Neste trabalho foram realizados testes de estabilidade e de caracterização de uma câmara de ionização de ar-livre com cilindros concêntricos da marca Victoreen, modelo 481. Os testes foram feitos utilizando feixes diretos de mamografia como uma contribuição para a implantação desta câmara como sistema padrão primário para a grandeza kerma no ar. Os testes de caracterização realizados foram: curva de saturação, eficiência de coleção de íons, efeito de polaridade, linearidade da resposta com a taxa de kerma no ar e linearidade da resposta com a variação volumétrica. O teste de eficiência de coleção de íons possibilitou a determinação do fator de correção para recombinação iônica. A maioria dos testes realizados esteve em conformidade com os limites estabelecidos por normas internacionais. Foram obtidos os fatores de correção para atenuação de fótons no ar para as qualidades de mamografia com filtros de alumínio e molibdênio. Foram determinados também os fatores de correção para transmissão e espalhamento de fótons nas bordas do diafragma para as qualidades de mamografia com filtro de alumínio e para a qualidade padrão de mamografia com filtro de molibdênio. / At this work stability and characterization tests were undertaken on a Victoreen free-air ionization chamber, model 481. The tests were realized using direct X-ray beams as a contribuition for its establishment as a primary standard system of the quantity air kerma. The characterization tests were: saturation curve, ion collection efficiency, polarity effect, response linearity with the air kerma rate and response linearity with the chamber volume variation. The ion collection efficiency allowed the determination of the ion recombination factor. Most of the test results showed agreement with the limits established by international standards. Furthermore, the air attenuation factors for the mammography beams with aluminum and molybdenum filters were obtained. The factors for photon transmission and scattering at the diaphragm edges were also determined for mammography beams with aluminum filter and for the standard beam with molybdenum filter.

A grandeza produto kerma-área (PKA) é importante para estabelecer níveis de referência em exames de radiologia diagnóstica. Essa grandeza pode ser obtida por meio de medidores do PKA. O uso desses medidores é fundamental para avaliar a dose de radiação em procedimentos radiológicos, além de ser um bom indicador para que os limites de dose na pele do paciente não sejam excedidos. Algumas vezes, esses medidores vêm acoplados a equipamentos de radiação X, o que dificulta sua calibração. Neste trabalho foi desenvolvida uma metodologia de calibração de medidores do PKA. O instrumento utilizado para este fim foi o Patient Dose Calibrator (PDC). Ele foi desenvolvido para ser utilizado como referência na verificação da calibração de medidores do PKA e kerma no ar usados na dosimetria de pacientes e para verificação da consistência e do comportamento de sistemas de controle de exposição automáticos. Por se tratar de um equipamento novo, que, no Brasil, ainda não é utilizado como equipamento de referência para calibração, foi realizado, também o controle de qualidade deste equipamento, com testes de caracterização, a calibração e a avaliação da dependência energética. Após os testes, ficou provado que o PDC pode ser utilizado como instrumento de referência para a calibração a ser realizada in situ, de forma que as características de cada equipamento de radiação X onde os medidores do PKA são utilizados sejam consideradas. A calibração foi, então, realizada com medidores do PKA portáteis e em um equipamento de radiologia intervencionista que possui um medidor do PKA acoplado. Os resultados foram bons e ficou provada a necessidade de calibração desses medidores e a importância da calibração in situ com um medidor de referência. / The quantity kerma area product (PKA) is important to establish reference levels in diagnostic radiology exams. This quantity can be obtained using a PKA meter. The use of such meters is essential to evaluate the radiation dose in radiological procedures and is a good indicator to make sure that the dose limit to the patient\'s skin doesnt exceed. Sometimes, these meters come fixed to X radiation equipment, which makes its calibration difficult. In this work, it was developed a methodology for calibration of PKA meters. The instrument used for this purpose was the Patient Dose Calibrator (PDC). It was developed to be used as a reference to check the calibration of PKA and air kerma meters that are used for dosimetry in patients and to verify the consistency and behavior of systems of automatic exposure control. Because it is a new equipment, which, in Brazil, is not yet used as reference equipment for calibration, it was also performed the quality control of this equipment with characterization tests, the calibration and an evaluation of the energy dependence. After the tests, it was proved that the PDC can be used as a reference instrument and that the calibration must be performed in situ, so that the characteristics of each X-ray equipment, where the PKA meters are used, are considered. The calibration was then performed with portable PKA meters and in an interventional radiology equipment that has a PKA meter fixed. The results were good and it was proved the need for calibration of these meters and the importance of in situ calibration with a reference meter.

Submitted by Barroso Patrícia (barroso.p2010@gmail.com) on 2014-08-10T01:24:18Z No. of bitstreams: 1 LÓPEZ, Guillermo Alberto.pdf: 3488692 bytes, checksum: 8afbe5ed66272012974c3fa088c075c4 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-08-10T01:24:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LÓPEZ, Guillermo Alberto.pdf: 3488692 bytes, checksum: 8afbe5ed66272012974c3fa088c075c4 (MD5) / A radiação é uma forma de energia, emitida por uma fonte e transmitida através do vácuo, do ar ou de meios materiais, sendo, portanto, uma energia em trânsito. No caso da radiação eletromagnética incidente em corpos no ar, parte da sua intensidade pode ser refletida na interface ar-pele e outra parte transmitida através do corpo. O objetivo deste estudo foi comparar as doses de radiação obtidas com três equipamentos radiológicos, dois da marca Kodak® 2200 Intraoral X-ray System de características similares e um da marca Dabi Atlante® Seletronic utilizados para radiografias periapicais digitais.Foram medidas as doses de entrada em órgãos e o produto dose-área utilizando-se um protótipo de crânio contendo osso seco e material equivalente a tecido humano. A dose de radiação para diferentes protocolos foi avaliada através do produto kerma-área, utilizando-se o equipamento fabricado pela IBA DOSIMETRY®, modelo KERMAX® plus DDP TinO. Para a medição das doses de entrada em órgãos foi utilizado um sensor de estado sólido marca Radcal® Accu-Gold® de radiodiagnóstico para medir as doses efetivas e comparar as indicadas no equipamento com as capturadas no sensor. Utilizando-se tensão de 60 kV e de 70 kV foram obtidos os seguintes resultados: a média da dose de radiação foi de 0,010 mGy nos cristalinos, 0,033 mGy nas glândulas parótidas, 0,388 mGy na glândula sublingual e 0,470 na tireoide; a dose de entrada na pele foi de 3,02 mGy (dentes incisivos) e de 4,20 mGy (dentes molares); o valor mínimo do PKA foi de 32,49 mGy.cm2, e o máximo, de 275,25 mGy.cm2. Os resultados obtidos foram comparados com os de outros estudos que utilizaram equipamentos intraorais e protocolos similares. Da análise dos resultados, concluiu-se pela importância da utilização de baixas doses de radiação e do adequado posicionamento do equipamento para a realização de incidências radiológicas de exames periapicais em região maxilar e mandibular, minimizandose possíveis efeitos biológicos sobre estruturas de órgãos radiossensíveis.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:41:31Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:59:54Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Submitted by Claudinei Pracidelli (cpracide@ipen.br) on 2015-01-21T09:58:13Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2015-01-21T09:58:13Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:41:31Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:59:54Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / A grandeza produto kerma-área (PKA) é importante para estabelecer níveis de referência em exames de radiologia diagnóstica. Essa grandeza pode ser obtida por meio de medidores do PKA. O uso desses medidores é fundamental para avaliar a dose de radiação em procedimentos radiológicos, além de ser um bom indicador para que os limites de dose na pele do paciente não sejam excedidos. Algumas vezes, esses medidores vêm acoplados a equipamentos de radiação X, o que dificulta sua calibração. Neste trabalho foi desenvolvida uma metodologia de calibração de medidores do PKA. O instrumento utilizado para este fim foi o Patient Dose Calibrator (PDC). Ele foi desenvolvido para ser utilizado como referência na verificação da calibração de medidores do PKA e kerma no ar usados na dosimetria de pacientes e para verificação da consistência e do comportamento de sistemas de controle de exposição automáticos. Por se tratar de um equipamento novo, que, no Brasil, ainda não é utilizado como equipamento de referência para calibração, foi realizado, também o controle de qualidade deste equipamento, com testes de caracterização, a calibração e a avaliação da dependência energética. Após os testes, ficou provado que o PDC pode ser utilizado como instrumento de referência para a calibração a ser realizada in situ, de forma que as características de cada equipamento de radiação X onde os medidores do PKA são utilizados sejam consideradas. A calibração foi, então, realizada com medidores do PKA portáteis e em um equipamento de radiologia intervencionista que possui um medidor do PKA acoplado. Os resultados