Made available in DSpace on 2014-10-09T12:34:47Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:03:29Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:34:47Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:03:29Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Este trabalho teve como objetivos estabelecer os protocolos para o cálculo de incertezas de medição e a interpretação dos resultados de monitoração do Laboratório de Monitoração In Vivo (LMIV). Especificamente, o trabalho visou quantificar a contribuição dos fatores de influência para o cálculo de incertezas, e estabelecer a incerteza nas medidas. Foram utilizados dois detectores cintiladores de iodeto de sódio ativados com tálio (NaI:Tl) que possuem dimensões de 8x4\" (detector de corpo inteiro) e 3x3\" (detector de tireóide), um analisador multicanal EG&G Ortec, modelo 920E, e um microcomputador onde os espectros são adquiridos, analisados e armazenados com o auxílio do programa Renascence32, Ortec. As medições foram realizadas utilizando-se o objeto simulador antropomórfico do Alderson Research Labs. O radionuclídeo de interesse adotado para este estudo foi o 137Cs. Foram estudadas as influências dos fatores operador, geometria de medição, condições ambientais, flutuações eletrônicas com o tempo e baixa atividade. A análise das incertezas resultou em uma incerteza combinada relativa de 15,7% para o sistema 8x4\" e 9,8% para o sistema 3x3\". Estes valores foram obtidos seguindo os princípios recomendados no Guia para Expressão da Incerteza de Medição (GUM) da Joint Committee for Guides in Metrology (JCGM). / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

A new set of thermal neutron detectors has been developed as a near term 3He tube replacement. The zinc oxide scintillator is an ultrafast scintillator which can be doped to have performance equal to or superior to 3He tubes. Originally investigated in the early 1950s, this room temperature semiconductor has been evaluated as a thermal neutron scintillator. Zinc oxide can be doped with different nuclei to tune the band gap, improve optical clarity, and improve the thermal neutron detection efficiency. The effects of various dopant effects on the scintillation properties, materials properties, and crystal growth parameters have been analyzed. Two different growth modalities were investigated: bulk melt grown materials as well as thin film scintillators grown by metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD). MOCVD has shown significant advantages including precise thickness control, high dopant incorporation, and epitaxial coatings of neutron target nuclei. Detector designs were modeled and simulated to design an improved thermal neutron detector using doped ZnO layers, conformal coatings and light collection improvements including Bragg reflectors and photonic crystal structures. The detectors have been tested for crystalline quality by XRD and FTIR spectroscopy, for scintillation efficiency by photo-luminescence spectroscopy, and for neutron detection efficiency by alpha and neutron radiation tests. Lastly, a novel method for improving light collection efficiency has been investigated, the creation of a photonic crystal scintillator. Here, the flow of optical light photons is controlled through an engineered structure created with the scintillator materials. This work has resulted in a novel radiation detection material for the near term replacement of 3He tubes with performance characteristics equal to or superior to that of 3He.

Submitted by Marco Antonio Oliveira da Silva (maosilva@ipen.br) on 2016-12-22T16:42:56Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2016-12-22T16:42:56Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Neste trabalho foi desenvolvido um Espectrômetro de Correlação Angular Gama- Gama Perturbada Diferencial em Tempo (CAP) constituído por seis detectores cintiladores de BaF2, para realização de medidas de interações hiperfinas (campo hiperfino magnético e gradiente de campo elétrico) em diversos materiais e propiciar estudos na área da física da matéria condensada. O espectrômetro desenvolvido possui um sistema de aquisição não convencional em comparação aos demais equipamentos destinados a medidas de CAP. Ao invés do tradicional Analisador Multicanal (MCA), este espectrômetro utiliza um sistema de aquisição de dados constituído, basicamente, por um Conversor Analógico Digital (ADC) rápido, uma placa digital (I/O) convencional e um roteador construído no laboratório de Interações Hiperfinas (LIH) do IPEN. Este versátil e eficiente sistema, controlado por um software também criado no LIH em LabVIEW, permite a geração simultânea de 30 espectros de coincidências γ - γ atrasadas, número superior em comparação aos 12 espectros do antigo espectrômetro de quatro detectores. Além de medidas de linearidade, resolução em tempo e tempo morto, o funcionamento e o desempenho do espectrômetro foram comprovados através de medidas de CAP utilizando os núcleos de prova 111In -> 111Cd e 181Hf -> 181Ta, cujos resultados são bem conhecidos da literatura. Foram feitas medidas de interação quadrupolar do 181Ta em háfnio metálico e do 111Cd em cádmio metálico, e de campo hiperfino magnético do 111Cd e do 181Ta em níquel. Os resultados destas medidas se mostraram em concordância com a literatura. Adicionalmente foram realizadas medidas inéditas de interações hiperfinas magnéticas no composto intermetálico LaMnSi2 utilizando os núcleos de prova 111Cd e 140Ce. As medidas foram realizadas na faixa de temperatura de 10 K a 400K. No caso das medidas utilizando a sonda 111In -> 111Cd, os resultados mostram uma variação do campo magnético com a temperatura que segue a função de Brillouin. Já no caso das medidas com o núcleo de prova 140La -> 140Ce, o resultado apresentou um comportamento anômalo do campo hiperfino em função de temperatura. Os resultados evidenciam uma forte hibridização da banda 4f do Ce com a banda 3d do Mn, fato verificado e estudado em trabalhos anteriores com compostos semelhantes. / Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP