A dosimetria das radiações alfa, beta e gama é importante para diversas áreas aplicadas, sendo utilizada na proteção radiológica de pacientes e profissionais que se expõem a esses tipos de radiações. Com estudos dosimétricos pode-se obter melhores estimativas de dose absorvida, e ter mais precisão na estimativa de riscos populacionais. As técnicas de Termoluminescência (TL) e Luminescência Oticamente Estimulada (OSL) são utilizadas para essas aplicações dosimétricas. Estudos recentes têm mostrado que alguns materiais dosimétricos conhecidos como óxido de alumínio dopado com carbono (Al$_2$O$_3$:C) e óxido de berílio (BeO) sofrem mudanças no formato observado dos sinais OSL com relação as taxas de dose e tipos de radiação. O principal objetivo desse trabalho foi analisar os formatos dessas curvas e verificar quantitativamente, se existem ou não mudanças nos formatos dos sinais OSL dos dosímetros irradiados com diferentes tipos de radiação e taxas de dose. Sob o modelo de uma armadilha e um centro de recombinação (OTOR) foram estudados os sinais OSL com estímulo contínuo (CW-OSL). O modelo OTOR é simples, mas não possui solução analítica e as soluções computacionais são custosas pelo número grande de variáveis e parâmetros. Nesse trabalho, foi necessário realizar algumas simplificações para obtenção de um modelo ainda mais simples para ajuste nos dados. O modelo OTOR simples apresenta um comportamento de decaimento exponencial na descrição do sinal CW-OSL. Uma outra abordagem de extensão do modelo OTOR-simples foi a utilização do modelo com duas armadilhas independentes e um centro de recombinação, que resulta em dois decaimentos exponenciais. Para obtenção dos parâmetros que descrevem o sinal CW-OSL com esses modelos, foi utilizado o método dos mínimos quadrados (MMQ), com refinamento dos parâmetros pelo método de Gauss. O modelo de dois decaimentos exponenciais mostrou-se superior em qualidade com análise do parâmetro $\\chi^2$ e do comportamento dos resíduos em relação ao modelo de um decaimento exponencial para ambos os materiais utilizados. Com os ajustes, foi possível verificar diferenças nos comportamentos do sinal CW-OSL das amostras irradiadas em diferentes situações. As diferenças observadas nos comportamentos são apresentadas pelos parâmetros de decaimento ou de sinal inicial, ou pelas relações entre esses. Os parâmetros ajustados mostram que os sinais OSL provenientes do Al$_2$O$_3$:C e do BeO irradiados com alfa, beta e gama apresentam diferenças significativas nos comportamentos. As diferenças verificadas pelos ajustes dos sinais CW-OSL apresentados pelos dosímetros irradiados com beta e gama podem ter sido em parte causadas por efeito de fading, que afeta de maneira distinta os formatos das curvas e parâmetros ajustados. Nas irradiações com radiação gama com faixas de doses (de 22 a 122 mGy) e taxas doses absorvidas (de 0.024 a 1.66 Gy/s) não foram observados diferenças significativas nos sinais OSL. / The dosimetry of alpha, beta and gamma radiation is important in various applied areas, it is used in radiation protection of patients and professionals who are exposed at this kind of radiation. With dosimetric studies, it is possible to better estimate the absorbed dose, and population risks. Thermoluminescence (TL) and Optically Stimulated Luminescence (OSL) techniques are used for these dosimetric applications. Recent studies have shown that some known dosimetric materials as carbon doped aluminum oxide (Al$_2$O$_3$:C) and berilium oxide (BeO) undergo changes in OSL signal behavior related to dose rates and types of radiation. The main objective of this work was to analise the formats of these curves and quantitatively verify whether or not there are changes in OSL signal of the dosimeters irradiated with different types of radiation and dose rates. Under the model of one trap one recombination center (OTOR) the continuous wave OSL (CW-OSL) signals were studied. The OTOR model is the simplest model, but has no analytical solution and the computational solutions are costly by the large number of variables and parameters. In this work, it was necessary to make some simplifications in order to obtain a simple model that could be fitted to the data. The simple-OTOR model shows an exponential decay behavior in the CW-OSL signal description. Another extension approach to the simple-OTOR model was the model with two independent traps and one recombination center, that results in two exponential decays. To obtain the parameters that describe the CW-OSL signal with these models, the least square method (LSM) was used, with parameter refinement by Gauss method. For both the materials the two exponential decay model proved to be superior in quality to the one exponential decay by the analysis of the parameter $\\chi^2$ and the behavior of the residuals. With the fittings, it was possible to verify differences in the behavior of the CW-OSL signal of the samples irradiated in different situations. These differences observed are presented in the decay or initial signal parameters, or in their ratios. Fitted parameters show that OSL signals from Al$_2$O$_3$:C and BeO irradiated with alpha, beta and gamma exhibit significant differences in behavior. The differences verified by the fittings of the CW-OSL signals presented by beta and gamma irradiated dosimeters may in part have been caused by fading effect, which affects in a different way the shapes of the curves and fitted parameters. Gamma irradiation with dose and absorbed dose rate ranges from 22 to 122 mGy and from 0.024 to 1.66Gy/s respectively did not produce significant differences in OSL signals.

A dosimetria das radiações alfa, beta e gama é importante para diversas áreas aplicadas, sendo utilizada na proteção radiológica de pacientes e profissionais que se expõem a esses tipos de radiações. Com estudos dosimétricos pode-se obter melhores estimativas de dose absorvida, e ter mais precisão na estimativa de riscos populacionais. As técnicas de Termoluminescência (TL) e Luminescência Oticamente Estimulada (OSL) são utilizadas para essas aplicações dosimétricas. Estudos recentes têm mostrado que alguns materiais dosimétricos conhecidos como óxido de alumínio dopado com carbono (Al$_2$O$_3$:C) e óxido de berílio (BeO) sofrem mudanças no formato observado dos sinais OSL com relação as taxas de dose e tipos de radiação. O principal objetivo desse trabalho foi analisar os formatos dessas curvas e verificar quantitativamente, se existem ou não mudanças nos formatos dos sinais OSL dos dosímetros irradiados com diferentes tipos de radiação e taxas de dose. Sob o modelo de uma armadilha e um centro de recombinação (OTOR) foram estudados os sinais OSL com estímulo contínuo (CW-OSL). O modelo OTOR é simples, mas não possui solução analítica e as soluções computacionais são custosas pelo número grande de variáveis e parâmetros. Nesse trabalho, foi necessário realizar algumas simplificações para obtenção de um modelo ainda mais simples para ajuste nos dados. O modelo OTOR simples apresenta um comportamento de decaimento exponencial na descrição do sinal CW-OSL. Uma outra abordagem de extensão do modelo OTOR-simples foi a utilização do modelo com duas armadilhas independentes e um centro de recombinação, que resulta em dois decaimentos exponenciais. Para obtenção dos parâmetros que descrevem o sinal CW-OSL com esses modelos, foi utilizado o método dos mínimos quadrados (MMQ), com refinamento dos parâmetros pelo método de Gauss. O modelo de dois decaimentos exponenciais mostrou-se superior em qualidade com análise do parâmetro $\\chi^2$ e do comportamento dos resíduos em relação ao modelo de um decaimento exponencial para ambos os materiais utilizados. Com os ajustes, foi possível verificar diferenças nos comportamentos do sinal CW-OSL das amostras irradiadas em diferentes situações. As diferenças observadas nos comportamentos são apresentadas pelos parâmetros de decaimento ou de sinal inicial, ou pelas relações entre esses. Os parâmetros ajustados mostram que os sinais OSL provenientes do Al$_2$O$_3$:C e do BeO irradiados com alfa, beta e gama apresentam diferenças significativas nos comportamentos. As diferenças verificadas pelos ajustes dos sinais CW-OSL apresentados pelos dosímetros irradiados com beta e gama podem ter sido em parte causadas por efeito de fading, que afeta de maneira distinta os formatos das curvas e parâmetros ajustados. Nas irradiações com radiação gama com faixas de doses (de 22 a 122 mGy) e taxas doses absorvidas (de 0.024 a 1.66 Gy/s) não foram observados diferenças significativas nos sinais OSL. / The dosimetry of alpha, beta and gamma radiation is important in various applied areas, it is used in radiation protection of patients and professionals who are exposed at this kind of radiation. With dosimetric studies, it is possible to better estimate the absorbed dose, and population risks. Thermoluminescence (TL) and Optically Stimulated Luminescence (OSL) techniques are used for these dosimetric applications. Recent studies have shown that some known dosimetric materials as carbon doped aluminum oxide (Al$_2$O$_3$:C) and berilium oxide (BeO) undergo changes in OSL signal behavior related to dose rates and types of radiation. The main objective of this work was to analise the formats of these curves and quantitatively verify whether or not there are changes in OSL signal of the dosimeters irradiated with different types of radiation and dose rates. Under the model of one trap one recombination center (OTOR) the continuous wave OSL (CW-OSL) signals were studied. The OTOR model is the simplest model, but has no analytical solution and the computational solutions are costly by the large number of variables and parameters. In this work, it was necessary to make some simplifications in order to obtain a simple model that could be fitted to the data. The simple-OTOR model shows an exponential decay behavior in the CW-OSL signal description. Another extension approach to the simple-OTOR model was the model with two independent traps and one recombination center, that results in two exponential decays. To obtain the parameters that describe the CW-OSL signal with these models, the least square method (LSM) was used, with parameter refinement by Gauss method. For both the materials the two exponential decay model proved to be superior in quality to the one exponential decay by the analysis of the parameter $\\chi^2$ and the behavior of the residuals. With the fittings, it was possible to verify differences in the behavior of the CW-OSL signal of the samples irradiated in different situations. These differences observed are presented in the decay or initial signal parameters, or in their ratios. Fitted parameters show that OSL signals from Al$_2$O$_3$:C and BeO irradiated with alpha, beta and gamma exhibit significant differences in behavior. The differences verified by the fittings of the CW-OSL signals presented by beta and gamma irradiated dosimeters may in part have been caused by fading effect, which affects in a different way the shapes of the curves and fitted parameters. Gamma irradiation with dose and absorbed dose rate ranges from 22 to 122 mGy and from 0.024 to 1.66Gy/s respectively did not produce significant differences in OSL signals.

Made available in DSpace on 2016-04-04T18:31:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Thiago Tortorelli Faria.pdf: 1966946 bytes, checksum: 3abdd0be8f7b49f61b8e3b7907afa6e6 (MD5) Previous issue date: 2015-06-23 / This work aims to obtain a mathematical model to determinate the occupancy rate in indoor environment based on signal strength of a wireless sensor network (WSN) in 915 MHz using four links at the environment. It was set a network with one sink and four node sensors in a laboratory in order to collect the RSSI (Received Signal Strength Indication) of each individual link for every different space occupation for each group of people. Based on the data collected, it was calculated the mean, standard deviation and the variance of each individual link and the overall average of links for each group of people. The data was used as input in mathematical models to determine the occupancy rate of the environment. Three mathematical models have been proposed to estimate the occupancy rate. All of them proved capable to estimate the number of people using the overall average of links. The results showed that the tendency is to decrease the RSSI and increase the standard deviation the greater the number of people in the environment. Some links analyzed individually showed a large variation and not following entirely the tendency mentioned. Nevertheless the overall average of links follows this tendency showing that despite a link shows a great variation, the other links tended to compensate this variation and with the overall average of links is possible to get a small error between the real number of people and the estimated number of people. To choose the best model it was used the MAE (Mean Absolute Error). The second order model was the best model with a MAE slightly below of a half people. The results obtained using multilink were compared with a work that used single-link to predict the number of people in a indoor environment. Multilink had a smaller error compared with single-link, which obtained an error of about two people. / Este trabalho tem por objetivo a obten??o de um modelo matem?tico para a determina??o da taxa de ocupa??o de ambientes internos baseado na intensidade de sinal de uma Rede de Sensores sem Fio em 915 MHz utilizando quatro links r?dio no ambiente. Foi montada uma rede com uma base e quatro n?s sensores em um laborat?rio como intuito de coletar a RSSI (Received Signal Strenght Indication) de cada link para cada diferente ocupa??o do espa?o para cada grupo de pessoas. Com base nos dados coletados, foram calculados a m?dia, desvio padr?o e vari?ncia de cada link e cada grupo de pessoas. Esses dados foram utilizados como entrada em modelos matem?ticos para a determina??o da taxa de ocupa??o do ambiente. Foram propostos tr?s modelos matem?ticos para tal estima??o. Os tr?s modelos se mostraram aptos a estimar o n?mero de pessoas utilizando a m?dia geral dos links. Os resultados iniciais mostraram que a tend?ncia ? de diminui??o da RSSI e o aumento do desvio padr?o quanto maior o n?mero de pessoas no ambiente. Alguns links analisados de forma individual se mostraram com uma varia??o grande e n?o seguindo inteiramente a tend?ncia mencionada, mas apesar disso a m?dia geral dos links segue essa tend?ncia, ou seja, apesar de um link demonstrar uma grande varia??o, os outros links tenderam a compensar essa varia??o. Com a m?dia geral ? poss?vel chegar a um erro pequeno entre o n?mero real de pessoas e o n?mero estimado de pessoas. Para a escolha do melhor modelo foi utilizado o RAM (Res?duo Absoluto M?dio) e para a m?dia geral dos links o modelo de segunda ordem foi o que se mostrou melhor com um res?duo abaixo de meia pessoa. Por fim os resultados obtidos com multilink foram comparados com resultados obtidos em um trabalho em que foi utilizado single-link para a obten??o da taxa de ocupa??o em um ambiente interno. Multilink, com um RAM de aproximadamente 0,5 pessoas, se mostrou com um erro menor comparado com o single-link, que obteve um erro de aproximadamente duas pessoas.

