Neste trabalho apresentamos os resultados obtidos com um novo dosímetro de eletreto plano para uso em Radioterapia. O princípio de funcionamento do dosímetro de eletreto se baseia na utilização do campo do eletreto como o campo coletor de íons, em um sistema análogo ao da câmara de ionização, e ainda, corno um detector para a carga integrada. O modelo inicial do dosímetro possuía urna geometria cilíndrica. Através das curvas de calibração deste dosímetro, onde analisamos a sensibilidade, reprodutibilidade, estabilidade e, ainda, a dependência da sensibilidade com o volume e a pressão, concluímos que para aumentar a sua faixa útil de exposição, deveríamos construir um dosímetro com geometria plana. Estudamos a dependência da sensibilidade do dosímetro plano com as condições de carregamento do eletreto, volume da câmara e material da parede (alumínio, latão e aço inox) e os melhores resultados foram obtidos com o dosímetro de aço inox. Comparamos o comportamento deste sistema dosimétrico com um dosímetro Baldwin-Farmer, comumentemente usado em Radioterapia e verificamos que os resultados se mostraram satisfatórios. As características finais deste dosímetro são as seguintes: sensibilidade de 10-13C/R, volume de 0.20 cm3, reprodutibilidade de 5% e alcance máximo de exposição de 700 R. Finalmente, desenvolvemos um dosímetro múltiplo de eletreto para a medida da uniformidade do feixe de radiação para um aparelho de Cobaltoterapia. Os resultados da sua intercomparação com o dosímetro Baldwin-Farmer apresentaram uma variação máxima de 3%. / This work presents the results obtained with a new plane electret dosemeter for use in Radiotherapy. The working principle of the electrets dosemeter in based on the use for the electret field the ion collecting field, similarly to an ionization chamber, and as charge integrator detector. The dosemeter had, initially, a cylindrical geometry. The results attained with its calibration curve concerning the sensitivity, the stability and the reproducibility lead to changes in the dosimeter geometry. A plane geometry dosemeter was built in order to increase the useful exposure range. The plane dosemeter sensitivity dependence was measured versus the electrets charging conditions, the chamber volume and wall material (aluminium, brass, and stainless steel). The stainless steel dosemeter showed the best results. This dosemeter has the following characteristics: sensitivity 10-13C/R, volume 0.20 cm3, reproducibility 5%, and maximum exposure range 700 R. Compared to the Baldwin-Farmer dosemeter, this results are fairly good. A multiple electret dosemeter was developed to monitor the uniformity of the radiation beam for a Cobalt teletherapy unit. The intercomparasion with the Baldwin-Farmer unit presented a maximum variation of 3%.

Neste trabalho apresentamos os resultados obtidos com um novo dosímetro de eletreto plano para uso em Radioterapia. O princípio de funcionamento do dosímetro de eletreto se baseia na utilização do campo do eletreto como o campo coletor de íons, em um sistema análogo ao da câmara de ionização, e ainda, corno um detector para a carga integrada. O modelo inicial do dosímetro possuía urna geometria cilíndrica. Através das curvas de calibração deste dosímetro, onde analisamos a sensibilidade, reprodutibilidade, estabilidade e, ainda, a dependência da sensibilidade com o volume e a pressão, concluímos que para aumentar a sua faixa útil de exposição, deveríamos construir um dosímetro com geometria plana. Estudamos a dependência da sensibilidade do dosímetro plano com as condições de carregamento do eletreto, volume da câmara e material da parede (alumínio, latão e aço inox) e os melhores resultados foram obtidos com o dosímetro de aço inox. Comparamos o comportamento deste sistema dosimétrico com um dosímetro Baldwin-Farmer, comumentemente usado em Radioterapia e verificamos que os resultados se mostraram satisfatórios. As características finais deste dosímetro são as seguintes: sensibilidade de 10-13C/R, volume de 0.20 cm3, reprodutibilidade de 5% e alcance máximo de exposição de 700 R. Finalmente, desenvolvemos um dosímetro múltiplo de eletreto para a medida da uniformidade do feixe de radiação para um aparelho de Cobaltoterapia. Os resultados da sua intercomparação com o dosímetro Baldwin-Farmer apresentaram uma variação máxima de 3%. / This work presents the results obtained with a new plane electret dosemeter for use in Radiotherapy. The working principle of the electrets dosemeter in based on the use for the electret field the ion collecting field, similarly to an ionization chamber, and as charge integrator detector. The dosemeter had, initially, a cylindrical geometry. The results attained with its calibration curve concerning the sensitivity, the stability and the reproducibility lead to changes in the dosimeter geometry. A plane geometry dosemeter was built in order to increase the useful exposure range. The plane dosemeter sensitivity dependence was measured versus the electrets charging conditions, the chamber volume and wall material (aluminium, brass, and stainless steel). The stainless steel dosemeter showed the best results. This dosemeter has the following characteristics: sensitivity 10-13C/R, volume 0.20 cm3, reproducibility 5%, and maximum exposure range 700 R. Compared to the Baldwin-Farmer dosemeter, this results are fairly good. A multiple electret dosemeter was developed to monitor the uniformity of the radiation beam for a Cobalt teletherapy unit. The intercomparasion with the Baldwin-Farmer unit presented a maximum variation of 3%.

Há vários métodos descritos na literatura sobre a forma como os piezoeletretos ou ferroeletretos podem ser fabricados, sendo que cada uma dessas técnicas apresenta suas vantagens e desvantagens. Por exemplo, espumas de polipropileno (PP) são fáceis de serem processadas em grande escala aliada a um baixo custo de produção, entretanto, seu efeito piezoelétrico é dependente da temperatura, assim como não há um controle dos vazios internos durante sua fabricação, ocasionando uma heterogeneidade da geometria desses vazios. Por outro lado, em outros métodos as dimensões das cavidades podem ser controlada e polímeros termicamente mais estáveis podem ser utilizados, no entanto, a um maior custo de produção. Em relação aos métodos que visam a produção dos piezoeletretos, neste trabalho é apresentada uma nova técnica baseada em termo selagem e template de água para criar piezoeletretos com canais tubulares abertos. Este tipo de estrutura vazada foi inicialmente produzida pela laminação de filmes de etileno propileno fluorado (FEP) com o template de politetrafluoretileno (PTFE) entre eles, sendo o template descartado após a laminação, gerando resíduos. Com a substituição do template de PTFE pela água na etapa de produção dos novos piezoeletretos, foi possível eliminar o descarte de resíduos sólidos ao mesmo tempo em que um tratamento químico foi efetuado na superfície do filme. Pelo método desenvolvido, a estabilidade térmica do piezoeletreto foi melhorada sem a necessidade de um tratamento prévio ou posterior dos filmes, diminuindo assim o custo de produção. Outro método inovador para produção dos piezoeletretos também foi exposto neste trabalho. Essa inovação consiste na fabricação de piezoeletretos com cavidades controladas por meio da impressão de filmes de ABS. Para a impressão dos filmes uma impressora 3D de baixo custo foi utilizada. / There are several methods described in the literature on how piezoelectrets or ferroelectrets can be manufactured, each of these techniques present their advantages and disadvantages. For example, foamed polypropylene (PP) are easy to be processed on a large scale combined with a low cost of production, however, its piezoelectric effect is temperature dependent, and there is no control of internal voids during its manufacture, causing a heterogeneity of the geometry of these empty. Furthermore, in other methods the cavities dimensions can be controlled and more thermally stable polymers can be used, however, with a higher production cost. Regarding the methods for producing piezoelectrets, in this work we present a new technique based on hot sealing and water template for creating multi-layered piezoelectrets with open-tubular channels. This type of voided structure have been initially produced by laminating fluoroethylene-propylene (FEP) films with a polytetrafluorethylene (PTFE) template in between although the template was discarded after lamination, creating residual waste. With the replacement of the PTFE template by water in the production step of the new piezoelectrets, it was possible to eliminate the disposal of solid waste at the same time a chemical treatment was performed on the film surface. By the developed method, the piezoelectrets thermal stability was improved without the need for a prior or subsequent treatment of the films, reducing the production cost. Another innovative method for production of piezoelectrets was also exposed in this work. This innovation consists in manufacturing piezoelectrets with cavities controlled by printing ABS films. In order to print the films, a 3D printer was used.

Há vários métodos descritos na literatura sobre a forma como os piezoeletretos ou ferroeletretos podem ser fabricados, sendo que cada uma dessas técnicas apresenta suas vantagens e desvantagens. Por exemplo, espumas de polipropileno (PP) são fáceis de serem processadas em grande escala aliada a um baixo custo de produção, entretanto, seu efeito piezoelétrico é dependente da temperatura, assim como não há um controle dos vazios internos durante sua fabricação, ocasionando uma heterogeneidade da geometria desses vazios. Por outro lado, em outros métodos as dimensões das cavidades podem ser controlada e polímeros termicamente mais estáveis podem ser utilizados, no entanto, a um maior custo de produção. Em relação aos métodos que visam a produção dos piezoeletretos, neste trabalho é apresentada uma nova técnica baseada em termo selagem e template de água para criar piezoeletretos com canais tubulares abertos. Este tipo de estrutura vazada foi inicialmente produzida pela laminação de filmes de etileno propileno fluorado (FEP) com o template de politetrafluoretileno (PTFE) entre eles, sendo o template descartado após a laminação, gerando resíduos. Com a substituição do template de PTFE pela água na etapa de produção dos novos piezoeletretos, foi possível eliminar o descarte de resíduos sólidos ao mesmo tempo em que um tratamento químico foi efetuado na superfície do filme. Pelo método desenvolvido, a estabilidade térmica do piezoeletreto foi melhorada sem a necessidade de um tratamento prévio ou posterior dos filmes, diminuindo assim o custo de produção. Outro método inovador para produção dos piezoeletretos também foi exposto neste trabalho. Essa inovação consiste na fabricação de piezoeletretos com cavidades controladas por meio da impressão de filmes de ABS. Para a impressão dos filmes uma impressora 3D de baixo custo foi utilizada. / There are several methods described in the literature on how piezoelectrets or ferroelectrets can be manufactured, each of these techniques present their advantages and disadvantages. For example, foamed polypropylene (PP) are easy to be processed on a large scale combined with a low cost of production, however, its piezoelectric effect is temperature dependent, and there is no control of internal voids during its manufacture, causing a heterogeneity of the geometry of these empty. Furthermore, in other methods the cavities dimensions can be controlled and more thermally stable polymers can be used, however, with a higher production cost. Regarding the methods for producing piezoelectrets, in this work we present a new technique based on hot sealing and water template for creating multi-layered piezoelectrets with open-tubular channels. This type of voided structure have been initially produced by laminating fluoroethylene-propylene (FEP) films with a polytetrafluorethylene (PTFE) template in between although the template was discarded after lamination, creating residual waste. With the replacement of the PTFE template by water in the production step of the new piezoelectrets, it was possible to eliminate the disposal of solid waste at the same time a chemical treatment was performed on the film surface. By the developed method, the piezoelectrets thermal stability was improved without the need for a prior or subsequent treatment of the films, reducing the production cost. Another innovative method for production of piezoelectrets was also exposed in this work. This innovation consists in manufacturing piezoelectrets with cavities controlled by printing ABS films. In order to print the films, a 3D printer was used.

Os termo eletretos piezelétricos de teflon FEP apresentam-se como elementos que podem competir em preço e funcionalidade com os transdutores atuais. Quando carregados impulsivamente, as folhas de teflon FEP retêm cargas elétricas superficiais por um período longo, superior a 500 anos. Excitados mecanicamente, resultam em um alto nível de sinal elétrico e, excitados eletricamente, retornam a energia em deformação mecânica. O processo de fabricação projetado envolve a produção de um transdutor piezelétrico com uma densidade superficial de carga uniforme, através da formação de vacúolos gasosos formados sobre a superfície do filme polimérico. Os altos índices piezelétricos dos transdutores fabricados são confirmados por um sistema de medição estático, também projetado e desenvolvido neste trabalho, onde o coeficiente piezelétrico é medido de maneira direta. / The thermo-formed electrets of teflon FEP films are shown as elements that can be competitive either in price and functionality matters, as per the transducers being used nowadays. Once charged by an impulse voltage, the teflon FEP sheets keep the superficial electric charges for long periods, up to 500 years. Mechanically excited, they result in a high electric signal and, once electrically excited, return in a mechanical deformation. The projected manufactory process includes the production of a piezoelectric transducers with uniformly charged superficial density, though the formation of gaseous vacuoles over the polymeric film surface. The high piezoelectric levels of the manufactured transducers are confirmed by a static measurement system, also projected and developed in this same work, where the piezoelectric coefficient is measured by a direct way.

Os termo eletretos piezelétricos de teflon FEP apresentam-se como elementos que podem competir em preço e funcionalidade com os transdutores atuais. Quando carregados impulsivamente, as folhas de teflon FEP retêm cargas elétricas superficiais por um período longo, superior a 500 anos. Excitados mecanicamente, resultam em um alto nível de sinal elétrico e, excitados eletricamente, retornam a energia em deformação mecânica. O processo de fabricação projetado envolve a produção de um transdutor piezelétrico com uma densidade superficial de carga uniforme, através da formação de vacúolos gasosos formados sobre a superfície do filme polimérico. Os altos índices piezelétricos dos transdutores fabricados são confirmados por um sistema de medição estático, também projetado e desenvolvido neste trabalho, onde o coeficiente piezelétrico é medido de maneira direta. / The thermo-formed electrets of teflon FEP films are shown as elements that can be competitive either in price and functionality matters, as per the transducers being used nowadays. Once charged by an impulse voltage, the teflon FEP sheets keep the superficial electric charges for long periods, up to 500 years. Mechanically excited, they result in a high electric signal and, once electrically excited, return in a mechanical deformation. The projected manufactory process includes the production of a piezoelectric transducers with uniformly charged superficial density, though the formation of gaseous vacuoles over the polymeric film surface. The high piezoelectric levels of the manufactured transducers are confirmed by a static measurement system, also projected and developed in this same work, where the piezoelectric coefficient is measured by a direct way.