A quantificação de teores de resíduos catalíticos em resinas produzidas pela indústria petroquímica constitui-se em etapa importante para controlar a qualidade do produto. Embora teoricamente ofereça condições interessantes, ressaltando a possibilidade de análise direta de matrizes poliméricas em corpos de prova com espessuras e tamanhos variados, procedimentos simplificados para a preparação das amostras, tempo e custo operacional baixos para a quantificação, uma rápida busca na literatura aponta que a técnica de XRF é pouco utilizada para esse fim. No presente trabalho, estudos foram desenvolvidos para avaliar a adequação da técnica de XRF para a quantificação de teores residuais de metais em polímeros comerciais. Para tanto, polietilenos produzidos por catalisadores Ziegler-Natta, Philips e metalocenos foram analisados por XRF. Padrões sintéticos a partir de cera comercial foram confeccionados visando à determinação quantitativa de resíduos metálicos e foram comparados àqueles preparados através de mistura de polietileno isento de metais, empregado como matriz, com óxido metálico pulverizado, seguido pelo processamento de moagem, para homogeneização adequada. A homogeneidade de distribuição dos metais nos padrões sintéticos foi avaliada estatisticamente e considerada adequada para aplicação em determinações quantitativas. Disponível comercialmente, o material de referência certificado ERM - EC680 (IRMM) foi utilizado nos estudos. Os limites de detecção obtidos para os metais estudados nas diferentes amostras de polietilenos por WDXRF foram: 12 mg kg-1 para Mg, 0,8 mg kg-1 para Ti, 1,6 mg kg-1 para Cr, 1,2 mg kg-1 para Zr e 1,9 mg kg-1 para V. Por SR - TXRF, o limite de detecção obtido para V foi igual a 1,4 µg L-1. Por razões comparativas, a determinação de resíduos metálicos foi avaliada também por RBS. / Commercial polyethylenes produced by Ziegler-Natta, Philips and metallocene technology were analyzed by X-ray fluorescence spectroscopy. Synthetic standards using wax matrix was shown to be suitable for the calibration curve in comparison to those prepared by milling and grinding virgin polymer mixed with standard metal oxide as matrix. The detection limits obtained for the studied metal in different polymers by WDXRF were: 12 mg kg-1 for Mg, 0.8 mg kg-1 for Ti, 1.6 mg kg-1 for Cr, 1.2 mg kg-1 for Zr and 1.9 mg kg-1 for V. By SR - TXRF, the detection limit obtained for V was 1,4 µg L-1. For comparative reasons, the determination of residual metal content by Rutherford backscattering spectrometry (RBS) and total-reflection X-ray fluorescence spectrometry (TXRF) is also discussed.

A quantificação de teores de resíduos catalíticos em resinas produzidas pela indústria petroquímica constitui-se em etapa importante para controlar a qualidade do produto. Embora teoricamente ofereça condições interessantes, ressaltando a possibilidade de análise direta de matrizes poliméricas em corpos de prova com espessuras e tamanhos variados, procedimentos simplificados para a preparação das amostras, tempo e custo operacional baixos para a quantificação, uma rápida busca na literatura aponta que a técnica de XRF é pouco utilizada para esse fim. No presente trabalho, estudos foram desenvolvidos para avaliar a adequação da técnica de XRF para a quantificação de teores residuais de metais em polímeros comerciais. Para tanto, polietilenos produzidos por catalisadores Ziegler-Natta, Philips e metalocenos foram analisados por XRF. Padrões sintéticos a partir de cera comercial foram confeccionados visando à determinação quantitativa de resíduos metálicos e foram comparados àqueles preparados através de mistura de polietileno isento de metais, empregado como matriz, com óxido metálico pulverizado, seguido pelo processamento de moagem, para homogeneização adequada. A homogeneidade de distribuição dos metais nos padrões sintéticos foi avaliada estatisticamente e considerada adequada para aplicação em determinações quantitativas. Disponível comercialmente, o material de referência certificado ERM - EC680 (IRMM) foi utilizado nos estudos. Os limites de detecção obtidos para os metais estudados nas diferentes amostras de polietilenos por WDXRF foram: 12 mg kg-1 para Mg, 0,8 mg kg-1 para Ti, 1,6 mg kg-1 para Cr, 1,2 mg kg-1 para Zr e 1,9 mg kg-1 para V. Por SR - TXRF, o limite de detecção obtido para V foi igual a 1,4 µg L-1. Por razões comparativas, a determinação de resíduos metálicos foi avaliada também por RBS. / Commercial polyethylenes produced by Ziegler-Natta, Philips and metallocene technology were analyzed by X-ray fluorescence spectroscopy. Synthetic standards using wax matrix was shown to be suitable for the calibration curve in comparison to those prepared by milling and grinding virgin polymer mixed with standard metal oxide as matrix. The detection limits obtained for the studied metal in different polymers by WDXRF were: 12 mg kg-1 for Mg, 0.8 mg kg-1 for Ti, 1.6 mg kg-1 for Cr, 1.2 mg kg-1 for Zr and 1.9 mg kg-1 for V. By SR - TXRF, the detection limit obtained for V was 1,4 µg L-1. For comparative reasons, the determination of residual metal content by Rutherford backscattering spectrometry (RBS) and total-reflection X-ray fluorescence spectrometry (TXRF) is also discussed.

A quantificação de teores de resíduos catalíticos em resinas produzidas pela indústria petroquímica constitui-se em etapa importante para controlar a qualidade do produto. Embora teoricamente ofereça condições interessantes, ressaltando a possibilidade de análise direta de matrizes poliméricas em corpos de prova com espessuras e tamanhos variados, procedimentos simplificados para a preparação das amostras, tempo e custo operacional baixos para a quantificação, uma rápida busca na literatura aponta que a técnica de XRF é pouco utilizada para esse fim. No presente trabalho, estudos foram desenvolvidos para avaliar a adequação da técnica de XRF para a quantificação de teores residuais de metais em polímeros comerciais. Para tanto, polietilenos produzidos por catalisadores Ziegler-Natta, Philips e metalocenos foram analisados por XRF. Padrões sintéticos a partir de cera comercial foram confeccionados visando à determinação quantitativa de resíduos metálicos e foram comparados àqueles preparados através de mistura de polietileno isento de metais, empregado como matriz, com óxido metálico pulverizado, seguido pelo processamento de moagem, para homogeneização adequada. A homogeneidade de distribuição dos metais nos padrões sintéticos foi avaliada estatisticamente e considerada adequada para aplicação em determinações quantitativas. Disponível comercialmente, o material de referência certificado ERM - EC680 (IRMM) foi utilizado nos estudos. Os limites de detecção obtidos para os metais estudados nas diferentes amostras de polietilenos por WDXRF foram: 12 mg kg-1 para Mg, 0,8 mg kg-1 para Ti, 1,6 mg kg-1 para Cr, 1,2 mg kg-1 para Zr e 1,9 mg kg-1 para V. Por SR - TXRF, o limite de detecção obtido para V foi igual a 1,4 µg L-1. Por razões comparativas, a determinação de resíduos metálicos foi avaliada também por RBS. / Commercial polyethylenes produced by Ziegler-Natta, Philips and metallocene technology were analyzed by X-ray fluorescence spectroscopy. Synthetic standards using wax matrix was shown to be suitable for the calibration curve in comparison to those prepared by milling and grinding virgin polymer mixed with standard metal oxide as matrix. The detection limits obtained for the studied metal in different polymers by WDXRF were: 12 mg kg-1 for Mg, 0.8 mg kg-1 for Ti, 1.6 mg kg-1 for Cr, 1.2 mg kg-1 for Zr and 1.9 mg kg-1 for V. By SR - TXRF, the detection limit obtained for V was 1,4 µg L-1. For comparative reasons, the determination of residual metal content by Rutherford backscattering spectrometry (RBS) and total-reflection X-ray fluorescence spectrometry (TXRF) is also discussed.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, 2017 / Made available in DSpace on 2017-09-19T04:10:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 347959.pdf: 2321087 bytes, checksum: 7fc2e099abd1a223acad4b07b4564532 (MD5) Previous issue date: 2017 / Este trabalho consiste no estudo de preparação de nanopartículas de paládio (Pd-NPs) monodispersas a partir de um método acessível, reprodutível e de baixo custo. O estudo foi realizado por meio do acompanhamento cinético da formação dessas nanopartículas (NPs) por técnicas in situ, suas caracterizações e aplicação na catálise de reações orgânicas. As Pd-NPs foram preparadas em meio aquoso e temperatura ambiente pela redução de sais de paládio, tendo como agente redutor o iodeto de potássio, na presença de polivinilpirrolidona (PVP) como agente estabilizante. Os efeitos da variação nas concentrações dos reagentes foram avaliados durante a formação das Pd-NPs, por técnicas de Espalhamento de Raios X a Baixos Ângulos (SAXS) in situ, Espectroscopia de Absorção de Raios X Próximo à Borda (XANES) e Espectroscopia de Estrutura Fina de Absorção de Raios X (EXAFS). Esses estudos evidenciaram a dependência do tamanho final da NP com a velocidade de redução, bem como a influência de um complexo equilíbrio entre espécies de I- e Pd, levando à formação de intermediários no mecanismo de reação. As Pd-NPs foram caracterizadas também por técnicas de Microscopia Eletrônica de Transmissão (TEM), Espectroscopia de Absorção Atômica (AAS) e Espectroscopia de Fotoelétrons Excitados por Raios X (XPS). As Pd-NPs foram aplicadas, de forma bem sucedida, como catalisadores da reação de redução do p-nitrofenol (NIP) e também para a reação de acoplamento carbono-carbono (C-C) de Heck-Matsuda (HM). As reações de HM catalisadas pelas Pd-NPs foram realizadas em temperatura ambiente, sem a necessidade de base e atmosfera inerte, para dois substratos distintos: 3-butenonitrilo e estireno, e em ambos os casos foram alcançados bons rendimentos. Além disso, variando-se as condições reacionais, como, por exemplo, o solvente, fez-se possível alcançar a seletividade para produtos com isomeria do tipo E. A reação de HM também foi estudada por SAXS e se observou que, durante a reação, ocorrem alterações no tamanho das Pd-NPs, indicando a lixiviação de átomos de paládio para o meio e, a partir disso, o meio de atuação das Pd-NPs na catálise dessa reação pôde ser ilustrado. / Abstract: The present work consists in the study of the monodisperse palladium nanoparticles (Pd-NPs) preparation employing an environmentally friendly, reproducible and accessible method. The study was carried out by means of the kinetic evaluation of the nanoparticle (NP) formation applying in situ techniques, their characterization and application in organic reactions catalysis. The Pd-NPs were synthesized in aqueous medium and room temperature, through the reduction of palladium salts using potassium iodide as reducing agent, in the presence of polyvinylpirrolidone (PVP) as a stabilizing agent. The effect of the reagents concentration were evaluated during the formation of the Pd-NPs applying spectroscopic techniques such as in situ Small Angle X-Ray Scattering (SAXS), X-Ray Absorption Near-Edge Spectroscopy (XANES) and Extended X-Ray Absorption Fine-Structure Spectroscopy (EXAFS). These studies showed the dependence of the final nanoparticle size with the rate of the reduction, as well as the influence of the complex equilibrium between I- and Pd species, leading to the formation of intermediate entities in the reaction mechanism. The Pd-NPs were also characterized by Transmission Electron Microscopy (TEM), Atomic Absorption Spectroscopy (AAS) and X-Ray Photoelectron Spectroscopy (XPS). The Pd-NPs were successfully used as catalyst for the p-nitrophenol (NIP) reduction reaction and for the Heck-Matsuda (HM) carbon-carbon (C-C) coupling reaction. The HM reactions catalyzed by the Pd-NPs were performed in room temperature and in the absence of base and inert atmosphere, for two different substrates: allyl cyanide and styrene, in both cases good yields were achieved. Furthermore, by varying the experimental conditions, as solvent for example, the selectivity for the E isomer was accomplished. The HM reaction was also evaluated by SAXS and it showed that, during the reaction course, the particles size varies, indicating leaching of palladium atoms to the reaction medium e because of that, the Pd-NPs mode of action could be illustrated .

Made available in DSpace on 2014-06-12T23:16:21Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo8663_1.pdf: 849697 bytes, checksum: e6471c5d7a6bcfb231ee39df5b803ace (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2008 / Um conhecimento detalhado do espectro de raios-X é essencial para a análise de equipamentos que emitem este tipo de radiação em unidades de radiodiagnóstico. As informações sobre vários parâmetros contidas neste espectro são importantes para o controle de qualidade dos aparelhos de raios-X. A espectrometria dos feixes de raios-X tem utilizado detectores de GeHP que apresentam boa eficiência de detecção e alta resolução. Contudo, eles necessitam de resfriamento com Nitrogênio líquido, o que dificulta a sua mobilidade e os torna dispendiosos em várias aplicações. Neste estudo foram utilizados detectores de Cd0,9Zn0,1Te (CZT) e Si-PIN refrigerados termoeletricamente para a construção de um sistema de espectrometria. A resposta dos detectores para fótons monoenergéticos foi investigada com raios-X e g emitidos por fontes calibradas de Am241, Ba133, Cd109 e Co57. Também foram obtidos espectros de raios-X contínuos a partir de irradiações com um gerador de raios-X industrial para tensões de aceleração na faixa de 40 kV a 120 kV, com e sem uso de filtros. A distorção nos espectros devida à transmissão de raios-X primários e ao escape de raios-X secundários vindos do cristal foi corrigida pela eficiência de detecção por meio do código Monte Carlo GEANT4. Os espectros de raios-X corrigidos apresentaram uma boa concordância com os espectros do catálogo de referência. Os resultados indicaram que os detectores de CZT e Si-PIN possuem desempenho compatível com os detectores de GeHP e portanto, são adequados para espectrometria de raios-X diagnóstico e fluorescência de raios- X, respectivamente, considerando-se que a correção apropriada seja aplicada

Orientadores: Luís Roberto Marcondes Martins, Regina Maria Puppin Rontani / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-08-18T02:16:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 OliveiraJunior_CarlosdaCunha_M.pdf: 1147567 bytes, checksum: ddfbf68f2d9875bfd54560350ef18e6e (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do acúmulo de placa na rugosidade e o da liberação de flúor de materiais restauradores na desmineralização do esmalte ao redor das restaurações. As hipóteses testadas foram que materiais liberadores de flúor promovem menor extensão da desmineralização da estrutura dental adjacente e os materiais com monômeros resinosos possuem menor rugosidade de superfície. Para este estudo in vitro, 40 blocos de esmalte dentais bovinos foram divididos aleatoriamente em 4 grupos, cada qual com 10 fragmentos dentais restaurados com diferentes materiais: cimento de ionômero de vidro modificado por resina (Vitremer), nanoparticulado (Ketac N100), cimento ionomérico convencional (Ketac Molar), compósito resinoso (Filtek Z250). Os blocos dentais foram submetidos a um modelo de desmineralização bacteriano. Em seguida, os blocos restaurados foram levados ao rugosímetro para avaliação da rugosidade a qual foi comparada com discos dos materiais testados, confeccionados como padrões de rugosidade, então, o teste de microdureza foi realizado para se obter a dureza Knoop da estrutura dentaria adjacente ao material restaurador com indentações nos pontos 50, 100 e 150 ?m de distância, nas profundidades de 10 a 120 ?m, considerando as medidas a partir de 100 ?m com valores similares ao do esmalte hígido e os valores foram convertidos em volume mineral pela fórmula de Featherstone (1983). Em seguida, foi feita a análise do conteúdo mineral da interface esmalte/restauração, após a ação dos ácidos bacterianos pela microanálise de raio-x. Os resultados mostraram que todos os grupos submetidos ao desafio cariogênico tiveram aumento significativo de rugosidade superficial. O grupo dos compósitos resinosos sofreu menor aumento significativo de rugosidade, seguida dos cimentos resinosos modificados por resina, o nanoparticulado e o convencional. Os valores de volume mineral no grupo da Z250 foi significativamente menor que os grupos com cimentos ionoméricos. A microanálise revelou conteúdo de cálcio significativamente maior nos grupos restaurados com cimentos ionoméricos. Isto permitiu concluir que os materiais com conteúdo resinoso possuem melhor polimento superficial e que o esmalte adjacente aos restauradores que liberam flúor sofreu menor desmineralização, além de apresentar maior conteúdo de cálcio / Abstract: The aim of this study was to evaluate the effect of plaque accumulation on roughness and fluoride release from dental materials on enamel demineralization around restorations. The hypothesis was that fluoride-releasing materials have lower extent of demineralization of adjacent tooth structure. For this in vitro study, 40 bovine dental enamel blocks were randomly divided into four groups, each with 10 dental fragments restored with different materials: resin-modified glass ionomer cement (Vitremer), nanoionomer (Ketac N100), conventional glass ionomer cement (Ketac Molar), resin composite (Filtek Z250). The dental blocks were subjected to a bacterial demineralization model. Then the restored blocks were taken to rugosimeter for evaluation of the roughness which was compared with discs of the tested materials, prepared as roughness patterns, then the microhardness test was performed to obtain the hardness of tooth structure adjacent to the restorative material with indentations at points 50, 100 and 150 ?m apart, at depths from 10 to 120 ?m, considering the measures from 100 ?m with values similar to sound enamel and the values were converted to mineral volume by the formula Featherstone (1983). Next step was to analyze the mineral content of enamel interface / restore, after the action of bacterial acid by x-ray microanalysis. The results showed that all groups submitted to cariogenic challenge significantly increased surface roughness. The group of composite resins has increased significantly lower roughness, followed by resin-modified resin cements, the nanoionomer and conventional. The values of mineral volume in the group of Z250 was significantly lower than groups with ionomer cements. The microanalysis showed calcium content significantly higher in groups restored with glass ionomer cements. It was concluded that materials with resin content have better polishing surface and the enamel adjacent to fluoride releasing restorative suffered less demineralization, as well as the higher calcium content / Mestrado / Materiais Dentarios / Mestre em Materiais Dentários

Orientador: Maria Izabel Maretti Silveira Bueno / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-08T20:31:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bortoleto_GiseleGoncalves_D.pdf: 1848402 bytes, checksum: 97da7589f57febbd17ac608c4ed98640 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Esta tese de doutorado apresenta uma inovação na química analítica abordando novas aplicações da técnica de fluorescência de raios-X, na qual o espalhamento da radiação X e a quimiometria exercem papel fundamental. Os sinais de espalhamento dos raios X provenientes da interação de diferentes fontes de excitação com amostras essencialmente orgânicas foram avaliados a partir de estudos realizados com um espectrômetro de bancada com tubo de Rh, como também com luz síncrotron, da linha de fluorescência de raios-X do Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS), Campinas, SP, Brasil. Os resultados mostraram diferentes perfis de espalhamento da radiação para as diferentes fontes de excitação empregadas. Uma banda contínua em toda região espectral foi obtida como sinal, no caso do uso da luz síncrotron, e intensos picos em determinadas regiões espectrais caracterizaram os espalhamentos Compton e Rayleigh, quando o tubo de Rh foi utilizado. A alta intensidade da luz síncrotron resolveu os problemas de precisão intermediária observados nas medidas das amostras de álcoois realizadas com tubo de Rh. Em outro estudo, no qual os espectros de XRF de amostras de adoçantes dietéticos e óleos vegetais foram analisados por PCA, os resultados revelaram agrupamentos entre compostos com composições químicas ligeiramente distintas. Nesse caso, o uso do tubo de Rh foi adequado para atingir os objetivos propostos. Nas análises de óleos, a formação dos diversos grupos foi baseada nas variedades de óleos de soja, canola, girassol e milho. Nos testes realizados com adoçantes, os resultados mostraram uma tendência de diferenciação entre as amostras compostas por diferentes edulcorantes, principalmente entre aqueles que contêm ou que não contêm o átomo de enxofre em suas moléculas. O estudo realizado com amostra de urina conclui este trabalho, ressaltando mais uma vantagem do uso da XRF aliada a quimiometria: a possibilidade de realizar quantificações diretas e simultâneas de elementos inorgânicos e compostos orgânicos em amostras líquidas complexas. Nesse caso, um método para determinação de Ca, P, Na, K, Mg, Cl, uréia, glicose e creatinina em amostra de urina é apresentado, no qual os coeficientes de regressão da ordem de 0,99, obtidos para os modelos de calibração dos diferentes analitos, mostram a potencialidade da técnica para ser implementada em laboratórios de rotina. / Abstract: This work presents an innovation in analytical chemistry dealing with new applications of X-ray fluorescence technique in which the X-ray scattering effects and the chemometric tools play essential roles. X-ray scattering spectra resulting from interaction of simple organic samples were obtained with two sources, a common bench top spectrometer equipped with a Rh tube and also with synchrotron radiation (from the XRF beam line of the Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS), Campinas, SP, Brazil). Distinct scattering profiles are observed for both excitation sources: a continuum for synchrotron light and intense peaks related to Compton and Rayleigh effects when a Rh tube is used. After processing the spectra from both sources, it was observed that the high intensity of synchrotron radiation solved the intermediate precision problems found in measuring samples via Rh tube. In another study, the spectra of sweetners and vegetable oils were analysed by XRF with PCA and the results showed distinct groupings for distinct samples. In this case, the Rh source was adequate to reach the objectives. In oil analyses, different groupings are based on the varieties of soybean, corn, canola and sunflower oils. In the case of sweetners, the results show a tendence to diferentiate samples of dissimilar artificial sweetners, especially when the presence of sulfur is of major importance. A study performed with urine samples is the final part of this work, poiting out one more advantage of using X-ray fluorescence with chemometrics, that is, the possibility of simultaneous and direct quantifications of inorganic elements and organic compounds in complex liquid samples. In this case a method for determining Ca, P, Na, K, Mg, Cl, urea, glucose and creatinine is presented with good regression coefficients being obtained for the different analytes. This can be taken as a good indication of the potential of the technique for implementation in routine laboratories. / Doutorado / Quimica Analitica / Doutor em Ciências

Made available in DSpace on 2014-06-12T23:14:45Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo8680_1.pdf: 3538594 bytes, checksum: 135c65fff2714d72154490076b1d3a8c (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2009 / Para estabelecer características ou propriedades dos equipamentos utilizados em radiodiagnóstico, tais como câmaras de ionização e detectores semicondutores, laboratórios de calibração oferecem uma série de condições de irradiação bem definidas, comumente chamadas de qualidades de raios-X, que podem ser utilizadas em estudos de fenômenos físicos e aplicações médicas. Estas qualidades podem ser especificadas em termos de alguns parâmetros do feixe, quais sejam: (a) energia média do feixe de raios-X; (b) resolução espectral; (c) 1a e 2a Camadas Semi-Redutoras (CSR), e (d) filtração total. Qualidades de radiação padronizadas têm sido utilizadas em diversos campos da aplicação da radiação ionizante, exceto na área de radiologia odontológica, principalmente em aplicações na área médica e na Física com feixes de raios-X de equipamentos monofásicos com retificação de meia onda. Visando preencher essa lacuna, um equipamento de raios-X monofásico com alta tensão e corrente do tubo ajustáveis, denominado equipamento de raios-X de potencial variável, foi desenvolvido neste trabalho, com objetivo de definir qualidades de feixes de raios-X odontológicos para fins de ensaios e calibração. Com base nos critérios da Portaria 453 ANVISA/MS, testes de desempenho, tais como medida da tensão de pico, camada semi-redutora, radiação de fuga, tamanho e uniformidade de campo, foram realizados no sistema de raios-X monofásico de potencial variável. Espectros de raios-X, para os potenciais de 50, 60 e 70 kVp, foram obtidos por meio de um detector de CdTe da Amptek. Estes espectros foram comparados com os obtidos em dez equipamentos de raios-X odontológicos comerciais. Os resultados mostraram que o comportamento do equipamento de potencial variável é similar aos equipamentos comerciais. A partir deste estudo, as qualidades de feixes de raios-X foram caracterizadas e implantadas no equipamento monofásico de potencial variável. Os espectros das qualidades de raios-X implantadas foram utilizados como referência para determinação de novas qualidades de raios-X, caracterizadas para um equipamento de potencial constante. Alterações na filtração total e potenciais aplicados ao tubo de raios-X do equipamento de potencial constante possibilitaram aproximar os espectros obtidos com o equipamento de potencial constante aos espectros obtidos para o equipamento monofásico de potencial variável. Desta forma, conjuntos de qualidades de raios-X foram padronizados e implantados em dois laboratórios de raios-X: um com equipamento odontológico de potencial variável e outro com equipamento de potencial constante. Os feixes de raios-X de referência obtidos para estes equipamentos possibilitarão, dentre outras aplicações, realizar ensaios e calibrações para fins de estudos científicos e prestação de serviços

A dose glandular média é a grandeza utilizada para dosimetria em mamografia. Esta grandeza apresenta grande dependência com propriedades específicas referentes ao tipo de mama a ser avaliada, tais como sua glandularidade e espessura comprimida. Depende também das propriedades do espectro de raios X, tais como a combinação anodo/filtro e a tensão aplicada ao tubo, que modificam a camada semirredutora do feixe. A caracterização do feixe de raios X através da medição direta do seu espectro é um procedimento de alta complexidade e de difícil execução em sistemas de mamografia, devido à arquitetura dos equipamentos e da alta taxa de fluência de fótons característica dos feixes. Estes espectros representam a fonte de informações quantitativas e qualitativas mais completa do feixe. O objetivo geral desse trabalho é estimar distribuições de dose glandular em diferentes profundidades de materiais simuladores de tecido mamário por meio de espectros de raios X medidos em mamógrafos. Para isso, foram utilizadas técnicas radiográficas comumente empregadas na mamografia para o rastreamento do câncer de mama. Foi avaliado o comportamento da dose glandular média normalizada pelo kerma no ar incidente (DgNp) com parâmetros relacionados à mama (glandularidade e espessura) e aos espectros (camada semirredutora, tensão, combinação alvo/filtro). Primeiramente, foi desenvolvida uma metodologia experimental para medição dos espectros de raios X nos mamógrafos. Em seguida, foram propostos os seguintes métodos de cálculo da DgNp utilizando esses espectros: Método I, que calcula a DgNp com espectros incidentes; Método II, que utiliza espectros incidentes e transmitidos para este cálculo e Método III, que usa espectros incidentes e transmitidos para estimar a distribuição de dose em profundidade. Por fim, para efeito de comparação, a distribuição da DgNp também foi estimada utilizando dosímetros termoluminescentes (TLDs). A metodologia desenvolvida para medição de espectros mostrou-se eficaz para posicionamento e alinhamento adequados do detector no feixe e consequentemente a medição dos espectros diretos. Os espectros incidentes experimentais mostraram boa concordância com espectros simulados. Os resultados mostraram uma distribuição bem-comportada desses coeficientes (DgNp), com tendência linear ou exponencial, com relação aos parâmetros analisados. Para um dado espectro, os valores de DgNp apresentaram decrescimento exponencial com a espessura do material simulador ao tecido mamário e dependencia linear com a glandularidade. Além disso, esses coeficientes crescem linearmente com o aumento da camada semirredutora e, consequentemente, com a energia efetiva. A partir das distribuições de DgNp (obtidas pelo Método III) foi possível estimar a dose no volume completo da mama com diferença máxima de 5,2% dos valores obtidos com o Método II. A variação da DgNp com a profundidade obtidas com TLDs mostrou-se bastante coerente com os resultados observados com a utilização do Método III. Conclui-se que é possível avaliar a dose glandular em mamografia utilizando espectros de raios X e que a metodologia proposta tem potencial para ser aplicada como procedimentos alternativos para dosimetria em mamografia. / The mean glandular dose is the quantity used for dosimetry in mammography. This quantity has a strong dependence with some properties of the evaluated breast, such as its glandularity and compressed thickness. It also depends on the X-ray spectrum used for the mammographic image production, such as the target/filter combination and the tube voltage, which are related to the half value layer (HVL) of the beam. The X-ray beam characterization by means of the direct measurement of its spectrum is a complex procedure, and it is difficult to be implemented in clinical systems due to the architecture of the mammography equipment and the high photon fluence rates. These spectra provide a complete qualitative and quantitative information of the X-ray beam. The general objective of this work is to estimate mean glandular dose distributions in different depths of breast tissue-equivalent materials (bTEM) considering the X-ray spectra measured in clinical mammography devices. Radiographic techniques commonly applied for breast cancer screening were used. The behavior of the mean glandular dose normalized to the incident air kerma (DgNp), with parameters related to the breast (glandularity and compressed thickness) and to the mammographic spectra (HVL, tube voltage, target/filter combination), was evaluated. First, an experimental methodology was developed to measure X-ray spectra in clinical mammography devices. Then, the following methods for calculating the DgNp using these spectra were considered: Method I, which calculates the DgNp using the incident spectra; Method II, which uses incident and transmitted spectra by the bTEMs, and Method III, which uses incident and transmitted spectra to estimate the dose distributions in depth of the breast equivalent materials. Finally, thermoluminescent dosimeters (TLDs) were used as a comparative method to evaluate DgNp distributions. The methodology developed for measuring spectra proved to be efficient for the proper positioning and alignment of the detector and, consequently, for the measurement of direct X-ray spectra. The experimental incident spectra showed good agreement with spectra simulated in similar conditions. The results showed well-defined trends (either linear or exponential) of the distributions of these coefficients (DgNp) regarding the analyzed parameters. The DgNp values presented an exponential decay with the bTEM thickness and linear decrease with the glandularity. In addition, these coefficients increase linearly with the increase of the HVL and, consequently, with the increase of the effective energy. From the distributions of DgNp (obtained by Method III) it was possible to estimate the DgNp in the whole breast with a maximum difference of 5.2% from the values obtained using the Method II. The variation of the DgNp with the depth, obtained with TLDs, showed to be consistent with the results observed using the Method III. In conclusion, it is possible to evaluate the glandular dose in mammography examinations using X-ray spectra and the suggested methodology, with some adaptations, can be applied as an alternative procedure for dosimetry in mammography.

Neste trabalho são apresentados os procedimentos de caracterização de um sistema comercial portátil de Fluorescência de Raios X por dispersão em energia, o ARTAX 200, bem com seu processo de calibração. O sistema é composto por um tubo de Raios X, com anodo de Molibdênio e um detector XFlash (Silicon Drift Detector) refrigerado por Efeito Peltier. O procedimento de caracterização do sistema foi realizado utilizando-se uma amostra de referência contendo Ferro e Cromo. Foram também usadas amostras certificadas (National Bureau of Standards) D840, D845, D846, D847 e D849 para a realização do processo de calibração do sistema para análise quantitativa. O processo de calibração foi realizado por três metodologias diferentes a fim de avaliar qual deles apresentaria melhores resultados. A caracterização do sistema ARTAX 200 foi realizada executando testes de estabilidade do tubo de Raios X, repetibilidade, reprodutibilidade, resolução em energia do sistema, levantamento da curva de limite de detecção e verificação do centro geométrico do feixe (CG). Os resultados obtidos nos testes de estabilidade apresentaram um coeficiente de variação médio menor do que 2%, o teste de repetibilidade apresentou valores médios menores que 0,5 %. A reprodutibilidade apresentou um coeficiente de variação médio menor que 1,5%. A verificação do centro geométrica mostrou que o CG encontra-se alinhada com o centro ótimo do feixe em duas das três direções do plano cartesiano. A resolução em energia do sistema para a energia de 5,9 keV foi de 150 eV. O limite de detecção apresentou valores menores que 1 % do Si ao Cu. Na avaliação das metodologias para calibração verificou-se que uma das metodologias aplicadas apresentou melhor resultado. Comparando os resultados com outros sistemas portáteis de XRF observa-se que o ARTAX 200 apresenta eficiência superior em relação aos parâmetros analisados. / This paper presents procedures for characterization of a commercial system for portable X-Ray Fluorescence energy dispersive, the ARTAX 200, along with its calibration process. The system consists of an X-ray tube with molybdenum anode and a Silicon Drift Detector XFlash cooled by Peltier effect. The procedure for the characterization of the system was conducted using a reference sample containing Iron Chromium. We also used the certified samples (National Bureau of Standards) D840, D845, D846, D847 and D849 to perform the calibration of the system. The calibration process was conducted by three different methods: Methodology 1, Methodology 2 and Methodology 3, to evaluate them which present better results. The characterization system ARTAX 200 was performed by running stability tests of the X-ray tube, repeatability, reproducibility, resolution in energy of the system, limit of detection and verification of the geometric center of the beam. The results of the stability tests showed an average coefficient of variation of less than 2% repeatability test showed average values lower than 0.5%. The reproducibility showed a coefficient of variation of less than 1.5% which. The verification of the geometric center is aligned with the center of the great beam in two of the three directions of the Cartesian plane. The energy resolution of the system presented to the energy of 5.9 keV a resolution of 150 eV. The detection limit values were less than 1% of the Cu Si. In evaluating methodology for calibrating the best result was obtained with the methodology 3. Comparing the results with other portable XRF systems shows that the ARTAX 200 presents superior efficiency with respect to the parameters analyzed.