Neste trabalho são apresentados os procedimentos de caracterização de um sistema comercial portátil de Fluorescência de Raios X por dispersão em energia, o ARTAX 200, bem com seu processo de calibração. O sistema é composto por um tubo de Raios X, com anodo de Molibdênio e um detector XFlash (Silicon Drift Detector) refrigerado por Efeito Peltier. O procedimento de caracterização do sistema foi realizado utilizando-se uma amostra de referência contendo Ferro e Cromo. Foram também usadas amostras certificadas (National Bureau of Standards) D840, D845, D846, D847 e D849 para a realização do processo de calibração do sistema para análise quantitativa. O processo de calibração foi realizado por três metodologias diferentes a fim de avaliar qual deles apresentaria melhores resultados. A caracterização do sistema ARTAX 200 foi realizada executando testes de estabilidade do tubo de Raios X, repetibilidade, reprodutibilidade, resolução em energia do sistema, levantamento da curva de limite de detecção e verificação do centro geométrico do feixe (CG). Os resultados obtidos nos testes de estabilidade apresentaram um coeficiente de variação médio menor do que 2%, o teste de repetibilidade apresentou valores médios menores que 0,5 %. A reprodutibilidade apresentou um coeficiente de variação médio menor que 1,5%. A verificação do centro geométrica mostrou que o CG encontra-se alinhada com o centro ótimo do feixe em duas das três direções do plano cartesiano. A resolução em energia do sistema para a energia de 5,9 keV foi de 150 eV. O limite de detecção apresentou valores menores que 1 % do Si ao Cu. Na avaliação das metodologias para calibração verificou-se que uma das metodologias aplicadas apresentou melhor resultado. Comparando os resultados com outros sistemas portáteis de XRF observa-se que o ARTAX 200 apresenta eficiência superior em relação aos parâmetros analisados. / This paper presents procedures for characterization of a commercial system for portable X-Ray Fluorescence energy dispersive, the ARTAX 200, along with its calibration process. The system consists of an X-ray tube with molybdenum anode and a Silicon Drift Detector XFlash cooled by Peltier effect. The procedure for the characterization of the system was conducted using a reference sample containing Iron Chromium. We also used the certified samples (National Bureau of Standards) D840, D845, D846, D847 and D849 to perform the calibration of the system. The calibration process was conducted by three different methods: Methodology 1, Methodology 2 and Methodology 3, to evaluate them which present better results. The characterization system ARTAX 200 was performed by running stability tests of the X-ray tube, repeatability, reproducibility, resolution in energy of the system, limit of detection and verification of the geometric center of the beam. The results of the stability tests showed an average coefficient of variation of less than 2% repeatability test showed average values lower than 0.5%. The reproducibility showed a coefficient of variation of less than 1.5% which. The verification of the geometric center is aligned with the center of the great beam in two of the three directions of the Cartesian plane. The energy resolution of the system presented to the energy of 5.9 keV a resolution of 150 eV. The detection limit values were less than 1% of the Cu Si. In evaluating methodology for calibrating the best result was obtained with the methodology 3. Comparing the results with other portable XRF systems shows that the ARTAX 200 presents superior efficiency with respect to the parameters analyzed.

A dose glandular média é a grandeza utilizada para dosimetria em mamografia. Esta grandeza apresenta grande dependência com propriedades específicas referentes ao tipo de mama a ser avaliada, tais como sua glandularidade e espessura comprimida. Depende também das propriedades do espectro de raios X, tais como a combinação anodo/filtro e a tensão aplicada ao tubo, que modificam a camada semirredutora do feixe. A caracterização do feixe de raios X através da medição direta do seu espectro é um procedimento de alta complexidade e de difícil execução em sistemas de mamografia, devido à arquitetura dos equipamentos e da alta taxa de fluência de fótons característica dos feixes. Estes espectros representam a fonte de informações quantitativas e qualitativas mais completa do feixe. O objetivo geral desse trabalho é estimar distribuições de dose glandular em diferentes profundidades de materiais simuladores de tecido mamário por meio de espectros de raios X medidos em mamógrafos. Para isso, foram utilizadas técnicas radiográficas comumente empregadas na mamografia para o rastreamento do câncer de mama. Foi avaliado o comportamento da dose glandular média normalizada pelo kerma no ar incidente (DgNp) com parâmetros relacionados à mama (glandularidade e espessura) e aos espectros (camada semirredutora, tensão, combinação alvo/filtro). Primeiramente, foi desenvolvida uma metodologia experimental para medição dos espectros de raios X nos mamógrafos. Em seguida, foram propostos os seguintes métodos de cálculo da DgNp utilizando esses espectros: Método I, que calcula a DgNp com espectros incidentes; Método II, que utiliza espectros incidentes e transmitidos para este cálculo e Método III, que usa espectros incidentes e transmitidos para estimar a distribuição de dose em profundidade. Por fim, para efeito de comparação, a distribuição da DgNp também foi estimada utilizando dosímetros termoluminescentes (TLDs). A metodologia desenvolvida para medição de espectros mostrou-se eficaz para posicionamento e alinhamento adequados do detector no feixe e consequentemente a medição dos espectros diretos. Os espectros incidentes experimentais mostraram boa concordância com espectros simulados. Os resultados mostraram uma distribuição bem-comportada desses coeficientes (DgNp), com tendência linear ou exponencial, com relação aos parâmetros analisados. Para um dado espectro, os valores de DgNp apresentaram decrescimento exponencial com a espessura do material simulador ao tecido mamário e dependencia linear com a glandularidade. Além disso, esses coeficientes crescem linearmente com o aumento da camada semirredutora e, consequentemente, com a energia efetiva. A partir das distribuições de DgNp (obtidas pelo Método III) foi possível estimar a dose no volume completo da mama com diferença máxima de 5,2% dos valores obtidos com o Método II. A variação da DgNp com a profundidade obtidas com TLDs mostrou-se bastante coerente com os resultados observados com a utilização do Método III. Conclui-se que é possível avaliar a dose glandular em mamografia utilizando espectros de raios X e que a metodologia proposta tem potencial para ser aplicada como procedimentos alternativos para dosimetria em mamografia. / The mean glandular dose is the quantity used for dosimetry in mammography. This quantity has a strong dependence with some properties of the evaluated breast, such as its glandularity and compressed thickness. It also depends on the X-ray spectrum used for the mammographic image production, such as the target/filter combination and the tube voltage, which are related to the half value layer (HVL) of the beam. The X-ray beam characterization by means of the direct measurement of its spectrum is a complex procedure, and it is difficult to be implemented in clinical systems due to the architecture of the mammography equipment and the high photon fluence rates. These spectra provide a complete qualitative and quantitative information of the X-ray beam. The general objective of this work is to estimate mean glandular dose distributions in different depths of breast tissue-equivalent materials (bTEM) considering the X-ray spectra measured in clinical mammography devices. Radiographic techniques commonly applied for breast cancer screening were used. The behavior of the mean glandular dose normalized to the incident air kerma (DgNp), with parameters related to the breast (glandularity and compressed thickness) and to the mammographic spectra (HVL, tube voltage, target/filter combination), was evaluated. First, an experimental methodology was developed to measure X-ray spectra in clinical mammography devices. Then, the following methods for calculating the DgNp using these spectra were considered: Method I, which calculates the DgNp using the incident spectra; Method II, which uses incident and transmitted spectra by the bTEMs, and Method III, which uses incident and transmitted spectra to estimate the dose distributions in depth of the breast equivalent materials. Finally, thermoluminescent dosimeters (TLDs) were used as a comparative method to evaluate DgNp distributions. The methodology developed for measuring spectra proved to be efficient for the proper positioning and alignment of the detector and, consequently, for the measurement of direct X-ray spectra. The experimental incident spectra showed good agreement with spectra simulated in similar conditions. The results showed well-defined trends (either linear or exponential) of the distributions of these coefficients (DgNp) regarding the analyzed parameters. The DgNp values presented an exponential decay with the bTEM thickness and linear decrease with the glandularity. In addition, these coefficients increase linearly with the increase of the HVL and, consequently, with the increase of the effective energy. From the distributions of DgNp (obtained by Method III) it was possible to estimate the DgNp in the whole breast with a maximum difference of 5.2% from the values obtained using the Method II. The variation of the DgNp with the depth, obtained with TLDs, showed to be consistent with the results observed using the Method III. In conclusion, it is possible to evaluate the glandular dose in mammography examinations using X-ray spectra and the suggested methodology, with some adaptations, can be applied as an alternative procedure for dosimetry in mammography.

O presente estudo foi desenvolvido para caracterizar a área de influência dos corredores de tráfego, através do monitoramento da concentração de elementos-traço em cascas de árvores. Amostras (n = 98) de cascas de árvores de diversas espécies foram coletadas em cinco parques urbanos da cidade de São Paulo. Para controle, foram coletadas cascas de árvores numa zona rural de Embu-Guaçu, longe de tráfego ou de indústrias. As concentrações de Ba, Co, Cr, Cu, Fe, Ca, Pb, S e Zn foram determinadas nas amostras de cascas de árvores por espectrometria de fluorescência de raios-X. Amostras coletadas nos parques urbanos apresentaram níveis mais elevados de elementos-traço em comparação com as da região controle. Elementos relacionados a atividades antropogênicas exibiram maiores concentrações nas amostras coletads na periferia dos parques, diminuindo gradativamente para os seus centros. Áreas próximas a grandes avenidas ou próximas a semáforos e cruzamentos apresentaram maiores concentrações de elementos nas cascas. Em conclusão, o estudo mostrou que medidas de acúmulo de elementos traço em cascas de árvore, associadas a métodos geoestatísticos, podem auxiliar a determinação das zonas de maior influência da poluição veicular no cenário urbano / The present study was designed to characterize the area of influence of high traffic corridors by monitoring trace element concentrations on tree barks. Samples (n=98) of tree barks were collected from several tree species in five urban parks of the city of São Paulo. For controlling purposes, we collected tree barks in a rural area of Embu-Guaçu which is far from traffic or industries. Concentrations of Ba, Co, Cr, Cu, Fe, Ca, Pb, S and Zn were determined in these barks by X-ray fluorescence spectrometry. Samples from urban parks exhibited higher levels of trace elements in comparison with those from control region. Elements related to anthropogenic activities exhibited higher concentrations in tree barks at the periphery of the parks, decreasing when moving towards their centers. Areas facing the busy streets or those close to traffic lights or traffic junctions presented higher concentrations of elements in barks. In conclusion, the present study showed that measures of trace elements accumulation in tree barks within geostatistical methods can indicate areas of strong influence of vehicular pollution in the urban scene

Materiais radiologicamente equivalentes ao tecido humano (Tissue Equivalent Material - TEM) têm a finalidade de evitar exposição injustificável à radiação de pacientes e são amplamente utilizados no controle de qualidade de equipamentos de diagnóstico por imagem. Esses materiais devem ser caracterizados para que se possa confiar em sua semelhança, em termos de suas propriedades de interação com a matéria, aos tecidos que substituem. Uma das maneiras de caracterizar os materiais é verificando se o espectro transmitido através deles se assemelha ao transmitido através do tecido que substituem. O método Monte Carlo (MC) é uma ferramenta útil no processo de caracterização dos TEM pois pode evitar o processo custoso de realizar experimentos de transmissão de raios-X. Esse trabalho investigou a aplicabilidade do método MC à caracterização de TEM de tecido mamário (bTEM) utilizados no controle de qualidade de equipamentos de mamografia. Para verificar a aplicabilidade do método MC, uma série de resultados de simulações foi comparada a resultados experimentais. Espectros de raios X transmitidos foram comparados diretamente através da média de seus resíduos reduzidos (Mean Weighted Squared Residuals - MWSR). Comparações foram feitas através de grandezas derivadas dos espectros. Essas grandezas foram: as camadas semi-redutoras (primeira e segunda), a energia média e a energia efetiva. Foi realizada uma discussão acerca da eficiência de cada uma dessas comparações, através da estimativa do poder de cada teste de hipótese. Os experimentos de transmissão de radiação foram realizados em duas instalações, no Laboratório de Dosimetria das Radiações e Física Medida da Universidade de São Paulo, onde foi utilizado um tubo de raios X com anodo de tungstênio adaptado para qualidades de feixe utilizadas em aplicações mamográficas, e no Centro de Desenvolvimento de Tecnologia Nuclear da Comissão Nacional de Energia Nuclear, equipado com um mamógrafo clínico com anodos de tungstênio e molibdênio. Diversas condições experimentais foram variadas para assegurar a robustez das conclusões, tais como as combinações anodo/filtro, os materiais constituintes dos bTEM, suas glandularidades, espessuras e as tensões de pico. Os espectros sem nenhuma atenuação (0 mm) também foram medidos e utilizados nas comparações. Os espectros foram medidos com um detector comercial de CdTe. Dosímetros termoluminescentes foram utilizados para estimar a dose depositada em diversas regiões do bTEM, e esses resultados foram também comparados às simulações. Além da estimativa do nível de exatidão alcançado pelo código de MC nas referidas condições, também se concluiu que o teste de hipótese do MWSR teve o maior poder estatístico, de 0,996. O MWSR foi o teste que demonstrou a compatibilidade dos espectros medidos o maior número de vezes. Esse teste aceitou 48% dos pares de espectros contra 40% de aceitação do teste da primeira camada semi-redutora, que foi o segundo teste com maior aceitação. / man radiologically tissue equivalent materials (TEM) have the purpose of avoiding unjustifiable irradiation of patients; they are largely used in the quality control of image diagnostic equipment. These materials must be characterized so that their similarity to the tissues they simulate can be relied upon, regarding their properties of interaction with radiation. One way of characterizing the materials is by checking the resemblance between their transmitted spectrum to the one of tissue they simulate. The Monte Carlo (MC) method is a useful tool in the TEM characterization process, since it may avoid the realization of costly experiments of transmitted X-ray spectrometry. MC may even dismiss preliminary experiments. This work investigated the applicability of the MC method to the characterization of breast tissue TEM (bTEM) used in the quality control of mammography equipment. To evaluate the applicability of the MC method, a series of simulation results was compared to experimental data. Transmitted spectra were directly compared through their mean weighted squared residues (MWSR), and by the comparisons of spectra derived quantities, as it is commonly done in the literature. These quantities were: the half value layers (first and second), the mean energy and the effective energy. A discussion about the efficiency of each one of these comparisons was made by estimating the statistical power of each hypothesis test. The radiation transmission experiments were carried out in two facilities: at the Laboratory of Radiation Dosimetry and Medical Physics of the University of São Paulo, where a tungsten anode X-ray tube adapted to mammographic applications was used. The rest of the experiments was done at the Nuclear Technology Development Center of the National Commission of Nuclear Energy, equipped with a clinical mammographic equipment with anodes composed by tungsten and molybdenum. Several experimental conditions were varied to ensure the robustness of the conclusions, such as the anode/filter combination, the bTEM constituent materials, their glandularities, thicknesses and peak voltages. Spectra with no attenuation (0 mm) were also measured and used in the comparisons. The spectral measurements were done with a commercial CdTe detector. Thermo-luminescent dosimeters were used to estimate the dose deposited at several regions inside the bTEM, and these results were also compared to simulations. In addition to estimating the level of accuracy achieved by the MC code in the mentioned conditions, it was also concluded that the highest statistical power was scored by the MWSR and it was of 0.996. The MWSR was also the test which attested this compatibility of the measured spectra the most. It accepted 48% of the spectra pair against 40% acceptance of the first half value layer test, which was the second test with most acceptance.

Mediu-se a seção de choque de ionização da camada K de átomos de Au e Bi por impacto de elétrons com energias entre os respectivos potenciais de ionização (80 e 90 keV) e 100 keV. Filmes finos de Au e Bi, evaporados em suportes de filmes finos de C, foram posicionados numa câmara de vácuo perpendicularmente ao feixe de elétrons do sistema injetor do Mícrotron da Universidade de São Paulo, Brasil. Os raios x emitidos num ângulo de 120 graus em relação à direção do feixe de elétrons foram observados com um detetor de HPGe planar, cuja eficiência total de pico foi determinada com fontes radioativas de atividades conhecidas. Para cada energia de feixe, a seção de choque experimental de produção de raios x foi determinada com base nas áreas dos picos $K\\alpha_{2,1}$ característicos, na área do espectro de bremsstrahlung próxima ao \"tip\" e na seção de choque duplamente diferencial de produção de bremsstrahlung teórica. Valores tabelados de fluorescence yield e taxa de emissão de raios x foram empregados para converter seções de choque de produção de raios x em seções de choque de ionização. Os resultados experimentais obtidos são ligeiramente maiores do que os resultados de cálculos recentes baseados na aproximação de Bohr com ondas distorcidas. No caso do Au, os poucos resultados encontrados na literatura para energias próximas ao limiar de ionização diferem entre si quase por um fator 4 a 100 keV, e a seção de choque obtida neste trabalho se encontra próxima do valor médio desses dados. Por outro lado, este experimento fornece as primeiras medições da seção de choque de ionização da camada K do Bi para energias menores que 2 MeV. / The cross sections for the ionization of the K shells of Au and Bi atoms by electrons with energies from 100 keV down to the respective thresholds (80 and 90 keV) were measured. To this end, thin films of Au and Bi, evaporated on very thin C backings, were positioned in a vacuum chamber perpendicularly to the electron beam delivered by the the microtron injector at the Universidade de São Paulo, Brazil. The x-rays emitted at an angle of 120 degrees relative to the beam direction were observed with a planar HPGe detector, whose full-energy peak efficiency curve had been determined using radioactive sources of known activities. For each beam energy, the experimental x-ray production cross section was determined using the area of the characteristic $K\\alpha_{2,1}$ peaks, the area of the spectrum in an energy interval close to the bremsstrahlung tip and the theoretical doubly-differential bremsstrahlung cross section. Tabulated fluorescence yields and x-ray emission rates were employed to convert x-ray production to ionization cross sections. The obtained experimental values for the K shells of the studied atoms are slightly larger than that of recent calculations carried out within the distorted-wave Born approximation. In the case of Au, the few measurements reported in the literature at energies close to the threshold differ by almost a factor of 4 at 100 keV, and our cross sections lie between those older data. On the other hand, the present experiment provides the first cross section measurements for the K shell ionization of Bi below 2 MeV.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:08Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-03-24Bitstream added on 2014-06-13T18:51:41Z : No. of bitstreams: 1 lima_jpm_me_arafo.pdf: 3908479 bytes, checksum: 1c7f63e885d8dafaeb577071612f7aa7 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Atualmente, vários novos materiais estéticos são lançados no mercado odontológico destinados especificamente à confecção de restaurações diretas. Embora tais compósitos apresentem bons resultados clínicos, o que garantem ser indicados nas regiões anterior e posterior, ha a necessidade de comprovações adicionais para que se possam ser utilizados com segurança. As informações disponíveis de cada material recém introduzido ainda trazem duvidas sobre sua real composição e sobre suas propriedades físicas e mecânicas, gerando confusão para o clinico, que pode estar ciente ou não de qual resina melhor atende as necessidades de cada paciente. O conhecimento dimensional do conteúdo inorgânico dos sistemas de resinas compostas ainda e o responsável pela classificação dos mesmos e parecem estimar sobre suas propriedades mecânicas. Assim, nos propusemos a (1) estudar através de ampla e profunda revisão sistemática da literatura, a influencia das partículas inorgânicas nas propriedades físicas, químicas e mecânicas de resinas compostas e; (2) descrever a morfologia e a composição química das partículas inorgânica das resinas compostas atuais, como forma de dotar o clinico de um parâmetro de comparação entre os materiais restauradores resinosos, e de auxiliá-lo na indicação deste material mediante situação clínica. Na primeira etapa de nosso estudo, foram determinados os critérios de inclusão e exclusão, e estabelecida a estratégia de busca – palavras-chave e limites de assuntos, em varias combinações – dos estudos laboratoriais nas principais bases de dados eletrônicas (ISI – Web of Science, Medline, Biblioteca Cochrane, SciELo, Lilacs e Biblioteca Digital de Teses – Portal Capes), e outras fontes de informação. / Currently, dozens of new aesthetic materials are launched on the dentistry market designed specifically to the confection of direct restorations. Although such composite show good clinical results, which guarantees be given in anterior and posterior regions, there is a need for additional evidence so that it can be used safely. The information available of each newly introduced material also brings questions about their real composition and on its physical and mechanical properties, creating confusion for the clinician, which may be or not aware of resin which best meets the necessities of each patient. The dimensional knowledge of the inorganic content of the composed resin systems also is responsible for the classification of the same ones and seems estimate on its mechanical properties. Thus, we proposed (1) to study through extensive and meticulous systematic review of literature, the influence of inorganic particles in the physical, chemical and mechanical properties of composite resins and; (2) to describe the morphology and chemical composition of the inorganic particles of current composite resins, as a way of giving the clinician with a parameter of comparison among the resinous restorative materials, and of assisting it in the indication of this material through of clinical situation. In the first stage of our study, the criteria of inclusion and exclusion had been determined, and established the strategy of search – keywords and limits of subjects, in some combinations – of the laboratory studies in the main electronic databases ((ISI – Web of Science, Medline, Biblioteca Cochrane, SciELo, Lilacs and Digital Library of Theses – Portal Capes), and others sources of information. Of the 138 abstracts located, only 59 were selected (most located on Pubmed) being in accordance with the pre-established criteria.

Mediu-se a seção de choque de ionização da camada K de átomos de Au e Bi por impacto de elétrons com energias entre os respectivos potenciais de ionização (80 e 90 keV) e 100 keV. Filmes finos de Au e Bi, evaporados em suportes de filmes finos de C, foram posicionados numa câmara de vácuo perpendicularmente ao feixe de elétrons do sistema injetor do Mícrotron da Universidade de São Paulo, Brasil. Os raios x emitidos num ângulo de 120 graus em relação à direção do feixe de elétrons foram observados com um detetor de HPGe planar, cuja eficiência total de pico foi determinada com fontes radioativas de atividades conhecidas. Para cada energia de feixe, a seção de choque experimental de produção de raios x foi determinada com base nas áreas dos picos $K\\alpha_{2,1}$ característicos, na área do espectro de bremsstrahlung próxima ao \"tip\" e na seção de choque duplamente diferencial de produção de bremsstrahlung teórica. Valores tabelados de fluorescence yield e taxa de emissão de raios x foram empregados para converter seções de choque de produção de raios x em seções de choque de ionização. Os resultados experimentais obtidos são ligeiramente maiores do que os resultados de cálculos recentes baseados na aproximação de Bohr com ondas distorcidas. No caso do Au, os poucos resultados encontrados na literatura para energias próximas ao limiar de ionização diferem entre si quase por um fator 4 a 100 keV, e a seção de choque obtida neste trabalho se encontra próxima do valor médio desses dados. Por outro lado, este experimento fornece as primeiras medições da seção de choque de ionização da camada K do Bi para energias menores que 2 MeV. / The cross sections for the ionization of the K shells of Au and Bi atoms by electrons with energies from 100 keV down to the respective thresholds (80 and 90 keV) were measured. To this end, thin films of Au and Bi, evaporated on very thin C backings, were positioned in a vacuum chamber perpendicularly to the electron beam delivered by the the microtron injector at the Universidade de São Paulo, Brazil. The x-rays emitted at an angle of 120 degrees relative to the beam direction were observed with a planar HPGe detector, whose full-energy peak efficiency curve had been determined using radioactive sources of known activities. For each beam energy, the experimental x-ray production cross section was determined using the area of the characteristic $K\\alpha_{2,1}$ peaks, the area of the spectrum in an energy interval close to the bremsstrahlung tip and the theoretical doubly-differential bremsstrahlung cross section. Tabulated fluorescence yields and x-ray emission rates were employed to convert x-ray production to ionization cross sections. The obtained experimental values for the K shells of the studied atoms are slightly larger than that of recent calculations carried out within the distorted-wave Born approximation. In the case of Au, the few measurements reported in the literature at energies close to the threshold differ by almost a factor of 4 at 100 keV, and our cross sections lie between those older data. On the other hand, the present experiment provides the first cross section measurements for the K shell ionization of Bi below 2 MeV.

Materiais radiologicamente equivalentes ao tecido humano (Tissue Equivalent Material - TEM) têm a finalidade de evitar exposição injustificável à radiação de pacientes e são amplamente utilizados no controle de qualidade de equipamentos de diagnóstico por imagem. Esses materiais devem ser caracterizados para que se possa confiar em sua semelhança, em termos de suas propriedades de interação com a matéria, aos tecidos que substituem. Uma das maneiras de caracterizar os materiais é verificando se o espectro transmitido através deles se assemelha ao transmitido através do tecido que substituem. O método Monte Carlo (MC) é uma ferramenta útil no processo de caracterização dos TEM pois pode evitar o processo custoso de realizar experimentos de transmissão de raios-X. Esse trabalho investigou a aplicabilidade do método MC à caracterização de TEM de tecido mamário (bTEM) utilizados no controle de qualidade de equipamentos de mamografia. Para verificar a aplicabilidade do método MC, uma série de resultados de simulações foi comparada a resultados experimentais. Espectros de raios X transmitidos foram comparados diretamente através da média de seus resíduos reduzidos (Mean Weighted Squared Residuals - MWSR). Comparações foram feitas através de grandezas derivadas dos espectros. Essas grandezas foram: as camadas semi-redutoras (primeira e segunda), a energia média e a energia efetiva. Foi realizada uma discussão acerca da eficiência de cada uma dessas comparações, através da estimativa do poder de cada teste de hipótese. Os experimentos de transmissão de radiação foram realizados em duas instalações, no Laboratório de Dosimetria das Radiações e Física Medida da Universidade de São Paulo, onde foi utilizado um tubo de raios X com anodo de tungstênio adaptado para qualidades de feixe utilizadas em aplicações mamográficas, e no Centro de Desenvolvimento de Tecnologia Nuclear da Comissão Nacional de Energia Nuclear, equipado com um mamógrafo clínico com anodos de tungstênio e molibdênio. Diversas condições experimentais foram variadas para assegurar a robustez das conclusões, tais como as combinações anodo/filtro, os materiais constituintes dos bTEM, suas glandularidades, espessuras e as tensões de pico. Os espectros sem nenhuma atenuação (0 mm) também foram medidos e utilizados nas comparações. Os espectros foram medidos com um detector comercial de CdTe. Dosímetros termoluminescentes foram utilizados para estimar a dose depositada em diversas regiões do bTEM, e esses resultados foram também comparados às simulações. Além da estimativa do nível de exatidão alcançado pelo código de MC nas referidas condições, também se concluiu que o teste de hipótese do MWSR teve o maior poder estatístico, de 0,996. O MWSR foi o teste que demonstrou a compatibilidade dos espectros medidos o maior número de vezes. Esse teste aceitou 48% dos pares de espectros contra 40% de aceitação do teste da primeira camada semi-redutora, que foi o segundo teste com maior aceitação. / man radiologically tissue equivalent materials (TEM) have the purpose of avoiding unjustifiable irradiation of patients; they are largely used in the quality control of image diagnostic equipment. These materials must be characterized so that their similarity to the tissues they simulate can be relied upon, regarding their properties of interaction with radiation. One way of characterizing the materials is by checking the resemblance between their transmitted spectrum to the one of tissue they simulate. The Monte Carlo (MC) method is a useful tool in the TEM characterization process, since it may avoid the realization of costly experiments of transmitted X-ray spectrometry. MC may even dismiss preliminary experiments. This work investigated the applicability of the MC method to the characterization of breast tissue TEM (bTEM) used in the quality control of mammography equipment. To evaluate the applicability of the MC method, a series of simulation results was compared to experimental data. Transmitted spectra were directly compared through their mean weighted squared residues (MWSR), and by the comparisons of spectra derived quantities, as it is commonly done in the literature. These quantities were: the half value layers (first and second), the mean energy and the effective energy. A discussion about the efficiency of each one of these comparisons was made by estimating the statistical power of each hypothesis test. The radiation transmission experiments were carried out in two facilities: at the Laboratory of Radiation Dosimetry and Medical Physics of the University of São Paulo, where a tungsten anode X-ray tube adapted to mammographic applications was used. The rest of the experiments was done at the Nuclear Technology Development Center of the National Commission of Nuclear Energy, equipped with a clinical mammographic equipment with anodes composed by tungsten and molybdenum. Several experimental conditions were varied to ensure the robustness of the conclusions, such as the anode/filter combination, the bTEM constituent materials, their glandularities, thicknesses and peak voltages. Spectra with no attenuation (0 mm) were also measured and used in the comparisons. The spectral measurements were done with a commercial CdTe detector. Thermo-luminescent dosimeters were used to estimate the dose deposited at several regions inside the bTEM, and these results were also compared to simulations. In addition to estimating the level of accuracy achieved by the MC code in the mentioned conditions, it was also concluded that the highest statistical power was scored by the MWSR and it was of 0.996. The MWSR was also the test which attested this compatibility of the measured spectra the most. It accepted 48% of the spectra pair against 40% acceptance of the first half value layer test, which was the second test with most acceptance.

In this work silver atoms were deposited by ion sputtering on the surface of two types of diglycidyl ether of bisphenol A (DGEBA) epoxy resin. The films of DGEBA and its precursors were characterized by Raman and infrared spectroscopy to identify the main functional groups and their relationship with the deposited silver atoms. Thermogravimetric (TG) and differential themogravimetric (DTG) analysis, and Raman spectroscopy was performed to study the thermal effects in the resin. Silver thin films of 5, 10, 15 and 20 nm were deposited on the epoxy resin at room temperature. Both the initial film of DGEBA and the subsequent silver thin film were analyzed by Atomic Force Microscopy (AFM) in non-contact mode. Silver thin films were also analyzed by x-ray diffraction (XRD) at room temperature. The AFM results showed the formation of silver crystallites on the surface of DGEBA at very low coverage whereas XRD indicated that most of them had their main axis aligned to the normal of the surface. Increase in the coverage led to an increase in the grain size as indicated by AFM. XRD results however indicated that the crystallite size remained almost constant while the appearance of peaks corresponding to other crystalline orientati ons suggests the coalescence of the original crystallites and an increase in size of the more dense planes, namely [111]. / Neste trabalho átomos de prata foram depositados por ion sputtering na superfície de dois tipos de resina epóxi diglicidil éter de bisfenol A (DGEBA). Os filmes de DGEBA e seus precursores foram caracterizados por espectroscopia Raman e infravermelha para identificas os principais grupos funcionais e suas relações com os átomos de prata depositados. Análises termogravimétrica (TG), termogravimétrica diferencial (DTG), e espectroscopia Raman foram realizadas para estudar os efeitos térmicos na resina. Filmes finos de prata de 5, 10, 15 e 20 nm foram depositados na resina epóxi a temperatura ambiente. Ambos filmes iniciais de DGEBA e o subsequente filme fino de prata foram analisados por Microscopia de Força Atômica (AFM) no modo de não contato. Os filmes finos de prata também foram analisados por difratometria de raios X (DRX) a temperatura ambiente. Os resultados de AFM mostram a formação de cristalitos de prata sobre a superfície da DGEBA para pequenas espessuras de recobrimento, enquanto DRX indica que a maioria dos cristalitos tem seu eixo principal alinhado normal à superfície. Um aumento na espessura de recobrimento leva a um aumento no tamanho do grão como indicado por AFM. Resultados de DRX porém, mostram que o tamanho de cristalito permaneceu quase constante, enquanto o aparecimento de picos correspondentes a outras orientações cristalinas sugere a coalescência dos cristalitos originais e um aumento no tamanho dos planos mais densos, principalmente [111].

O presente estudo foi desenvolvido para caracterizar a área de influência dos corredores de tráfego, através do monitoramento da concentração de elementos-traço em cascas de árvores. Amostras (n = 98) de cascas de árvores de diversas espécies foram coletadas em cinco parques urbanos da cidade de São Paulo. Para controle, foram coletadas cascas de árvores numa zona rural de Embu-Guaçu, longe de tráfego ou de indústrias. As concentrações de Ba, Co, Cr, Cu, Fe, Ca, Pb, S e Zn foram determinadas nas amostras de cascas de árvores por espectrometria de fluorescência de raios-X. Amostras coletadas nos parques urbanos apresentaram níveis mais elevados de elementos-traço em comparação com as da região controle. Elementos relacionados a atividades antropogênicas exibiram maiores concentrações nas amostras coletads na periferia dos parques, diminuindo gradativamente para os seus centros. Áreas próximas a grandes avenidas ou próximas a semáforos e cruzamentos apresentaram maiores concentrações de elementos nas cascas. Em conclusão, o estudo mostrou que medidas de acúmulo de elementos traço em cascas de árvore, associadas a métodos geoestatísticos, podem auxiliar a determinação das zonas de maior influência da poluição veicular no cenário urbano / The present study was designed to characterize the area of influence of high traffic corridors by monitoring trace element concentrations on tree barks. Samples (n=98) of tree barks were collected from several tree species in five urban parks of the city of São Paulo. For controlling purposes, we collected tree barks in a rural area of Embu-Guaçu which is far from traffic or industries. Concentrations of Ba, Co, Cr, Cu, Fe, Ca, Pb, S and Zn were determined in these barks by X-ray fluorescence spectrometry. Samples from urban parks exhibited higher levels of trace elements in comparison with those from control region. Elements related to anthropogenic activities exhibited higher concentrations in tree barks at the periphery of the parks, decreasing when moving towards their centers. Areas facing the busy streets or those close to traffic lights or traffic junctions presented higher concentrations of elements in barks. In conclusion, the present study showed that measures of trace elements accumulation in tree barks within geostatistical methods can indicate areas of strong influence of vehicular pollution in the urban scene