A mamografia é um exame realizado no mamógrafo, que utiliza raios X para obter imagens da anatomia interna da mama. Para que esta imagem seja capaz de fornecer um diagnóstico correto, é necessário que os equipamentos passem constantemente por programas de controle de qualidade para que se possa garantir que as pacientes submetidas a este exame não estejam recebendo dose além da necessária, evitando-se assim possíveis efeitos biológicos indesejados. As câmaras de ionização são detectores muito utilizados para se realizar o controle de qualidade de equipamentos que utilizam radiação, como os mamógrafos. No presente trabalho foram utilizadas quatro câmaras de ionização desenvolvidas no Laboratório de Calibração de Instrumentos do IPEN LCI/IPEN, que foram submetidas a testes de caracterização em feixes padrões de radiação X do LCI. Elas apresentaram resultados satisfatórios, dentro dos limites estabelecidos pelas normas nacionais e internacionais. Como aplicação, estas câmaras de ionização foram utilizadas para testes de controle de qualidade em quatro mamógrafos clínicos de diferentes instituições quanto à repetibilidade e linearidade da taxa de kerma no ar. Os resultados obtidos nestes testes encontram-se dentro dos limites recomendados pelas normas nacionais e internacionais. / Mammography is an examination in mammography, which uses X-rays to obtain images of the internal anatomy of the breast. To provide a correct diagnosis, it is necessary that the equipment constantly undergo quality control programs to ensure that patients submitted to this examination do not receive more than the necessary dose, thus avoiding unwanted possible biological effects. The ionization chambers are widely used detectors to perform the quality control program of equipment with radiation, as mammographers. In the present study, four different special ionization chambers, developed at the Calibration Laboratory of Instruments of IPEN - LCI / IPEN, were submitted to the characterization tests in standard X radiation beams at the LCI. The results were satisfactory, within the limits estabilished by national and international standards. As an application, the ionization chambers were used for quality control tests in four mammography clinics from different institutions, as the repeatability and linearity of the air kerma rate. The results obtained in these tests were within the limits recommended by national and international standards.

A mamografia é um exame realizado no mamógrafo, que utiliza raios X para obter imagens da anatomia interna da mama. Para que esta imagem seja capaz de fornecer um diagnóstico correto, é necessário que os equipamentos passem constantemente por programas de controle de qualidade para que se possa garantir que as pacientes submetidas a este exame não estejam recebendo dose além da necessária, evitando-se assim possíveis efeitos biológicos indesejados. As câmaras de ionização são detectores muito utilizados para se realizar o controle de qualidade de equipamentos que utilizam radiação, como os mamógrafos. No presente trabalho foram utilizadas quatro câmaras de ionização desenvolvidas no Laboratório de Calibração de Instrumentos do IPEN LCI/IPEN, que foram submetidas a testes de caracterização em feixes padrões de radiação X do LCI. Elas apresentaram resultados satisfatórios, dentro dos limites estabelecidos pelas normas nacionais e internacionais. Como aplicação, estas câmaras de ionização foram utilizadas para testes de controle de qualidade em quatro mamógrafos clínicos de diferentes instituições quanto à repetibilidade e linearidade da taxa de kerma no ar. Os resultados obtidos nestes testes encontram-se dentro dos limites recomendados pelas normas nacionais e internacionais. / Mammography is an examination in mammography, which uses X-rays to obtain images of the internal anatomy of the breast. To provide a correct diagnosis, it is necessary that the equipment constantly undergo quality control programs to ensure that patients submitted to this examination do not receive more than the necessary dose, thus avoiding unwanted possible biological effects. The ionization chambers are widely used detectors to perform the quality control program of equipment with radiation, as mammographers. In the present study, four different special ionization chambers, developed at the Calibration Laboratory of Instruments of IPEN - LCI / IPEN, were submitted to the characterization tests in standard X radiation beams at the LCI. The results were satisfactory, within the limits estabilished by national and international standards. As an application, the ionization chambers were used for quality control tests in four mammography clinics from different institutions, as the repeatability and linearity of the air kerma rate. The results obtained in these tests were within the limits recommended by national and international standards.

O presente trabalho está voltado ao estudo e desenvolvimento de catodos óxidos destinados à geração de elétrons primários e neutralizadores para o protótipo de um propulsor iônico (PION-II), ora em desenvolvimento pelo Laboratório Associado de Plasmas do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais. Esse protótipo está dimensionado para produzir 1mN de empuxo com um consumo máximo de potência de 50W, utilizando argônio ou xenônio com propelente. Tal propulsor poderá ser utilizado na descarga elétrica ou no controle de atitude e órbita dos satélites da Missão Completa Espacial Brasileira (MECB). Os catodos foram confeccionados empregando-se substrato de níquel recoberto por um filme de carbonatos de bário, estrôncio e cálcio. Para a transformação dos carbonatos em óxidos e a posterior emissão termoeletrônica, foi utilizado o aquecimento indireto do catodo. O catodo e o anodo foram dispostos concentricamente de forma a produzir um fluxo convergente de elétrons para o anodo. O desenvolvimento dos catodos óxidos compreendeu, então, o estudo da composição estequiométrica da suspensão de carbonatos, a forma de aplicação do filme sobre o substrato, a otimização do sistema de aquecimento indireto do catodo e os processos de ativação e reativação. As propriedades físico-químicas do filme foram obtidas através de ensaios de emissão termoeletrônica, análises da composição e micrografia do filme.

Os propulsores iônicos são dispositivos que tem encontrado um vasto e crescente campo de utilização com relação às aplicações espaciais, tais como o descarregamento elétrico e o controle de atitude e órbita de satélites geoestacionários ou mesmo de estações interplanetárias, pois, estes propulsores apresentam valores elevados de impulso específico e reduzidos valores no consumo de potência e de propelente. O crescente interese demostrado nos últimos anos por parte de toda a comunidade atuante no campo espacial, levou o Brasil a desenvolver tais propulsores iônicos através do Laboratório Associado de Plasma (LAP) do Instituto Nacional de Pesquisa Espaciais (INPE). O desenvolvimento destes propulsores foi iniciado em 1985 por meio da montagem e testes preliminares de desempenho de um primeiro protótipi por impacto eletrônico (PION-I) operando com argônio como propelente. Os bons resultados obtidos com este primeiro protótipo, propiciaram, então, a construção de uma câmara de vácuo eleborada exclusivamente para o desenvolvimento de propulsões iônicos pelo LAP. Neste trabalho será descrito o modelamento conceitual da fonte de íons para um novo protótipo de propulsor iônico por impacto eletrônico em gases nobres. Este novo protótipo (PION-II) foi dimensionado de forma a produzir um empuxo de 1 mN com um consumo de potência da ordem de 50 W, empregando um feixe de íons com seção transversal de 5 cm e utilizando-se, para tal, argônio ou xenônio como propelentes. Estas especificações permitirão que este propulsor iônico possa ser utilizado no controle de atitude dos satélites ora em desenvolvimento pela Missão Espacial Completa Brasileira (MECB). O modelamento desta fonte de íons foi realizado por meio da abordagem dos aspectos envolvendo a produção de um feixe de íons e os efeitos de carga espacial sobre este feixe, a produção de plasma e a geração de elétrons primários e neutralizadores. Para tal, foram utilizados tanto modelos analíticos específicos como códigos numéricos. Dentre os códigos numéricos empregados, alguns foram especialmente elaborados (por exemplo os códigos denominados por MAGFRAME e CONFMAG) ou adaptados para este trabalho (por exemplo o sódigo SLAC posteriormente denominado por IGUN). Somente com relação ao efeito de formação do anodo virtual, foi empregado o código numérico PDP1-1 já desenvolvido anteriormente para esta finalidade. Com relação à produção e propagação do feixe de íons, foi possível a identificação do efeito de anodo virtual como responsável pelos reduzidos valores da corrente iônica observados com o PION-I. Para o PION-II foi possível, então, o estabelecimento das condições geométricas e eletrostáticas para o sistema de eletrodos de tal forma a ser produzido um feixe de íons com pequeno ângulo de divergência. No aspecto relativo à produção de plasma, foram estabelecidos os parâmetros operacionais para a câmara de ionização do PION-UU de tal forma a haver a geração de um plasma denso mas com reduzido consumo de potência e de propelente. Tal condição foi conseguida estudando-se diversas configurações de ímãs permanentes até ser encontrada uma que propiciasse um elevado tempo de confinamento dos elétrons primários. Com isso, foi constatado que uma configuração com cúspides em anel correspondia às espectativas. O estudo das propriedades de emissão termiônica por catodos recobertos com uma camada de óxido composto por bário e estrôncio permitiram sugerir a utilização deste dispositivo para a produção dos elétrons primários na câmara de ionização do PION-II. Com relação à produção dos elétrons neutralizadores do feixe iônico, foram estudadas e estabelecidas as características de um catodo ôco. Ambos os catodos foram dimensionados com o compromisso de haver um reduzido consumo de potência e de propelente. Sempre que possível, os prognósticos teóricos foram confrontados com resultados experimentais provenientes tanto do primeiro protótipo de propulsor iônico PION-I, quanto de trabalhos correlatos desenvolvidos em instituições internacionais idôneas.

Assumindo elétrons e buracos se movimentando em suas bandas próprias e centros de recombinação independente para ambos, Hughes e Sokel calcularam as características e distribuição de cargas para o oxido de chumbo (PbO) quando este se encontra sob radiação. O cálculo também inclui a corrente de difusão e segundo os autores, esta possui um importante papel em muitos aspectos. Neste trabalho a característica para o PbO foi recalculado sem considerar a contribuição da corrente de difusão e essencialmente foi obtido o mesmo resultado. Foram desenvolvidos aproximações para baixo e alto campo. Em seguida, foram assumidos iguais parâmetros para ambos portadores (isto é, iguais mobilidades, tempos de captura, coeficientes de recombinação e densidades de centros de captura) e obtido as características para 18 combinações de três conjuntos de parâmetros convenientemente definidos. Aproximações de campo baixo e campo alto foram também derivadas para este caso / Assuming electron and hole bands and independent recombination centers or both carriers, Hughes and Sokel calculated the characteristics and charge distributions for lead oxide PbO under irradiation. The calculation also included the diffusion current and it was asserted that such a current was important in some aspects. In this work the characteristic for PbO was recalculated without the diffusion component and essentially the same result was obtained. Side this; approximations were derived for low and high fields. Next, assuming equal parameters for both carriers (that is, equal mobilities, trapping times, recombination rates and density of trap), characteristics were obtained for 18 combinations of three conveniently defined set of parameters. Low and high field approximation were also derived for this case

Orientador: José Roberto Ribeiro Bortoleto / Banca: Tersio Guilherme de Souza Cruz / Banca: Marcio Peron Franco de Godoy / Banca: José Humberto Dias da Silva / Banca: Steven Frederick Durrant / Neste trabalho foi realizado o estudo sobre o efeito da pressão e a evolução da espessura nos filmes de AZO, produzidos com alvo metálico e alvo cerâmico através da técnica RF magnetron sputtering. Este estudo teve a finalidade de investigar as propriedades ópticas, estruturais, morfológicas e principalmente as propriedades elétricas, especificamente a causa que leva a baixa ativação dos átomos de alumínio nos filmes de AZO. O mesmo tem despertado a atenção de diversos pesquisadores, a fim de compreender a baixa eficiência de ionização. Para tanto, os filmes de AZO foram submetidos a investigação da pressão de sputtering na faixa de 0,1 a 6,7 Pa, utilizando alvo metálico de Zn-Al (5% at) crescidos a temperatura ambiente. Verificou-se que a melhor pressão de crescimento se encontra em 0,1 Pa, para esta pressão os valores de resistividade e mobilidade apresentada são 8,5x10-4 Ωcm e 17 cm2/Vs e eficiência de ionização 6,2%. Após encontrado o melhor valor de pressão dentro do intervalo estipulado, a evolução da espessura foi investigada apresentando variação de 29 a 1033 nm utilizando alvo cerâmico de ZnO:Al2O3 (3,2% at) a temperatura ambiente. Este estudo revelou que os melhores filmes apresentaram valor médio da espessura entre 130 a 557 nm, com um valor máximo de mobilidade eletrônica de 33,5 cm2/Vs e eficiência de ionização de 18,3%. / In this work the effect of the pressure and the thickness evolution on the AZO films produced with metallic target and ceramic target through the magnetron sputtering RF technique was carried out. This study aimed to investigate the optical, structural, morphological and especially electrical properties, specifically the cause that leads to the low activation of aluminum atoms in AZO films. The same has attracted the attention of several researchers in order to understand the low ionization efficiency. To do so, the AZO films were subjected to sputtering pressure investigations in the range of 0.1 to 6.7 Pa, using Zn-Al metal target (5% at) grown at room temperature. It has been found that the best growth pressure is at 0.1 Pa, for this pressure the values of resistivity and mobility presented are 8.5x10-4 Ωcm and 17 cm2/Vs and ionization efficiency 6.2%. After the best pressure value was found within the stipulated range, the thickness evolution was investigated, varying from 29 to 1033 nm using a ZnO:Al2O3 ceramic target (3.2% at) at room temperature. This study showed that the best films had a mean value of thickness between 130 and 557 nm, with a maximum electronic mobility of 33.5 cm2/Vs and ionization efficiency of 18.3% / Doutor

Orientador: Cristiano Johanes Friedrich Graf / Dissertaçao (mestrado) - Universidade Federal do Paraná / Resumo: O Método Celular Variacional (MCV) é utilizado para cálculo da estrutura eletrônica e potenciais de ionização molécula do etano-estrela, C2H6. Os resultados obtidos são discutidos e comparados com outros resultados teóricos e com resultados experimentais. Mostra-se que o Método Celular Variacional e aplicável para moléculas de estrutura espacial não compacta. / Abstract: The electronic structure and ionization potentials of the ethane molecule ( C2H6 ) are determined through the Varia - tional Cellular Method (VCM). Results are discussed and compared with other theoretic cal and experimental works. The Variational Cellular Method proves to be applicable to open structure molecules.

Orientador: Prof. Dr. Vitoldo Swinka Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência dos Materiais - PIPE. Defesa: Curitiba, 24/08/2012 / Inclui referências / Área de concentração: Engenharia e ciência de materiais / Resumo: Neste trabalho é mostrado a construção e a caracterização elétrica de um sistema "plasma focus" para a geração de raios X. Foi construído com uma célula de material acrílico de formato cilíndrico com um eletrodo central de cobre (ânodo), doze eletrodos periféricos de aço (cátodo) e duas conexões, uma para controle do vácuo e outra para injeção do gás de trabalho. No arranjo experimental do sistema foram integrados os equipamentos de vácuo, capacitor, fonte de alta tensão, ponta de prova de alta tensão, sensor de corrente, sensor de corrente tipo bobina de Rogowski, chave spark gap e sistema de aquisição de dados. Para o funcionamento do sistema e caracterização elétrica da célula construída, um capacitor, com energia previamente armazenada, foi rapidamente chaveado nos eletrodos da célula. A descarga do capacitor começa na base do eletrodo central (ânodo), onde há um isolador, de forma multifilamentar e simétrica gerando um campo magnético. Este impulsiona o plasma até o final do ânodo onde é submetida uma fase conhecida como colapso. A caracterização permitiu a determinação e análise dos parâmetros elétricos do sistema. Palavras-Chave: Sistema "plasma focus"; Geração de raios X; Caracterização elétrica da célula construída; Parâmetros elétricos do sistema. / Abstract: In this work it is shown the construction and electrical characterization of a system plasma focus system for X-ray generation. The system has the Mather's type geometry. It was built with an acrylic cell with cylindrical form with a central electrode (anode), twelve peripherals steel electrodes (cathode) and with two connections, one for air removal and another for gas injection. The experimental setup is integrated equipment composed of the vacuum system, capacitor, high voltage power supplies, passive high-voltage probes, current transformers, current transformers (Rogowski's coil type), spark gap key and acquisition system. The electrical characterization was made by a capacitor with energy previously stored and rapidly switched in the electrode's cell. The discharge started at the base of the central electrode (anode), where there is an insulator, of the continuous form and symmetric generating a magnetic field. This plasma boosted until the end of anode in which was subjected a phase that's known collapse. The characterization and analysis allowed the determination of electrical parameters of the system. Key Words: Plasma focus system; X-ray generation; Electrical Characterization of the cell constructed; Electrical parameters of the system

Assumindo elétrons e buracos se movimentando em suas bandas próprias e centros de recombinação independente para ambos, Hughes e Sokel calcularam as características e distribuição de cargas para o oxido de chumbo (PbO) quando este se encontra sob radiação. O cálculo também inclui a corrente de difusão e segundo os autores, esta possui um importante papel em muitos aspectos. Neste trabalho a característica para o PbO foi recalculado sem considerar a contribuição da corrente de difusão e essencialmente foi obtido o mesmo resultado. Foram desenvolvidos aproximações para baixo e alto campo. Em seguida, foram assumidos iguais parâmetros para ambos portadores (isto é, iguais mobilidades, tempos de captura, coeficientes de recombinação e densidades de centros de captura) e obtido as características para 18 combinações de três conjuntos de parâmetros convenientemente definidos. Aproximações de campo baixo e campo alto foram também derivadas para este caso / Assuming electron and hole bands and independent recombination centers or both carriers, Hughes and Sokel calculated the characteristics and charge distributions for lead oxide PbO under irradiation. The calculation also included the diffusion current and it was asserted that such a current was important in some aspects. In this work the characteristic for PbO was recalculated without the diffusion component and essentially the same result was obtained. Side this; approximations were derived for low and high fields. Next, assuming equal parameters for both carriers (that is, equal mobilities, trapping times, recombination rates and density of trap), characteristics were obtained for 18 combinations of three conveniently defined set of parameters. Low and high field approximation were also derived for this case

O processo de fusão completa foi investigado para a reação ANTPOT. 18 O + ANTPOT 10 B dentro do intervalo de energia de bombardeio 29,0 Mev <E IND. LAB < 72,0 Mev, no intervalo angular 5º < IND. LAB. < 27º. Para esta finalidade foi desenvolvida e construída uma câmara de ionização sensível à posição de alta resolução. Resultados experimentais comparados com previsões de modelos e sistemáticas encontradas na literatura permitem rejeitar a limitarão pelo núcleo composto para e seção de choque de fusão em energias até aproximadamente cinco vezes a barreira coulombiana. Ajustes das intensidades relativas elementares por cálculos em base e o modelo estatístico revelam uma difusividade considerável das seções de choque parciais de fusão no espeço de momento angular. Análises sistemáticas das alturas (V IND. B) e raios da barreira de fusão (R IND. B) pare núcleos vizinhos sugerem uma grande importância da difusividade da matéria nuclear na competição entre os processos de fusão e quasi-elásticos. Cálculos dentro deste contexto foram realizados. / The 18 O + 10 B within the bombarding energy range of 29,0 Mev < E LAB < 72,0 Mev, covering the 5° angular range. For this purpose, a high resolution position sensitive ionization chamber has been developed and constructed. Experimental results compared to model predictions and experimental systematics found in the literature allows to reject compound nucleus limitation to the fusion cross section up to energies as high as five times the coulomb barrier. Statistical model fits to the residues elementary distributions reveal a quite difuse partial fusion cross section in the angular momentum space. Systematic analysis of fusion barrier height (VB) and radius for neighbouring nuclei point out the importance of the nuclear matter diffuseness in the competition between the fusion and quasi-direct process. Calculations within this framework were performed.