foram bons e ficou provada a necessidade de calibração desses medidores e a importância da calibração in situ com um medidor de referência. / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Submitted by Claudinei Pracidelli (cpracide@ipen.br) on 2015-01-21T09:58:13Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2015-01-21T09:58:13Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Neste trabalho foram realizados testes de estabilidade e de caracterização de uma câmara de ionização de ar-livre com cilindros concêntricos da marca Victoreen, modelo 481. Os testes foram feitos utilizando feixes diretos de mamografia como uma contribuição para a implantação desta câmara como sistema padrão primário para a grandeza kerma no ar. Os testes de caracterização realizados foram: curva de saturação, eficiência de coleção de íons, efeito de polaridade, linearidade da resposta com a taxa de kerma no ar e linearidade da resposta com a variação volumétrica. O teste de eficiência de coleção de íons possibilitou a determinação do fator de correção para recombinação iônica. A maioria dos testes realizados esteve em conformidade com os limites estabelecidos por normas internacionais. Foram obtidos os fatores de correção para atenuação de fótons no ar para as qualidades de mamografia com filtros de alumínio e molibdênio. Foram determinados também os fatores de correção para transmissão e espalhamento de fótons nas bordas do diafragma para as qualidades de mamografia com filtro de alumínio e para a qualidade padrão de mamografia com filtro de molibdênio. / Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

A calibração, por definição, é o processo pelo qual se estabelece uma relação entre valores de medição de um padrão, com as suas respectivas incertezas, e as indicações com as incertezas associadas do instrumento de medição a ser calibrado. Um protocolo de calibração descreve a metodologia a ser aplicada em um processo de calibração. O método escolhido para a obtenção deste protocolo foi o da espectrometria de feixe de raios X associada à simulação pelo método de Monte Carlo, fundamentado no fato de que ambos são considerados métodos absolutos na determinação de parâmetros de feixes de radiação. Neste trabalho foi utilizado o método de Monte Carlo utilizado para obter a função resposta do detector utilizada para a correção dos espectros obtidos do feixe primário de radiação X; deste modo foram calculadas as taxas de kerma destes feixes e comparadas aos valores obtidos com as câmaras de ionização padrão secundário do Laboratório de Calibração de Instrumentos do IPEN (LCI/IPEN). Foram obtidos os coeficientes de calibração para o sistema padrão com diferenças em relação ao fornecido pelo laboratório primário entre 1,3% e 15,3%. Os resultados obtidos indicaram a viabilidade do estabelecimento deste protocolo de calibração utilizando a espectrometria como padrão de referência, com incertezas relativas de 0,62% para k=1. As incertezas associadas ao método proposto foram satisfatórias, para um laboratório padrão secundário e comparáveis a um laboratório primário. / Calibration, by definition, is the process that establishes a relation between the measurement values of a standard, with their respective uncertainties, and the indications with the associated uncertainties of an instrument to be calibrated. A calibration protocol describes the methodology to be applied during the calibration process. The chosen method to obtain this protocol was the use of the X-ray beam spectrometry associated with Monte Carlo mathematical simulation, based on the fact that both are considered primary methods for x radiation beams parameters determination. The work consists in obtaining the detector response function using the Monte Carlo method for the correction of the X radiation primary beam spectra obtained. After that, the kerma rates values were calculated and compared to those obtained with the secondary standard ionization chambers of the Calibration Laboratory of IPEN. The calibration coefficients for the standard ionization chambers were found with differences from that provided by the primary laboratory between 1.3% and 15.31%. The results indicated the feasibility of establishing a protocol for the calibration of instruments using spectrometry as a reference standard, with relative uncertainties of 0.62% for k = 1. The uncertainties associated with the proposed method were satisfactory for a secondary standard laboratory and comparable to a primary laboratory.

A calibração, por definição, é o processo pelo qual se estabelece uma relação entre valores de medição de um padrão, com as suas respectivas incertezas, e as indicações com as incertezas associadas do instrumento de medição a ser calibrado. Um protocolo de calibração descreve a metodologia a ser aplicada em um processo de calibração. O método escolhido para a obtenção deste protocolo foi o da espectrometria de feixe de raios X associada à simulação pelo método de Monte Carlo, fundamentado no fato de que ambos são considerados métodos absolutos na determinação de parâmetros de feixes de radiação. Neste trabalho foi utilizado o método de Monte Carlo utilizado para obter a função resposta do detector utilizada para a correção dos espectros obtidos do feixe primário de radiação X; deste modo foram calculadas as taxas de kerma destes feixes e comparadas aos valores obtidos com as câmaras de ionização padrão secundário do Laboratório de Calibração de Instrumentos do IPEN (LCI/IPEN). Foram obtidos os coeficientes de calibração para o sistema padrão com diferenças em relação ao fornecido pelo laboratório primário entre 1,3% e 15,3%. Os resultados obtidos indicaram a viabilidade do estabelecimento deste protocolo de calibração utilizando a espectrometria como padrão de referência, com incertezas relativas de 0,62% para k=1. As incertezas associadas ao método proposto foram satisfatórias, para um laboratório padrão secundário e comparáveis a um laboratório primário. / Calibration, by definition, is the process that establishes a relation between the measurement values of a standard, with their respective uncertainties, and the indications with the associated uncertainties of an instrument to be calibrated. A calibration protocol describes the methodology to be applied during the calibration process. The chosen method to obtain this protocol was the use of the X-ray beam spectrometry associated with Monte Carlo mathematical simulation, based on the fact that both are considered primary methods for x radiation beams parameters determination. The work consists in obtaining the detector response function using the Monte Carlo method for the correction of the X radiation primary beam spectra obtained. After that, the kerma rates values were calculated and compared to those obtained with the secondary standard ionization chambers of the Calibration Laboratory of IPEN. The calibration coefficients for the standard ionization chambers were found with differences from that provided by the primary laboratory between 1.3% and 15.31%. The results indicated the feasibility of establishing a protocol for the calibration of instruments using spectrometry as a reference standard, with relative uncertainties of 0.62% for k = 1. The uncertainties associated with the proposed method were satisfactory for a secondary standard laboratory and comparable to a primary laboratory.

The air kerma area product PKA is an important quantity used by hospital physicists in quality assurance and optimization processes in diagnostic radiology and is recommended by national authorities for setting of diagnostic reference levels. PKA can be measured using a transmission ionization chamber (kerma area product (KAP) meter) mounted on the collimator housing. Its signal QKAP must be calibrated to give values of PKA. The objective of this thesis is to analyze the factors influencing the accuracy of the calibration coefficients k= PKA/QKAP and of reported PKA-values. Due to attenuation and scatter in the KAP-meter and presence of extra-focal radiation, values of PKA depend on the choice of integration area A and the distance of the reference plane from the focal spot yielding values of PKA that may differ by as much as 23% depending on this choice. The two extremes correspond to (1) PKA=PKA,o integrated over the exit surface of the KAP-meter resulting in geometry independent calibration coefficients and (2) PKA=PKA,Anom integrated over the nominal beam area in the patient entrance plane resulting in geometry dependent calibration coefficients. Three calibration methods are analysed. Method 1 aims at determine PKA,Anom, for clinical use at the patient entrance plane. At standard laboratories, the method is used to calibrate with respect to radiation incident on the KAP-meter. Problems with extra-focal and scattered radiation are then avoided resulting in calibration coefficients with low standard uncertainty (±1.5 %, coverage factor 2). Method 2 was designed in this work to approach determination of PKA,o using thermoluminescent detectors to monitor contributions from extra-focal radiation and account for the heel effect. The uncertainty in derived calibration coefficients was ± 3% (coverage factor 2). Method 3 uses a Master KAP-meter calibrated at a standard laboratory for incident radiation to calibrate clinical KAP-meters. It has potential to become the standard method in the future replacing the tedious method 2 for calibrations aiming at determination of PKA,o. Commercially available KAP-meters use conducting layers of indium oxide causing a strong energy dependence of their calibration coefficients. This dependence is investigated using Monte Carlo simulations and measurements. It may introduce substantial uncertainties in reported PKA– values since calibration coefficients as obtained from standard laboratories are often available only at one filtration (2.5 mm Al) as function of tube voltage or HVL. This is not sufficient since higher filtrations are commonly used in practice, including filters of Cu. In extreme cases, calibration coefficients for the same value of HVL but using different tube voltages and filtrations can deviate by as much as 30%. If standardised calibration methods are not used and choice of calibration coefficients not carefully chosen with respect to beam quality, the total uncertainty in reported PKA–values may be as large as 40-45%. Conversion of PKA-values to risk related quantities is briefly discussed. The large energy dependence of the conversion coefficients, ε/PKA, for determination of energy imparted,ε, to the patient reduces to a lower energy dependence of calibration coefficients CQ,ε = ε/QKAP for determination of ε from the KAP-meter signal.