Made available in DSpace on 2014-10-09T12:35:50Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:03:40Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:40:53Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:04:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 02953.pdf: 10337836 bytes, checksum: 9de56156c1135dba861ce367dcc48691 (MD5) / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:35:50Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:03:40Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / A perfilagem de colunas por raios gama (column gamma scan) é uma técnica nuclear empregada para solucionar problemas em equipamentos de processos industriais, nas refinarias e petroquímicas. Consiste na utilização de uma fonte selada e um detector de radiação [NaI(Tl)], obtendo-se o perfil de densidade unidimensional (1D) do equipamento. Nas últimas décadas, ocorreram algumas melhorias na técnica de perfilagem, tais como, na digitalização contínua das informações e nos sistemas de detecção da radiação (wireless). Novos aplicativos melhoraram a qualidade da apresentação dos resultados. Entretanto, a condição da técnica não mudou drasticamente, desde sua criação. Seu resultado é simplesmente um gráfico 1D da densidade média, em função da altura do equipamento industrial. A tecnologia inovadora proposta neste trabalho de Mestrado utiliza a reconstrução tomográfica industrial, via algoritmos iterativos derivados da ART (Algebraic Reconstruction Technique) e do MART (Multiplicative Algebraic Reconstruction Technique), para apresentar o resultado de perfilagem como uma imagem bidimensional (2D) da distribuição de densidade, ao invés de um gráfico 1D. Nitidamente, uma imagem 2D possui mais informações técnicas do equipamento em análise, permitindo um avanço na tecnologia de ensaios não destrutivos (END). Assim, muitos problemas operacionais não detectáveis em equipamentos de processos industriais podem ser descobertos e solucionados de forma on-line, usando-se o imageamento 2D. Esta tecnologia permitiu que um pedido de patente fosse depositado junto ao Instituto Nacional de Propriedade Industrial (INPI). / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:40:53Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:04:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 02953.pdf: 10337836 bytes, checksum: 9de56156c1135dba861ce367dcc48691 (MD5) / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:51:09Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:56:37Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:51:09Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:56:37Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Neste trabalho é apresentada uma intercomparaçào das características dosimétricas entre três sistemas de colimadores multi-lâminas: Varian Millenium com 120 lâminas, mMLC m3 Brainlab e Varian Mark II ambos com 52 lâminas. A largura da projeção das lâminas no isocentro e na região central do campo é de 0,5 cm; 0,35 cm e 1,0 cm respectivamente. Foram comparadas características dosimétricas comuns aos três sistemas em modo estático e, no modo dinâmico, o trabalho limitou-se aos dois primeiros. Em modo dinâmico, foram realizados testes que avaliam o funcionamento através da irradiação em filme de figuras padrão, como a reprodutibilidade e estabilidade do MLC. Foi testada a linearidade das UM, sensibilidade â interrupção de tratamentos, a constância na velocidade das lâminas encontrando-se em todos os casos dentro do ±3%. Na linearidade da taxa de dose existem diferenças quando este parâmetro diminui. Encontrou-se que o desvio médio da dose é inversamente proporcional à abertura média dos campos dinâmicos. O fator de rendimento em modo dinâmico apresentou variações de até 1% quando o sistema suporte funcional se encontrava em posições laterais. Para os três sistemas de MLC, nos perfis para um mesmo tamanho de campo foi observada uma inclinação maior na região de penumbra para o mMLC; nos fatores de rendimento existem também pequenas diferenças de um sistema para outro. A abertura dosi métrica entre pares de lâminas foi determinado para o MLC 120, mMLC e MLC 52, os valores obtidos para 6 MV foram: (0,202 ± 0,054) cm; (0,157 ± 0,070) cm e (0,189 ± 0,081) cm respectivamente. A transmissão apresentou um comportamento crescente com a profundidade e o tamanho de campo para 6 MV nos três sistemas. Os valores médios determinados com câmara de ionização para 6 MV foram os seguintes: (1,630 ± 0,018)% para o MLC 120; (1,291 ± 0,029)% para o mMLC e (1,638 ± 0,010)% para o MLC 52. Quando testada com filme, a transmissão entre as lâminas e intralâminas apresentou dependência com a posição fora do eixo central tanto no MLC 120 quanto no mMLC. A porcentagem de espalhamento produzido pelo MLC, com relação a um campo aberto de referência de 6 MV foi: (0,297 ± 0,024)% para o MLC 120; (0,239 ± 0,052)% para o mMLC e (0,202 ± 0,028)% para o MLC 52. A penumbra (80-20%) em função do deslocamento fora do eixo não apresentou variações significativas nos três sistemas. Para todos os MLCs, a penumbra apresentou um comportamento crescente em função do tamanho de campo definido pelas lâminas. Em função da profundidade em 6 MV, a penumbra apresentou o menor valor para o mMLC em d max: 2,59 mm e o maior é 6,74 mm para o MLC Mark II a 10 cm de profundidade. A penumbra em função do ângulo que as lâminas formam com o seu eixo de movimento, para o ângulo de 10° no mMLC apresentou um valor 3,74 mm; já para os ângulos maiores, os maiores valores foram os obtidos para o Mark II. A série de testes descrita no presente trabalho permite estabelecer uma rotina no comissionamento de sistemas de MLC que pode ser aplicada nos serviços de Radioterapia que vão comissionar sistemas de MLC para IMRT em modo dinâmico. Os resultados descritos permitem caracterizar cada um dos sistemas de MLC estudados. Não é possível dizer que um sistema é melhor que outro, mas é possível, a partir da escolha de um deles, identificar as possíveis vantagens e desvantagens que cada um vai apresentar. / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Neste trabalho é apresentada uma intercomparaçào das características dosimétricas entre três sistemas de colimadores multi-lâminas: Varian Millenium com 120 lâminas, mMLC m3 Brainlab e Varian Mark II ambos com 52 lâminas. A largura da projeção das lâminas no isocentro e na região central do campo é de 0,5 cm; 0,35 cm e 1,0 cm respectivamente. Foram comparadas características dosimétricas comuns aos três sistemas em modo estático e, no modo dinâmico, o trabalho limitou-se aos dois primeiros. Em modo dinâmico, foram realizados testes que avaliam o funcionamento através da irradiação em filme de figuras padrão, como a reprodutibilidade e estabilidade do MLC. Foi testada a linearidade das UM, sensibilidade â interrupção de tratamentos, a constância na velocidade das lâminas encontrando-se em todos os casos dentro do ±3%. Na linearidade da taxa de dose existem diferenças quando este parâmetro diminui. Encontrou-se que o desvio médio da dose é inversamente proporcional à abertura média dos campos dinâmicos. O fator de rendimento em modo dinâmico apresentou variações de até 1% quando o sistema suporte funcional se encontrava em posições laterais. Para os três sistemas de MLC, nos perfis para um mesmo tamanho de campo foi observada uma inclinação maior na região de penumbra para o mMLC; nos fatores de rendimento existem também pequenas diferenças de um sistema para outro. A abertura dosi métrica entre pares de lâminas foi determinado para o MLC 120, mMLC e MLC 52, os valores obtidos para 6 MV foram: (0,202 ± 0,054) cm; (0,157 ± 0,070) cm e (0,189 ± 0,081) cm respectivamente. A transmissão apresentou um comportamento crescente com a profundidade e o tamanho de campo para 6 MV nos três sistemas. Os valores médios determinados com câmara de ionização para 6 MV foram os seguintes: (1,630 ± 0,018)% para o MLC 120; (1,291 ± 0,029)% para o mMLC e (1,638 ± 0,010)% para o MLC 52. Quando testada com filme, a transmissão entre as lâminas e intralâminas apresentou dependência com a posição fora do eixo central tanto no MLC 120 quanto no mMLC. A porcentagem de espalhamento produzido pelo MLC, com relação a um campo aberto de referência de 6 MV foi: (0,297 ± 0,024)% para o MLC 120; (0,239 ± 0,052)% para o mMLC e (0,202 ± 0,028)% para o MLC 52. A penumbra (80-20%) em função do deslocamento fora do eixo não apresentou variações significativas nos três sistemas. Para todos os MLCs, a penumbra apresentou um comportamento crescente em função do tamanho de campo definido pelas lâminas. Em função da profundidade em 6 MV, a penumbra apresentou o menor valor para o mMLC em d max: 2,59 mm e o maior é 6,74 mm para o MLC Mark II a 10 cm de profundidade. A penumbra em função do ângulo que as lâminas formam com o seu eixo de movimento, para o ângulo de 10° no mMLC apresentou um valor 3,74 mm; já para os ângulos maiores, os maiores valores foram os obtidos para o Mark II. A série de testes descrita no presente trabalho permite estabelecer uma rotina no comissionamento de sistemas de MLC que pode ser aplicada nos serviços de Radioterapia que vão comissionar sistemas de MLC para IMRT em modo dinâmico. Os resultados descritos permitem caracterizar cada um dos sistemas de MLC estudados. Não é possível dizer que um sistema é melhor que outro, mas é possível, a partir da escolha de um deles, identificar as possíveis vantagens e desvantagens que cada um vai apresentar. / In this work a dosimetric comparison between three multileaf collimator systems is presented: a Varian Millennium with 120 leaves, Brainlab mMLC m3 and Varian Mark II both with 52 leaves. The width projection at isocenter level in field\'s central region are: 0,5 cm; 0,35 cm and 1,0 cm respectively. Common dosimetric characteristics for the three systems in static mode and dynamic capabilities for the two first were compared. In dynamic mode, tests validating proper MLC function through film irradiation were done, such MLC stability, MU linearity, treatment interruptions sensitivity, stability of MLC in dynamic mode, leaf speed stability, were found within ±3% deviation in all cases. Dose rate linearity showed differences when this parameter decreases in dynamic mode. Average dose errors for fixed width gaps moving at constant speed were found to be proportional to gap errors and inversely proportional to the gap width. Output factors differences delivered through a sweeping gap were found less than ±1% when the gantry was in a lateral position. For the three MLC systems, when comparing beam profiles for the same field was observed that for mMLC presents the sharpest dose gradient region. In the output factors small differences where observed in every MLC system. Dosimetric leaf gap was determined for MLC 120, mMLC and MLC 52, obtained values for a 6 MV beam are: (0,202 ± 0,054) cm; (0,157 ± 0,070) cm and (0,189 ± 0,081) cm respectively. The transmission showed an increase with depth and field width for 6 MV in all the three systems. Average values obtained with ionization chamber for this energy were: (1,630 ± 0,018)% for MLC 120; (1,291 ± 0,029)% for mMLC and (1,638 ± 0,010)% for MLC 52. When obtained through film irradiation, inter and intra leaf transmission showed an off axis dependent behavior for MLC 120 and mMLC. Scatter produced by MLC as a 6 MV open reference field ratio was: (0,297 ± 0,024)% for MLC 120; (0,239 ± 0,052)% for mMLC and (0,202 ± 0,028)% for MLC 52. It was verified that penumbra width (80-20%) as a function of off axis leaf position do not showed significant differences in all systems. As a function of field width defined by MLC leaves, penumbra width presented an increasing behavior. When tests as a depth function in a 6 MV field, penumbra showed the smallest value for the mMLC at dmax: 2,59 mm and the biggest was 6,74 mm for the MLC Mark II AT 10 cm depth. Penumbra dependence with leaf movement axis showed that for 10 deg, the mMLC presented a 3,74 mm value, for larger angles, the higher values were obtained for MLC Mark 11. Described series of tests described in the present investigation allows to establish a commissioning routine for MLC systems, that could be applied in a Radiotherapy Department that will commission those systems for dynamic IMRT. Obtained results allow to characterize every MLC studied system. It is not possible to establish which system is better, but when one is chosen it is feasible to identify vantages and disadvantages that everyone will present.

Neste trabalho é apresentada uma intercomparaçào das características dosimétricas entre três sistemas de colimadores multi-lâminas: Varian Millenium com 120 lâminas, mMLC m3 Brainlab e Varian Mark II ambos com 52 lâminas. A largura da projeção das lâminas no isocentro e na região central do campo é de 0,5 cm; 0,35 cm e 1,0 cm respectivamente. Foram comparadas características dosimétricas comuns aos três sistemas em modo estático e, no modo dinâmico, o trabalho limitou-se aos dois primeiros. Em modo dinâmico, foram realizados testes que avaliam o funcionamento através da irradiação em filme de figuras padrão, como a reprodutibilidade e estabilidade do MLC. Foi testada a linearidade das UM, sensibilidade â interrupção de tratamentos, a constância na velocidade das lâminas encontrando-se em todos os casos dentro do ±3%. Na linearidade da taxa de dose existem diferenças quando este parâmetro diminui. Encontrou-se que o desvio médio da dose é inversamente proporcional à abertura média dos campos dinâmicos. O fator de rendimento em modo dinâmico apresentou variações de até 1% quando o sistema suporte funcional se encontrava em posições laterais. Para os três sistemas de MLC, nos perfis para um mesmo tamanho de campo foi observada uma inclinação maior na região de penumbra para o mMLC; nos fatores de rendimento existem também pequenas diferenças de um sistema para outro. A abertura dosi métrica entre pares de lâminas foi determinado para o MLC 120, mMLC e MLC 52, os valores obtidos para 6 MV foram: (0,202 ± 0,054) cm; (0,157 ± 0,070) cm e (0,189 ± 0,081) cm respectivamente. A transmissão apresentou um comportamento crescente com a profundidade e o tamanho de campo para 6 MV nos três sistemas. Os valores médios determinados com câmara de ionização para 6 MV foram os seguintes: (1,630 ± 0,018)% para o MLC 120; (1,291 ± 0,029)% para o mMLC e (1,638 ± 0,010)% para o MLC 52. Quando testada com filme, a transmissão entre as lâminas e intralâminas apresentou dependência com a posição fora do eixo central tanto no MLC 120 quanto no mMLC. A porcentagem de espalhamento produzido pelo MLC, com relação a um campo aberto de referência de 6 MV foi: (0,297 ± 0,024)% para o MLC 120; (0,239 ± 0,052)% para o mMLC e (0,202 ± 0,028)% para o MLC 52. A penumbra (80-20%) em função do deslocamento fora do eixo não apresentou variações significativas nos três sistemas. Para todos os MLCs, a penumbra apresentou um comportamento crescente em função do tamanho de campo definido pelas lâminas. Em função da profundidade em 6 MV, a penumbra apresentou o menor valor para o mMLC em d max: 2,59 mm e o maior é 6,74 mm para o MLC Mark II a 10 cm de profundidade. A penumbra em função do ângulo que as lâminas formam com o seu eixo de movimento, para o ângulo de 10° no mMLC apresentou um valor 3,74 mm; já para os ângulos maiores, os maiores valores foram os obtidos para o Mark II. A série de testes descrita no presente trabalho permite estabelecer uma rotina no comissionamento de sistemas de MLC que pode ser aplicada nos serviços de Radioterapia que vão comissionar sistemas de MLC para IMRT em modo dinâmico. Os resultados descritos permitem caracterizar cada um dos sistemas de MLC estudados. Não é possível dizer que um sistema é melhor que outro, mas é possível, a partir da escolha de um deles, identificar as possíveis vantagens e desvantagens que cada um vai apresentar. / In this work a dosimetric comparison between three multileaf collimator systems is presented: a Varian Millennium with 120 leaves, Brainlab mMLC m3 and Varian Mark II both with 52 leaves. The width projection at isocenter level in field\'s central region are: 0,5 cm; 0,35 cm and 1,0 cm respectively. Common dosimetric characteristics for the three systems in static mode and dynamic capabilities for the two first were compared. In dynamic mode, tests validating proper MLC function through film irradiation were done, such MLC stability, MU linearity, treatment interruptions sensitivity, stability of MLC in dynamic mode, leaf speed stability, were found within ±3% deviation in all cases. Dose rate linearity showed differences when this parameter decreases in dynamic mode. Average dose errors for fixed width gaps moving at constant speed were found to be proportional to gap errors and inversely proportional to the gap width. Output factors differences delivered through a sweeping gap were found less than ±1% when the gantry was in a lateral position. For the three MLC systems, when comparing beam profiles for the same field was observed that for mMLC presents the sharpest dose gradient region. In the output factors small differences where observed in every MLC system. Dosimetric leaf gap was determined for MLC 120, mMLC and MLC 52, obtained values for a 6 MV beam are: (0,202 ± 0,054) cm; (0,157 ± 0,070) cm and (0,189 ± 0,081) cm respectively. The transmission showed an increase with depth and field width for 6 MV in all the three systems. Average values obtained with ionization chamber for this energy were: (1,630 ± 0,018)% for MLC 120; (1,291 ± 0,029)% for mMLC and (1,638 ± 0,010)% for MLC 52. When obtained through film irradiation, inter and intra leaf transmission showed an off axis dependent behavior for MLC 120 and mMLC. Scatter produced by MLC as a 6 MV open reference field ratio was: (0,297 ± 0,024)% for MLC 120; (0,239 ± 0,052)% for mMLC and (0,202 ± 0,028)% for MLC 52. It was verified that penumbra width (80-20%) as a function of off axis leaf position do not showed significant differences in all systems. As a function of field width defined by MLC leaves, penumbra width presented an increasing behavior. When tests as a depth function in a 6 MV field, penumbra showed the smallest value for the mMLC at dmax: 2,59 mm and the biggest was 6,74 mm for the MLC Mark II AT 10 cm depth. Penumbra dependence with leaf movement axis showed that for 10 deg, the mMLC presented a 3,74 mm value, for larger angles, the higher values were obtained for MLC Mark 11. Described series of tests described in the present investigation allows to establish a commissioning routine for MLC systems, that could be applied in a Radiotherapy Department that will commission those systems for dynamic IMRT. Obtained results allow to characterize every MLC studied system. It is not possible to establish which system is better, but when one is chosen it is feasible to identify vantages and disadvantages that everyone will present.

Submitted by Pedro Silva Filho (pfsilva@ipen.br) on 2017-10-09T18:35:29Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2017-10-09T18:35:29Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Neste trabalho foram determinadas as condições para a soldagem de chapas grossas de aço carbono ASTM A36 com aço baixo-liga temperado e revenido ASTM A514 Grau Q empregando-se o processo arame tubular. Para tanto foram soldadas diversas peças de testes com o intuito de se avaliar as condições mais adequadas de preparação e soldagem de juntas dissimilares destes materiais. A preparação foi realizada por meio de corte térmico. A temperatura de preaquecimento foi determinada através de modelos matemáticos, pelas recomendações das normas AWS D1.1 e DIN EN 1011-2 sendo posteriormente avaliada por intermédio do teste de soldabilidade tipo CTS Controlled Thermal Severity. Os parâmetros de soldagem foram determinados a partir da qualificação de um procedimento de soldagem, conforme a norma AWS D1.1. Foram avaliadas as consequências do emprego do tratamento térmico de alívio de tensões após soldagem (TTAT), pelos testes de dureza Vickers e impacto Charpy. A caracterização microestrutural foi realizada por meio de microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura. A caracterização das superfícies oxicortadas evidenciou os efeitos da descarbonetação e também da carbonetação. A temperatura de pré-aquecimento de 160°C determinada por meio da metodologia recomendada pelas normas AWS D1.1 e DIN EN 1011-2 mostrou-se satisfatória nos testes de soldabilidade. Foi possível a qualificação do procedimento de soldagem (EPS) com requisitos de impacto na condição "como soldado", porém na condição "após TTAT", os baixos valores de tenacidade obtidos no metal de solda, inferiores a 27J, não permitiram a qualificação de uma EPS com requisitos de impacto. Foi observada a ausência de trincas intergranulares tanto na zona afetada pelo calor quanto no metal de base ASTM A514, porém foi revelada a presença de microfases frágeis no metal de solda na condição "como soldado", especificamente na região da raiz, intensificadas pelo efeito da diluição. O aumento do teor de carbono na raiz, a presença de microfases frágeis, a grande fração de grãos colunares e de ferrita proeutetóide combinados com a baixa fração de ferrita acicular no metal de solda contribuíram para os baixos valores de tenacidade encontrados na condição "como soldado". Após o TTAT observou-se uma queda acentuada da tenacidade, inferior a 27J, do metal de solda devido à fragilização provocada pela precipitação e coalescimento de carbonetos de ferro. / Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Submitted by Pedro Silva Filho (pfsilva@ipen.br) on 2017-11-17T17:51:24Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2017-11-17T17:51:24Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Atualmente, uns dos grandes desafios para a indústria automobilística é aumentar o desempenho do conjunto mecânico responsável por selar a câmara de combustão interna de motores automotivos e também reduzir os seus custos de obtenção. O objetivo deste trabalho foi o de tratar termicamente insertos de assentos de válvulas (do inglês valve seat insert, VSI) obtidos pela rota de metalurgia do pó. Esta técnica possibilitou a substituição do cobalto e do chumbo, devido ao seu elevado custo e efeito toxicológico, respectivamente. Ao longo do trabalho foram avaliados VSI obtidos com três misturas de pós diferentes, sendo que os elementos comuns nestas três misturas foram os pós de ferro, sulfeto de manganês, carboneto de nióbio, grafite, estearato de zinco e cobre. Em cada uma destas misturas variou-se apenas os tipos de pós de aços rápidos e aço ferramenta utilizado, sendo estes o aço rápido AISI M3:2 (Mistura 1), aço rápido AISI M2 (Mistura 2) e aço ferramenta AISI D2 (Mistura 3). Os tratamentos térmicos aplicados aos VSI consistiram em têmpera ao ar e têmpera ao óleo, ambas seguidas de duplo revenimento em sete temperaturas equidistantemente diferentes, variando de 100 °C a 700 °C. Os ciclos dos tratamentos térmicos foram determinados por meio da utilização de termopares do tipo k acoplados à um sistema de aquisição de dados. As propriedades físicas e mecânicas dos VSI foram determinadas através da dureza aparente, densidade aparente e resistência à ruptura radial. A caracterização microestrutural foi realizada utilizando-se a microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura. A composição química foi determinada por meio da análise elementar e por espectrometria de fluorescência de energia dispersiva de raios X. Os melhores resultados em relação às propriedades mecânicas dos VSI foram obtidas para os insertos temperados ao ar e duplamente revenido a 600 °C para a Mistura 1 e Mistura 2, e a 500 °C para Mistura 3. Já para a têmpera ao óleo, as melhores respostas foram para os VSI obtidos com a Mistura 1 duplamente revenida a 400 °C e a, 300 °C para os componentes obtidos com a Mistura 2 e Mistura 3. / Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP