Este trabalho consiste no estudo das possibilidades de aplicações técnicas de Tomografia Computadorizada (TC) utilizando-se um equipamento desenvolvido no Centro de Tecnologia das Radiações (CTR), do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN-CNEN/SP). O equipamento é formado por uma fonte de radiação gama (60Co), um detector de cintilação de iodeto de sódio dopado com Tálio, NaI(Tl), um sistema mecânico para movimentação (rotação e translação) do objeto e o sistema computacional. Todo este sistema operacional foi elaborado e desenvolvido pela equipe de TC do CTR-IPEN-CNEN/SP e seus colaboradores usando recursos e tecnologia nacional. O primeiro teste de validação do equipamento foi feito com uma amostra cilíndrica de polipropileno (fantoma) com duas cavidades (orifícios) cilíndricas de 5x25 cm (diâmetro e comprimento). Nos testes, estes orifícios foram preenchidos com materiais de densidades diferentes (ar, óleo e metal) cujos coeficientes de atenuação são conhecidos. O objetivo deste teste foi avaliar a qualidade de resposta do equipamento. Neste trabalho apresenta-se o estudo comparativo entre o equipamento de tomografia computadorizada do CTR-IPEN-CNEN/SP que utilizou uma fonte de radiação gama (60Co) e outro equipamento disponibilizado pelo Departamento de Geociências da Universidade do Texas (CTUT), o qual utilizou nos testes uma fonte de raios X (450 kV e 3,2 mA). Como resultado, as imagens obtidas e o estudo da abrangente utilidade do equipamento aqui desenvolvido reforçaram a proposta de que o desenvolvimento da tomografia computadorizada industrial constitui um passo importante na pesquisa e desenvolvimento da tecnologia nacional. / This work is a study of the possibilities of the technical applications of Computerized Tomography (CT) by using a device developed in the Radiation Technology Center (CTR), Institute for Energy and Nuclear Research (IPEN-CNEN/SP). The equipment consists of a gamma radiation source (60Co), a scintillation detector of sodium iodide doped with thallium (NaI (Tl)), a mechanical system to move the object (rotation and translation) and a computer system. This operating system has been designed and developed by the CTR-IPEN-CNEN/SP team using national resources and technology. The first validation test of the equipment was carried out using a cylindrical sample of polypropylene (phantom) with two cylindrical cavities (holes) of 5x25 cm (diameter and length). In these tests, the holes were filled with materials of different density (air, oil and metal), whose attenuation coefficients are well known. The goal of this first test was to assess the response quality of the equipment. The present report is a study comparing computerized tomography equipment CTR-IPEN-CNEN/SP which uses a source of gamma radiation (60Co) and other equipment provided by the Department of Geosciences in the University of Texas (CTUT), which uses an X-ray source (450 kV and 3.2 mA). As a result, the images obtained and the comprehensive study of the usefulness of the equipment developed here strengthened the proposition that the development of industrial computerized tomography is an important step toward consolidating the national technology.

Este trabalho consiste no estudo das possibilidades de aplicações técnicas de Tomografia Computadorizada (TC) utilizando-se um equipamento desenvolvido no Centro de Tecnologia das Radiações (CTR), do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN-CNEN/SP). O equipamento é formado por uma fonte de radiação gama (60Co), um detector de cintilação de iodeto de sódio dopado com Tálio, NaI(Tl), um sistema mecânico para movimentação (rotação e translação) do objeto e o sistema computacional. Todo este sistema operacional foi elaborado e desenvolvido pela equipe de TC do CTR-IPEN-CNEN/SP e seus colaboradores usando recursos e tecnologia nacional. O primeiro teste de validação do equipamento foi feito com uma amostra cilíndrica de polipropileno (fantoma) com duas cavidades (orifícios) cilíndricas de 5x25 cm (diâmetro e comprimento). Nos testes, estes orifícios foram preenchidos com materiais de densidades diferentes (ar, óleo e metal) cujos coeficientes de atenuação são conhecidos. O objetivo deste teste foi avaliar a qualidade de resposta do equipamento. Neste trabalho apresenta-se o estudo comparativo entre o equipamento de tomografia computadorizada do CTR-IPEN-CNEN/SP que utilizou uma fonte de radiação gama (60Co) e outro equipamento disponibilizado pelo Departamento de Geociências da Universidade do Texas (CTUT), o qual utilizou nos testes uma fonte de raios X (450 kV e 3,2 mA). Como resultado, as imagens obtidas e o estudo da abrangente utilidade do equipamento aqui desenvolvido reforçaram a proposta de que o desenvolvimento da tomografia computadorizada industrial constitui um passo importante na pesquisa e desenvolvimento da tecnologia nacional. / This work is a study of the possibilities of the technical applications of Computerized Tomography (CT) by using a device developed in the Radiation Technology Center (CTR), Institute for Energy and Nuclear Research (IPEN-CNEN/SP). The equipment consists of a gamma radiation source (60Co), a scintillation detector of sodium iodide doped with thallium (NaI (Tl)), a mechanical system to move the object (rotation and translation) and a computer system. This operating system has been designed and developed by the CTR-IPEN-CNEN/SP team using national resources and technology. The first validation test of the equipment was carried out using a cylindrical sample of polypropylene (phantom) with two cylindrical cavities (holes) of 5x25 cm (diameter and length). In these tests, the holes were filled with materials of different density (air, oil and metal), whose attenuation coefficients are well known. The goal of this first test was to assess the response quality of the equipment. The present report is a study comparing computerized tomography equipment CTR-IPEN-CNEN/SP which uses a source of gamma radiation (60Co) and other equipment provided by the Department of Geosciences in the University of Texas (CTUT), which uses an X-ray source (450 kV and 3.2 mA). As a result, the images obtained and the comprehensive study of the usefulness of the equipment developed here strengthened the proposition that the development of industrial computerized tomography is an important step toward consolidating the national technology.

O estudo do efeito da colimação nos detectores de radiação sobre a qualidade de imagem do tomógrafo industrial de terceira geração desenvolvido no IPEN/CNEN-SP é descrito neste trabalho. Três conjuntos de colimadores de chumbo foram projetados e confeccionados, sendo um com janelas retangulares de 2 x 5 x 50 mm e outro com 4 x 10 x 50 mm (largura x comprimento x profundidade) e um terceiro com orifício circular de 5 mm de diâmetro x 40 mm de profundidade. Os colimadores foram projetados para poderem ser facilmente substituídos entre si nos detectores de radiação. Paralelamente, foram confeccionados e utilizadas a eletrônica associada, constituída de analisadores de sinais tipo multicanal de 8 bits contendo a unidade de alta tensão e o amplificador. Dentre as vantagens deste sistema destaca-se a sua capacidade de análise multicanal rápida e possuir uma eletrônica mais simples. Valores de resolução energética comparável com a da literatura foram encontrados utilizando a eletrônica desenvolvida acoplada ao detector de radiação de NaI(Tl). Os efeitos dos colimadores foram avaliados pelas medidas tomográficas em um fantom de polimetilmetacrilato contendo componentes multifásicos estáticos (ferro, alumínio e ar). Fontes de radiação com energias de das fontes de 75Se (97 keV, 121 keV, 136 keV, 265 keV, 279 keV e 400 keV), de 137Cs (662 keV) e de 192Ir (317 keV, 468 keV e 602 keV) observou-se que a melhor imagem do fantom foi obtida com os colimadores de janelas retangulares (fendas) de 2 x 5 x 50 mm. Na avaliação dinâmica da formação de bolhas em coluna simuladora de processos industriais, a melhor imagem foi obtida com a fonte de 192Ir. / The study of the effect of collimation in radiation detectors on the image quality of the third-generation industrial CT scanner developed at IPEN / CNEN-SP is described in this work. Three sets of lead collimators were designed and manufactured, one with rectangular windows of 2 x 5 x 50 mm and the other with 4 x 10 x 50 mm (width x length x deep) and a third circular hole of 5 mm diameter x 40 mm deep. The collimators were designed to be easily interchanged in radiation detectors. In parallel, were prepared and used the associated electronics, consisting of multi-channel signal analyzers type of 8 bits containing the high voltage unit and the amplifier. Among the advantages of this system stands out for its ability to fast multichannel analysis and possess a simpler electronics. Values in energy resolution comparable with the literature were found using the developed electronics coupled to the radiation detector of NaI (Tl). The effects of collimators were evaluated by tomographic measurements in a multiphase fantom polymethyl methacrylate containing static components (iron, aluminum and air). Radiation sources with energies of the sources of 75Se (97 keV, 121 keV, 136 keV, 265 keV, 279 keV and 400 keV), 137Cs (662 keV) and 192Ir (317 keV, 468 keV and 602 keV) observed that the best image was obtained fantom collimators with rectangular windows (slits) 2 x 5 x 50 mm. In the dynamic evaluation of formation of bubbles column in a simulated industrial processes the best image at was obtained with the 192Ir source.

O estudo do efeito da colimação nos detectores de radiação sobre a qualidade de imagem do tomógrafo industrial de terceira geração desenvolvido no IPEN/CNEN-SP é descrito neste trabalho. Três conjuntos de colimadores de chumbo foram projetados e confeccionados, sendo um com janelas retangulares de 2 x 5 x 50 mm e outro com 4 x 10 x 50 mm (largura x comprimento x profundidade) e um terceiro com orifício circular de 5 mm de diâmetro x 40 mm de profundidade. Os colimadores foram projetados para poderem ser facilmente substituídos entre si nos detectores de radiação. Paralelamente, foram confeccionados e utilizadas a eletrônica associada, constituída de analisadores de sinais tipo multicanal de 8 bits contendo a unidade de alta tensão e o amplificador. Dentre as vantagens deste sistema destaca-se a sua capacidade de análise multicanal rápida e possuir uma eletrônica mais simples. Valores de resolução energética comparável com a da literatura foram encontrados utilizando a eletrônica desenvolvida acoplada ao detector de radiação de NaI(Tl). Os efeitos dos colimadores foram avaliados pelas medidas tomográficas em um fantom de polimetilmetacrilato contendo componentes multifásicos estáticos (ferro, alumínio e ar). Fontes de radiação com energias de das fontes de 75Se (97 keV, 121 keV, 136 keV, 265 keV, 279 keV e 400 keV), de 137Cs (662 keV) e de 192Ir (317 keV, 468 keV e 602 keV) observou-se que a melhor imagem do fantom foi obtida com os colimadores de janelas retangulares (fendas) de 2 x 5 x 50 mm. Na avaliação dinâmica da formação de bolhas em coluna simuladora de processos industriais, a melhor imagem foi obtida com a fonte de 192Ir. / The study of the effect of collimation in radiation detectors on the image quality of the third-generation industrial CT scanner developed at IPEN / CNEN-SP is described in this work. Three sets of lead collimators were designed and manufactured, one with rectangular windows of 2 x 5 x 50 mm and the other with 4 x 10 x 50 mm (width x length x deep) and a third circular hole of 5 mm diameter x 40 mm deep. The collimators were designed to be easily interchanged in radiation detectors. In parallel, were prepared and used the associated electronics, consisting of multi-channel signal analyzers type of 8 bits containing the high voltage unit and the amplifier. Among the advantages of this system stands out for its ability to fast multichannel analysis and possess a simpler electronics. Values in energy resolution comparable with the literature were found using the developed electronics coupled to the radiation detector of NaI (Tl). The effects of collimators were evaluated by tomographic measurements in a multiphase fantom polymethyl methacrylate containing static components (iron, aluminum and air). Radiation sources with energies of the sources of 75Se (97 keV, 121 keV, 136 keV, 265 keV, 279 keV and 400 keV), 137Cs (662 keV) and 192Ir (317 keV, 468 keV and 602 keV) observed that the best image was obtained fantom collimators with rectangular windows (slits) 2 x 5 x 50 mm. In the dynamic evaluation of formation of bubbles column in a simulated industrial processes the best image at was obtained with the 192Ir source.