be analyzed with softwares for bidimensional espectra.; and AnalisaCaen which handle the data to be analyzed with softwares for single spectra. Determination of the concentration for some elements in certified reference materials and sytnhetic standards were performed applying the conventional and coincidence Neutron Activation Analysis methods. Accuracy and precision of the results obtained by Instrumental Neutron Activation Analysis and Coincidence Instrumental Neutron Activation Analysis were performed by Enscore criteria. The results obtained with this system allowed to check the reliability on the determination for the elements As, Co, Cs, La, Sc, Se and Sm. In some cases the concentration results obtained with coincidence measurements were better than the results from single spectroscopy.

O presente trabalho descreve uma nova metodologia desenvolvida para modelar o comportamento da atividade em sistema de coincidência 4π(PC)β-γ. As eficiências para elétrons no detector proporcional (PC) e para radiação gama no detector de NaI(Tl) foram calculadas utilizando o programa de Monte Carlo MCNP4C. Outro código de Monte Carlo foi desenvolvido para seguir o caminho no esquema de desintegração desde o estado inicial do radionuclídeo precursor, até o estado fundamental do núcleo filho. Cada etapa do esquema de desintegração é selecionada por meio de números aleatórios levando em conta as probabilidades de cada ramo β- ou captura eletrônica, as probabilidades de transição e os coeficientes de conversão interna. Uma vez que o estado final tenha sido atingido é verificado se houve detecção de eventos beta, captura eletrônica ou transições gama, e os eventos para os três espectros, beta, gama e coincidência são contabilizados. A variação da eficiência beta pode ser feita através da simulação de corte na energia detectada ou pela utilização de absorvedores (Collodion). Foram escolhidos para a simulação os radionuclídeos 134Cs, 72Ga que se desintegram por transição β-, 133Ba que se desintegra por captura eletrônica e 35S que é um emissor beta puro. Para este último foi simulando o Método do Traçador. As curvas de extrapolação obtidas por Monte Carlo foram ajustadas pelo Método dos Mínimos Quadrados com os pontos experimentais e comparados com os resultados obtidos pelo Método da Extrapolação Linear. / The present work describe a new methodology for modelling the behaviour of the activity in a 4π(PC)β-γ coincidence system. The detection efficiency for electrons in the proportional counter and gamma radiation in the NaI(Tl) detector was calculated using the Monte Carlo program MCNP4C. Another Monte Carlo code was developed which follows the path in the disintegration scheme from the initial state of the precursor radionuclide, until the ground state of the daughter nucleus. Every step of the disintegration scheme is sorted by random numbers taking into account the probabilities of all β- branches, electronic capture branches, transitions probabilities and internal conversion coefficients. Once the final state was reached beta, electronic capture events and gamma transitions are accounted for the three spectra: beta, gamma and coincidence variation in the beta efficiency was performed simulating energy cut off or use of absorbers (Collodion). The selected radionuclides for simulation were: 134Cs, 72Ga which disintegrate by β- transition, 133Ba which disintegrates by electronic capture and 35S which is a beta pure emitter. For the latter, the Efficiency Tracing technique was simulated. The extrapolation curves obtained by Monte Carlo were filled by the Least Square Method with the experimental points and the results were compared to the Linear Extrapolation method.

Em Metrologia Nuclear, há muitos anos, o método absoluto de medida de atividade radioativa por coincidência 4πβ-γ tem sido considerado um padrão primário, em razão de seu alto grau de exatidão e por depender de grandezas observáveis para a obtenção de resultados. O Laboratório de Metrologia Nuclear (LMN), do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN), dentre suas técnicas de medida, utiliza a metodologia de coincidência 4πβ-γ. Uma nova técnica, conhecida como medida de coincidência por software tem sido empregada na padronização de radionuclídeos, com muitas vantagens sobre a metodologia convencional. Com o objetivo de atualizar sua metodologia de padronização de radionuclídeos, o LMN desenvolveu um novo sistema de medida de coincidências por software, descrito neste trabalho. O sistema eletrônico emprega os mesmos arranjos de detecção beta e gama utilizados em seus sistemas. O novo sistema é constituído por uma placa de aquisição de dados da National Instruments (NI), conectada a um microcomputador e, através de um painel de conexão, aos arranjos de detecção. O gerenciamento é obtido através de software desenvolvido em LabVIEW, proprietária da NI. Este sistema registra as amplitudes e os instantes de ocorrência dos pulsos de detecção beta e gama, em arquivos de disco. Os arquivos são posteriormente analisados por um programa apropriado, o software de análise de coincidências, de forma a obter as contagens beta, gama e de coincidências, e executando o processamento necessário para a determinação da atividade da amostra radioativa de interesse. O trabalho também apresenta e discute os resultados obtidos, utilizando a primeira versão de software desenvolvida especialmente para este trabalho, bem como perspectivas para futuros trabalhos. / The 4πβ-γ coincidence method for absolute radionuclide activity measurement has been considered for many years as a primary standard in Nuclear Metrology, because of dependence on few observable quantities and high accuracy. The Laboratório de Metrologia Nuclear (LMN) Nuclear Metrology Laboratory , at Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN) Nuclear and Energy Research Institute , among its measurement techniques, uses the 4πβ-γ coincidence method. Recently a new technique known as software coincidence has been used, with many advantages over the conventional coincidence methodology. In order to update the methodologies for radionuclide standardizations, the LMN developed a new system based on the software coincidence technique, described in the present work. This system uses the same nuclear set up for beta and gamma detection. The new software coincidence electronics uses a National Instruments (NI) acquisition card connected to a microcomputer and, through a connection panel, to the nuclear detection set up. The card configuration and controlling is accomplished by software using the LabVIEW, a NI proprietary product. This system records into disk files all the amplitudes and occurrence times for beta and gamma detected pulses. A suitable software was developed (the coincidence analysis program) to process the recorded data in order to obtain beta, gamma and coincidence counts and perform calculation of the radioactive source activity. The work also presents and discusses the results obtained with the first version of the coincidence analysis program, as well as perspectives for future works.

Sejam K, a garrafa de Klein, e K M S^ um fibrado com base S^ e fibra K. Neste trabalho estudamos o seguinte problema: dadas aplicações f, g : M M que preservam fibra sobre S^, quando o par (f, g) pode ser deformado, por uma homotopia que preserva fibra sobre S^, a um par de aplicações (f^{\'} , g^{\'} ) livre de coincidência? / Let K be the Klein bottle and let K M S be a Klein bottle bundle over S 1 . In this work we study the following question: given a pair of fiber preserving maps over S^ , when can it be deformed by a fiberwise homotopy over S into a pair of coincidence free fiber preserving maps over S^, (f^{\'} , g^{\'} ) ?

O objetivo do presente trabalho foi o de estabelecer uma nova característica ao programa de Monte Carlo ESQUEMA, destinado a simular todo o processo de detecção em um sistema de coincidência 4π(β,EC)-γ e possibilitou o conhecimento antecipado do comportamento da atividade aparente da fonte radioativa como função da eficiência do detector 4π. Esta metodologia foi aplicada anteriormente para os casos onde a eficiência é variada pela colocação de absorvedores sobre a fonte radioativa ou variando-se o nível de discriminação eletrônica, com a exclusão completa das contagens abaixo deste nível. No presente trabalho, esta metodologia foi modificada com a inclusão dos eventos não coincidentes abaixo do nível de discriminação eletrônica, adotado para a via beta. Desta forma, a curva de extrapolação passa a ter um comportamento rigorosamente linear e o valor extrapolado corresponde a atividade da fonte radioativa, esperando-se obter uma melhor acurácia no seu valor. Esta alteração é inovadora e particularmente apropriada para ser aplicada ao caso de medidas com o Sistema de Coincidências por Software (SCS), desenvolvido recentemente pelo LMN. O trabalho consiste na modificação de um programa desenvolvido no LMN, denominado ESQUEMA, que leva em conta as características gerais de um esquema de desintegração complexo, incluindo-se os diversos tipos de transição, além das características experimentais do sistema de medidas por coincidência 4π(β,EC)-γ. Estas modificações permitem a obtenção das curvas de extrapolação, aplicando-se o método proposto de Discriminação com Reposição. O software MCNP5 é usado para simular o transporte de radiação. A simulação de Monte Carlo é comparada com valores experimentais para o radionuclídeo padronizados no LMN, o 111In . / The aim of the present work is to establish a new feature to the Monte Carlo code ESQUEMA developed by the Nuclear Metrology Laboratory (LMN), in order to simulate the whole detection process in a 4π(β,EC)-γ system and predict the behavior of radioactive source activity as a function of 4π detector. The methodology was applied previously, when the efficiency is modified by adding absorbers over or under the radioactive source or modifying the electronic discrimination level by excluding all events below this level. In the present work, this methodology applying beta pulse height discrimination has been modified adding to the beta spectrum noncoincident events occurring below the lower level, which are cutted off by the conventional discrimination procedure. In this way, the extrapolation curve is modified obtaining straight line shape and the extrapolated value, corresponding to the radioactive source activity, is expected to achieve better accuracy. This feature is particularly suitable for measurements with the Software Coincidence System (SCS), recently developed at the LMN. The main goal of present work is to modify the software developed by the LMN team, called ESQUEMA where all the characteristics of a complex disintegration scheme are considered, including different kind of transitions and experimental features of 4π(β,EC)-γ detection process. These changes allow to obtain the extrapolated value by the proposed method of Discrimination with Reposition. The software MCNP5 is used to simulate the radiation transport. The Monte Carlo simulation is compared to experimental results obtained for 111In, recently standardized by the LMN using the SCS and conventional extrapolation techniques.

O presente trabalho descreve uma nova metodologia desenvolvida para modelar o comportamento da atividade em sistema de coincidência 4π(PC)β-γ. As eficiências para elétrons no detector proporcional (PC) e para radiação gama no detector de NaI(Tl) foram calculadas utilizando o programa de Monte Carlo MCNP4C. Outro código de Monte Carlo foi desenvolvido para seguir o caminho no esquema de desintegração desde o estado inicial do radionuclídeo precursor, até o estado fundamental do núcleo filho. Cada etapa do esquema de desintegração é selecionada por meio de números aleatórios levando em conta as probabilidades de cada ramo β- ou captura eletrônica, as probabilidades de transição e os coeficientes de conversão interna. Uma vez que o estado final tenha sido atingido é verificado se houve detecção de eventos beta, captura eletrônica ou transições gama, e os eventos para os três espectros, beta, gama e coincidência são contabilizados. A variação da eficiência beta pode ser feita através da simulação de corte na energia detectada ou pela utilização de absorvedores (Collodion). Foram escolhidos para a simulação os radionuclídeos 134Cs, 72Ga que se desintegram por transição β-, 133Ba que se desintegra por captura eletrônica e 35S que é um emissor beta puro. Para este último foi simulando o Método do Traçador. As curvas de extrapolação obtidas por Monte Carlo foram ajustadas pelo Método dos Mínimos Quadrados com os pontos experimentais e comparados com os resultados obtidos pelo Método da Extrapolação Linear. / The present work describe a new methodology for modelling the behaviour of the activity in a 4π(PC)β-γ coincidence system. The detection efficiency for electrons in the proportional counter and gamma radiation in the NaI(Tl) detector was calculated using the Monte Carlo program MCNP4C. Another Monte Carlo code was developed which follows the path in the disintegration scheme from the initial state of the precursor radionuclide, until the ground state of the daughter nucleus. Every step of the disintegration scheme is sorted by random numbers taking into account the probabilities of all β- branches, electronic capture branches, transitions probabilities and internal conversion coefficients. Once the final state was reached beta, electronic capture events and gamma transitions are accounted for the three spectra: beta, gamma and coincidence variation in the beta efficiency was performed simulating energy cut off or use of absorbers (Collodion). The selected radionuclides for simulation were: 134Cs, 72Ga which disintegrate by β- transition, 133Ba which disintegrates by electronic capture and 35S which is a beta pure emitter. For the latter, the Efficiency Tracing technique was simulated. The extrapolation curves obtained by Monte Carlo were filled by the Least Square Method with the experimental points and the results were compared to the Linear Extrapolation method.

Neste trabalho foi desenvolvido o método de padronização do 123I em sistema de coincidências 4π(X,A)-γ. O 123I foi produzido no cíclotron Cyclone-30 do IPEN CNEN/SP, por meio da irradiação do 124Xe. O 123I decai com uma meia vida de 13,22 horas pelo processo de captura eletrônica seguido da emissão de radiação gama. Foi aplicada a técnica de extrapolação linear da eficiência para determinação da atividade e para determinação do coeficiente de conversão interna total do nível de 159 keV, obtido a partir da inclinação da curva de extrapolação. A curva de extrapolação experimental foi comparada com a simulação de Monte Carlo, executada pelo código ESQUEMA. As fontes radioativas foram também medidas em um sistema de espectrometria de HPGe, a fim de determinar a probabilidade de emissão gama por decaimento para várias transições gama. Todas as incertezas envolvidas e suas correlações foram analisadas aplicando a metodologia de matriz de covariância e os parâmetros medidos foram comparados com os da literatura. / This paper describes the development of the 123I standardization method in a 4π(X, A)-γ coincidence system. The 123I was produced in the ciclotron-30 of IPEN CNEN / SP through the irradiation of the 124Xe. The 123I decays with a half-life of 13.22 hours by electron capture process followed by emission of gamma radiation. The experimental extrapolation curve was determined and compared to Monte Carlo simulation, performed by code ESQUEMA. From the slope of the experimental curve, the total conversion coefficient for the 159 keV total gamma transition, 159, was determined. All radioactive sources were also measured in an HPGe spectrometry system, in order to determine the gamma-ray emission probability per decay for several gamma transitions. All uncertainties involved and their correlations were analyzed applying the covariance matrix methodology and the measured parameters were compared with those from the literature.

O presente trabalho teve como objetivo a padronização em atividade do radionuclídeo 177Lu, um importante radiofármaco utilizado no tratamento de câncer neuroendócrino. Este radionuclídeo se desintegra por emissão beta acompanhada de várias emissões gama simultâneas, o que tornou possível a aplicação do método de coincidência 4πβ-γ. Para a detecção da radiação beta, foi utilizado um detector proporcional (PC), com geometria 4π e dois cintiladores de NaI(Tl) para a detecção da radiação gama. Os sinais gerados nos detectores passaram por amplificadores, discriminadores e módulos atrasadores, para serem enviados a um analisador multicanal. Para este experimento, foi utilizado um sistema de coincidências que aplica um módulo TAC (Time to Amplitude Converter), o qual converte diferença de tempo em amplitude de pulso. Para obter-se a variação na eficiência beta, foram acrescentados absorvedores de Collodion nas partes superior e inferior da fonte radioativa. Desta forma, foi possível extrapolar o valor para eficiência beta igual a 100%, obtendo assim a atividade da fonte radioativa. A curva de extrapolação experimental foi comparada com a previsão teórica, obtida por meio do método de Monte Carlo. Além da padronização em atividade do 177Lu, também foram determinadas as suas probabilidades de emissão gama por decaimento para cada uma das principais transições gama, por meio de um espectrômetro de HPGe, previamente calibrado. / The present work aimed the activity standardization of radionuclide 177Lu, an important radioisotope used for treatment of neuroendocrine cancer. This radionuclide disintegrates by beta decay followed by several simultaneous gamma-ray emissions, which made possible the application of the 4πβ-γ coincidence method. For the detection of beta radiation in 4π geometry a proportional detector (PC) was used, and for gamma radiation detection a pair of NaI(Tl) scintillators was used. The signals generated by the detectors passed through amplifiers, discriminators and delay modules, and were sent to a multichannel analyzer. For the present experiment, the system includes a TAC (Time to Amplitude Converter) module which converts the time difference in pulse amplitude. To obtain the variation in beta efficiency, Collodion absorbers at the top and bottom of the radioactive source were applied. In this way, it was possible to extrapolate the beta efficiency value to 100%, thereby obtaining the radioactive source activity. The extrapolated experimental curve was compared with the theoretical prediction, obtained by means of the Monte Carlo method. Besides the activity standardization of 177Lu, its gamma-ray emission probabilities per decay for the main gamma transitions were also determined by means of an HPGe spectrometer, previously calibrated.

O presente trabalho teve como objetivo a padronização em atividade do radionuclídeo 177Lu, um importante radiofármaco utilizado no tratamento de câncer neuroendócrino. Este radionuclídeo se desintegra por emissão beta acompanhada de várias emissões gama simultâneas, o que tornou possível a aplicação do método de coincidência 4πβ-γ. Para a detecção da radiação beta, foi utilizado um detector proporcional (PC), com geometria 4π e dois cintiladores de NaI(Tl) para a detecção da radiação gama. Os sinais gerados nos detectores passaram por amplificadores, discriminadores e módulos atrasadores, para serem enviados a um analisador multicanal. Para este experimento, foi utilizado um sistema de coincidências que aplica um módulo TAC (Time to Amplitude Converter), o qual converte diferença de tempo em amplitude de pulso. Para obter-se a variação na eficiência beta, foram acrescentados absorvedores de Collodion nas partes superior e inferior da fonte radioativa. Desta forma, foi possível extrapolar o valor para eficiência beta igual a 100%, obtendo assim a atividade da fonte radioativa. A curva de extrapolação experimental foi comparada com a previsão teórica, obtida por meio do método de Monte Carlo. Além da padronização em atividade do 177Lu, também foram determinadas as suas probabilidades de emissão gama por decaimento para cada uma das principais transições gama, por meio de um espectrômetro de HPGe, previamente calibrado. / The present work aimed the activity standardization of radionuclide 177Lu, an important radioisotope used for treatment of neuroendocrine cancer. This radionuclide disintegrates by beta decay followed by several simultaneous gamma-ray emissions, which made possible the application of the 4πβ-γ coincidence method. For the detection of beta radiation in 4π geometry a proportional detector (PC) was used, and for gamma radiation detection a pair of NaI(Tl) scintillators was used. The signals generated by the detectors passed through amplifiers, discriminators and delay modules, and were sent to a multichannel analyzer. For the present experiment, the system includes a TAC (Time to Amplitude Converter) module which converts the time difference in pulse amplitude. To obtain the variation in beta efficiency, Collodion absorbers at the top and bottom of the radioactive source were applied. In this way, it was possible to extrapolate the beta efficiency value to 100%, thereby obtaining the radioactive source activity. The extrapolated experimental curve was compared with the theoretical prediction, obtained by means of the Monte Carlo method. Besides the activity standardization of 177Lu, its gamma-ray emission probabilities per decay for the main gamma transitions were also determined by means of an HPGe spectrometer, previously calibrated.