Traverses Adjustment in the surface of the ellipsoid with the objectives to guarantee the solution unicity in the transport of curvilinear geodesic coordinates (latitude and longitude) and in the azimuth transport and to get the estimates of quality. It deduces the coordinate transport and the azimuth transport by mean Legendre s series of the geodesic line. This series is based on the Taylor s series, where the argument is the length of the geodesic line. For the practical applications, it has the necessity to effect the truncation of the series and to calculate the function error for the latitude, the function error for the longitude and the function error for the azimuth. In this research, these series are truncated in the derivative third and calculates the express functions error in derivative fourth. It is described the adjustment models based on the least-squares method: combined model with weighted parameters, combined model or mixed model, parametric model or observations equations and correlates model or condition equations model. The practical application is the adjustment by mean parametric model of a traverse measured by the Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), constituted of 8 vertices and the 129.661 km length. The localization of errors in the observations is calculated by the Baarda s data snooping test in the last iteration of the adjustment that showed some observations with error. The estimates of quality are in the variance-covariance matrices and calculate the semiaxes of the error ellipse or standard ellipse of each point by means of the spectral decomposition (or Jordan s decomposition) of the submatrices of the variance-covariance matrix of the adjusted parameters (the coordinates). It is important to note that the application of the Legendre s series is satisfactory for short distances until 40km length. The convergence of the series is fast for the adjusted coordinates, where the stopped criterion of the iterations is four decimals in the sexagesimal second arc, where it is obtained from interation second of the adjustment. / Ajustamento de linhas poligonais na superfície do elipsóide com os objetivos de garantir a unicidade de solução no transporte de coordenadas geodésicas curvilíneas (latitude ϕ e longitude λ ) e no transporte de azimute e de obter as estimativas de qualidade. Deduz o transporte de coordenadas e o transporte de azimute pelas séries de Legendre da linha geodésica. Essa série se fundamenta na série de Taylor, em que o argumento é o comprimento da linha geodésica. Para as aplicações práticas, há a necessidade de efetuar o truncamento da série e calcular a função erro para a latitude, função erro para a longitude e função erro para o azimute. Nesta pesquisa, trunca-se a série na derivada terceira e calculam-se as funções erro expressas em derivada quarta. Expõe os modelos de ajustamento fundamentados no método dos mínimos quadrados (MMQ): modelo combinado com ponderação aos parâmetros, modelo combinado ou implícito, modelo paramétrico ou das equações de observação e modelo dos correlatos ou das equações de condição. A aplicação prática é o ajustamento pelo modelo paramétrico de uma linha poligonal medida pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), constituída de 8 vértices e de comprimento igual a 129,661 km. A localização de erros nas observações é efetuada pelo teste data snooping de Baarda na última etapa do ajustamento que mostrou algumas observações com erro. As estimativas de qualidade estão nas matrizes variância-covariância (MVC) e calcula-se os semieixos da elipse dos erros (ou elipse padrão) de cada ponto mediante a decomposição espectral (ou decomposição de Jordan) das submatrizes da MVC dos parâmetros (as coordenadas) ajustados. Mostra-se que a aplicação das séries de Legendre é satisfatória para distâncias curtas até 40km. A convergência da série é rápida para as coordenadas ajustadas, onde o critério de parada das iterações seja quatro decimais do segundo de arco em que se atingiu na segunda etapa do ajustamento.