Este trabalho apresenta uma metodologia para a caracterização das qualidades de radiação X, seguindo as novas recomendações do International Electrotechical Commission (IEC) com a norma 61267, para a implantação de um novo procedimento de calibração de sistemas dosimétricos utilizados na área de radiodiagnóstico. As qualidades de radiação de referência: RQR 2 a RQR 10, RQA 2 a RQA 10, RQB 2 a RQB 10 e RQN 2 a RQN 10 foram implantadas no laboratório de calibração do IPEN (LCI). Suas características foram analisadas por meio de medidas dos parâmetros destes feixes como: a tensão de pico prático (PPV), filtrações adicionais específicas para cada qualidade de radiação, 1ª e 2ª camadas semi-redutoras e coeficiente de homogeneidade. Para os filtros adicionais, foi utilizado alumínio de alta pureza em torno de 99,9%. A filtração inerente do tubo de raios X também foi determinada. Com a implantação destas qualidades de radiação, o LCI estará pronto para calibrar os instrumentos medidores de radiação nas novas qualidades recomendadas, permitindo assim, uma melhoria na qualidade dos serviços radiológicos que o IPEN oferece para todo o País. / This work presents a methodology for the X radiation qualities characterization following the new recommendations of the standard 61267 of the International Electrotechnical Commission (IEC) to establish a new procedure for calibration of dosimetric systems used in the field of diagnostic radiology. The reference qualities radiation of IEC 61267: RQR 2 to RQR 10, RQA 2 to RQA 10, RQB 2 to RQB 10 and RQN 2 to RQN 10 were implanted at the calibration laboratory of IPEN (LCI). Their characteristics were analyzed through measurements of beam parameters such as: Practical peak voltage (PPV), specific additional filtrations for each qualities (high purity aluminum of about 99.9%), 1st and 2nd Half Value Layers, homogeneity coefficient. The inherent filtration of the X ray tube was also determined. With the establishment of these radiation qualities, the LCI will be ready to calibrate the measuring instruments of radiation in the new qualities, allowing an improvement in radiological services offered by IPEN.

Este trabalho apresenta uma metodologia para a caracterização das qualidades de radiação X, seguindo as novas recomendações do International Electrotechical Commission (IEC) com a norma 61267, para a implantação de um novo procedimento de calibração de sistemas dosimétricos utilizados na área de radiodiagnóstico. As qualidades de radiação de referência: RQR 2 a RQR 10, RQA 2 a RQA 10, RQB 2 a RQB 10 e RQN 2 a RQN 10 foram implantadas no laboratório de calibração do IPEN (LCI). Suas características foram analisadas por meio de medidas dos parâmetros destes feixes como: a tensão de pico prático (PPV), filtrações adicionais específicas para cada qualidade de radiação, 1ª e 2ª camadas semi-redutoras e coeficiente de homogeneidade. Para os filtros adicionais, foi utilizado alumínio de alta pureza em torno de 99,9%. A filtração inerente do tubo de raios X também foi determinada. Com a implantação destas qualidades de radiação, o LCI estará pronto para calibrar os instrumentos medidores de radiação nas novas qualidades recomendadas, permitindo assim, uma melhoria na qualidade dos serviços radiológicos que o IPEN oferece para todo o País. / This work presents a methodology for the X radiation qualities characterization following the new recommendations of the standard 61267 of the International Electrotechnical Commission (IEC) to establish a new procedure for calibration of dosimetric systems used in the field of diagnostic radiology. The reference qualities radiation of IEC 61267: RQR 2 to RQR 10, RQA 2 to RQA 10, RQB 2 to RQB 10 and RQN 2 to RQN 10 were implanted at the calibration laboratory of IPEN (LCI). Their characteristics were analyzed through measurements of beam parameters such as: Practical peak voltage (PPV), specific additional filtrations for each qualities (high purity aluminum of about 99.9%), 1st and 2nd Half Value Layers, homogeneity coefficient. The inherent filtration of the X ray tube was also determined. With the establishment of these radiation qualities, the LCI will be ready to calibrate the measuring instruments of radiation in the new qualities, allowing an improvement in radiological services offered by IPEN.

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 objetivo deste trabalho foi estabelecer uma metodologia de calibração em termos de dose absorvida na água para câmaras de ionização de placas paralelas a serem utilizadas em feixes de radiação X de energia baixa (10 kV a 100 kV) para fins terapêuticos. Atualmente, no Brasil nenhum laboratório de calibração está oferecendo este tipo de serviço. Para o estabelecimento desta metodologia de calibração foram utilizadas duas câmaras de ionização PTW modelos 23344. Ambas as câmaras foram caracterizadas e testadas qualitativamente segundo recomendações de normas internacionais. Os testes de caracterização realizados foram: a medição da taxa de dose mínima efetiva, a curva de saturação, a eficiência da coleção de íons, a resposta quanto ao efeito da polaridade e a linearidade da câmara com a resposta. Os testes de controle de qualidade aplicados foram: estabilidade em curto e longo prazos, fuga de corrente sem irradiação, fuga de corrente após-irradiação e tempo de estabilização. Para a implantação da metodologia, foram estabelecidas as qualidades de radiação de T-10 a T-100, seguindo as recomendações do código de prática da AIEA. Desta forma, foi possível determinar a grandeza de referência, dose absorvida na água, utilizando-se as duas câmaras de ionizações e em todas as qualidades estabelecidas. / The objective of this study was to establish a calibration methodology in terms of absorbed dose to water for parallel plate ionization chambers to be used in low energy X rays beams (10kV to 100kV) for therapy purposes. Currently, in Brazil no calibration laboratory is offering this type of service. In order to establish this calibration methodology was used two ionization chambers PTW models 23344. Both chambers were characterized and tested qualitatively according to recommendations of international standards. The characterization tests performed were: measuring the effective minimum dose rate, the saturation curve, the efficiency of ions collection, polarity effect and the linearity of the ionization chamber with the response. The quality control tests applied were: stability in the short and long term, leakage current without irradiation, leakage current after irradiation and settling time. For the implementation of the methodology, the radiation qualities the T- 10 to T-100 were established, following the recommendations of the IAEA code of practice. Thus, it was possible to determine the magnitude of reference absorbed dose in water, using the two ionization chambers in the all established qualities.

Um sistema de referência para determinação do equivalente de dose pessoal, HP (10), e um programa de controle da qualidade de sistemas geradores de raios X utilizados em radioproteção inclui a verificação periódica da constância dos feixes de raios X empregados na calibração de instrumentos medidores de radiação em laboratórios de calibração de instrumentos. Neste trabalho foram desenvolvidas duas câmaras de ionização de placas paralelas inseridas em objetos simuladores de tronco humano. Uma das câmaras de ionização possui eletrodo coletor de grafite, para a medida do equivalente de dose pessoal; a segunda câmara de ionização foi confeccionada com eletrodo coletor de alumínio para, juntamente com a primeira câmara de ionização, formarem um sistema Tandem. A dependência energética diferente da resposta das duas câmaras de ionização é que permite a formação do sistema Tandem, que apresenta grande utilidade na verificação da constância de feixes de radiação X. Foram ainda implantados feixes padronizados de radiação X de energias médias (48 keV a 118 keV), nível radioproteção, por meio do desenvolvimento de uma metodologia dosimétrica e da análise dos parâmetros físicos destes feixes. As câmaras desenvolvidas foram testadas em relação às suas características operacionais e foram calibradas em feixes de radiação X, níveis radioproteção, radiodiagnóstico, mamografia e radioterapia, e ainda em campos de radiação gama, seguindo as recomendações internacionais. Apresentaram bom desempenho. Foi estabelecido o procedimento da determinação do equivalente de dose pessoal, Hp (10). / A reference system for the determination of the personal dose equivalent, HP (10), and a quality control program of X-ray equipments used in radioprotection require the periodic verification of the X-ray beams constancy. In this work, two parallel-plate ionization chambers were developed with inner electrodes of different materials, and inserted into PMMA slab phantoms. One ionization chamber was developed with inner carbon electrodes and the other with inner aluminium electrodes. The two ionization chambers can be used as a Tandem system. The different energy response of the two ionization chambers allowed the development of the Tandem system that is very useful for the checking of the constancy of beam qualities. Standard intermediary energy X-ray beams (from 48 keV to 118 keV), radioprotection level, were established through the development of a dosimetric methodology and the analysis of their physical parameters. The ionization chambers were studied in relation to their operational characteristics, and they were calibrated in X-ray beams (radioprotection, diagnostic radiology, mammography and radiotherapy levels) in accordance to international recommendations. They presented good performance. The determination procedure of personal dose equivalent, HP (10), was established.

O uso de Tomografia Computadorizada (CT) para procedimentos de imagiologia vem crescendo cada vez mais devido aos avanços da tecnologia dos equipamentos de CT, que permitem a obtenção de imagens com melhor resolução do que por outras técnicas, sendo consequentemente responsável pelo aumento da dose de radiação no paciente durante o procedimento. Isso acarretou uma maior preocupação com as doses recebidas pelos pacientes que se submetem a esse tipo de exame. Para a realização da dosimetria de feixes de CT, o instrumento mais utilizado é a câmara de ionização do tipo lápis, pois este dosímetro apresenta uma resposta uniforme ao feixe de radiação incidente em todos os ângulos. A câmara convencional que se encontra disponível no mercado apresenta um comprimento de volume sensível de 10 cm; entretanto, alguns estudos têm mostrado que esse dosímetro tem subestimado os valores de dose. Portanto, neste trabalho optou-se por desenvolver no Laboratório de Calibração de Instrumentos do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (LCI-IPEN/CNEN) duas câmaras de ionização, fazendo uso de materiais nacionais de baixo custo, com comprimentos de volume sensível de 10 cm e 30 cm. A caracterização destas câmaras foi realizada e os resultados se apresentaram dentro dos limites recomendáveis internacionais. Como uma aplicação, as câmaras desenvolvidas, juntamente com uma câmara comercial, foram testadas em um tomógrafo clínico. As câmaras de ionização desenvolvidas foram analisadas de maneira completa, para os seus possíveis usos. / The use of computed tomography (CT) for imaging procedures is growing due to advances in the CT equipment technology, because they allow the obtention of images with better resolution than through other techniques. Therefore, they are responsible for increasing the dose radiation of patients during the procedure. This fact led to a greater concern about the doses received by patients who undergo this type of examination. To perform the dosimetry in CT beams, the most widely used instrument is the pencil type ionization chamber, because this dosimeter has a uniform response to the incident radiation beam for all angles. The conventional ionization chamber, which is available on the market, has a sensitive volume length of 10 cm; however, some studies have shown that this dosimeter has underestimated the dose values. Therefore, in this study two ionization chambers with sensitive volume lengths of 10 cm and 30 cm, making use of low cost national materials, were developed at the Calibration Laboratory of Instruments (LCI-IPEN/CNEN). The characterization of these chambers was performed, and the results were obtained within the international recommended limits. As an application, the developed ionization chambers and a commercial chamber were tested in a clinical tomographer. The developed ionization chambers were analyzed in a complete way for their possible uses.

O objetivo deste trabalho foi estabelecer uma metodologia de calibração em termos de dose absorvida na água para câmaras de ionização de placas paralelas a serem utilizadas em feixes de radiação X de energia baixa (10 kV a 100 kV) para fins terapêuticos. Atualmente, no Brasil nenhum laboratório de calibração está oferecendo este tipo de serviço. Para o estabelecimento desta metodologia de calibração foram utilizadas duas câmaras de ionização PTW modelos 23344. Ambas as câmaras foram caracterizadas e testadas qualitativamente segundo recomendações de normas internacionais. Os testes de caracterização realizados foram: a medição da taxa de dose mínima efetiva, a curva de saturação, a eficiência da coleção de íons, a resposta quanto ao efeito da polaridade e a linearidade da câmara com a resposta. Os testes de controle de qualidade aplicados foram: estabilidade em curto e longo prazos, fuga de corrente sem irradiação, fuga de corrente após-irradiação e tempo de estabilização. Para a implantação da metodologia, foram estabelecidas as qualidades de radiação de T-10 a T-100, seguindo as recomendações do código de prática da AIEA. Desta forma, foi possível determinar a grandeza de referência, dose absorvida na água, utilizando-se as duas câmaras de ionizações e em todas as qualidades estabelecidas. / The objective of this study was to establish a calibration methodology in terms of absorbed dose to water for parallel plate ionization chambers to be used in low energy X rays beams (10kV to 100kV) for therapy purposes. Currently, in Brazil no calibration laboratory is offering this type of service. In order to establish this calibration methodology was used two ionization chambers PTW models 23344. Both chambers were characterized and tested qualitatively according to recommendations of international standards. The characterization tests performed were: measuring the effective minimum dose rate, the saturation curve, the efficiency of ions collection, polarity effect and the linearity of the ionization chamber with the response. The quality control tests applied were: stability in the short and long term, leakage current without irradiation, leakage current after irradiation and settling time. For the implementation of the methodology, the radiation qualities the T- 10 to T-100 were established, following the recommendations of the IAEA code of practice. Thus, it was possible to determine the magnitude of reference absorbed dose in water, using the two ionization chambers in the all established qualities.

Um sistema de referência para determinação do equivalente de dose pessoal, HP (10), e um programa de controle da qualidade de sistemas geradores de raios X utilizados em radioproteção inclui a verificação periódica da constância dos feixes de raios X empregados na calibração de instrumentos medidores de radiação em laboratórios de calibração de instrumentos. Neste trabalho foram desenvolvidas duas câmaras de ionização de placas paralelas inseridas em objetos simuladores de tronco humano. Uma das câmaras de ionização possui eletrodo coletor de grafite, para a medida do equivalente de dose pessoal; a segunda câmara de ionização foi confeccionada com eletrodo coletor de alumínio para, juntamente com a primeira câmara de ionização, formarem um sistema Tandem. A dependência energética diferente da resposta das duas câmaras de ionização é que permite a formação do sistema Tandem, que apresenta grande utilidade na verificação da constância de feixes de radiação X. Foram ainda implantados feixes padronizados de radiação X de energias médias (48 keV a 118 keV), nível radioproteção, por meio do desenvolvimento de uma metodologia dosimétrica e da análise dos parâmetros físicos destes feixes. As câmaras desenvolvidas foram testadas em relação às suas características operacionais e foram calibradas em feixes de radiação X, níveis radioproteção, radiodiagnóstico, mamografia e radioterapia, e ainda em campos de radiação gama, seguindo as recomendações internacionais. Apresentaram bom desempenho. Foi estabelecido o procedimento da determinação do equivalente de dose pessoal, Hp (10). / A reference system for the determination of the personal dose equivalent, HP (10), and a quality control program of X-ray equipments used in radioprotection require the periodic verification of the X-ray beams constancy. In this work, two parallel-plate ionization chambers were developed with inner electrodes of different materials, and inserted into PMMA slab phantoms. One ionization chamber was developed with inner carbon electrodes and the other with inner aluminium electrodes. The two ionization chambers can be used as a Tandem system. The different energy response of the two ionization chambers allowed the development of the Tandem system that is very useful for the checking of the constancy of beam qualities. Standard intermediary energy X-ray beams (from 48 keV to 118 keV), radioprotection level, were established through the development of a dosimetric methodology and the analysis of their physical parameters. The ionization chambers were studied in relation to their operational characteristics, and they were calibrated in X-ray beams (radioprotection, diagnostic radiology, mammography and radiotherapy levels) in accordance to international recommendations. They presented good performance. The determination procedure of personal dose equivalent, HP (10), was established.

O uso de Tomografia Computadorizada (CT) para procedimentos de imagiologia vem crescendo cada vez mais devido aos avanços da tecnologia dos equipamentos de CT, que permitem a obtenção de imagens com melhor resolução do que por outras técnicas, sendo consequentemente responsável pelo aumento da dose de radiação no paciente durante o procedimento. Isso acarretou uma maior preocupação com as doses recebidas pelos pacientes que se submetem a esse tipo de exame. Para a realização da dosimetria de feixes de CT, o instrumento mais utilizado é a câmara de ionização do tipo lápis, pois este dosímetro apresenta uma resposta uniforme ao feixe de radiação incidente em todos os ângulos. A câmara convencional que se encontra disponível no mercado apresenta um comprimento de volume sensível de 10 cm; entretanto, alguns estudos têm mostrado que esse dosímetro tem subestimado os valores de dose. Portanto, neste trabalho optou-se por desenvolver no Laboratório de Calibração de Instrumentos do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (LCI-IPEN/CNEN) duas câmaras de ionização, fazendo uso de materiais nacionais de baixo custo, com comprimentos de volume sensível de 10 cm e 30 cm. A caracterização destas câmaras foi realizada e os resultados se apresentaram dentro dos limites recomendáveis internacionais. Como uma aplicação, as câmaras desenvolvidas, juntamente com uma câmara comercial, foram testadas em um tomógrafo clínico. As câmaras de ionização desenvolvidas foram analisadas de maneira completa, para os seus possíveis usos. / The use of computed tomography (CT) for imaging procedures is growing due to advances in the CT equipment technology, because they allow the obtention of images with better resolution than through other techniques. Therefore, they are responsible for increasing the dose radiation of patients during the procedure. This fact led to a greater concern about the doses received by patients who undergo this type of examination. To perform the dosimetry in CT beams, the most widely used instrument is the pencil type ionization chamber, because this dosimeter has a uniform response to the incident radiation beam for all angles. The conventional ionization chamber, which is available on the market, has a sensitive volume length of 10 cm; however, some studies have shown that this dosimeter has underestimated the dose values. Therefore, in this study two ionization chambers with sensitive volume lengths of 10 cm and 30 cm, making use of low cost national materials, were developed at the Calibration Laboratory of Instruments (LCI-IPEN/CNEN). The characterization of these chambers was performed, and the results were obtained within the international recommended limits. As an application, the developed ionization chambers and a commercial chamber were tested in a clinical tomographer. The developed ionization chambers were analyzed in a complete way for their possible uses.