O recente medo de atos terroristas provocou um aumento do número de atrasos e cancelamentos do transporte de radioisótopos. Isto representa uma verdadeira ameaça aos projetos de produção de insetos estéreis ao redor do mundo. Visando validar o uso de um novo tipo de irradiador de raios-X de baixa energia, foram conduzidos uma série de estudos de radiobiologia para moscamed, Ceratitis capitata (linhagem tsl-VIENNA 8) (Wied., 1824) (Diptera: Tephritidae), e uma linhagem argentina de Anastrepha fraterculus (Wied., 1830) (Diptera: Tephritidae), também calculando-se a eficiência biológica relativa (RBE) entre raios-X e a tradicional radiação de 60Co. Pupas 48-24 h antes da emergência do adulto de machos de moscamed e de ambos os sexos de A. fraterculus foram irradiadas com doses variando de 15 a 120 Gy e 10 a 70 Gy respectivamente. As doses que induzem 50, 90 e 99% de esterilidade foram estimadas e a hipótese de paralelismo para as equações de Probit foram testadas. Doses de 82,7 Gy de raios-X e 128,2 Gy de raios (portanto, uma RBE=1,5) induziram 99% de esterilidade em machos de moscamed. A fertilidade de fêmeas férteis de A. fraterculus cruzadas com machos irradiados com 41 Gy de raios-X e 62,7 Gy de raios foi reduzida em 99% comparando-se com a testemunha (RBE=1,5). A esterilidade de 99% das fêmeas irradiadas de A. fraterculus foi alcançada com 60-80 Gy (RBE~0,7). A fecundidade e os parâmetros de controle de qualidade de emergência de adultos,voadoras e sobrevivência não foram significativamente afetados pelos dois tipos de radiação (RBE~1) tanto para moscamed quanto para A. fraterculus (p>0,01), estando as médias em conformidade com os valores especificados pela FAO/IAEA/USDA. Apenas a fecundidade de fêmeas irradiadas de A. fraterculus foi severamente reduzida com o aumento das doses e nenhum ovo foi colocado com 70 Gy de ambas as radiações. Não houve diferença significativa entre raios-X e com relação aos índices de acasalamento (RSI para moscamed, RII, ISI, MRPI e FRPI para A. fraterculus) (p>0,05), o que indicou casualidade na formação dos casais entre insetos férteis e estéreis. Os resultados demonstraram que não há diferença significativa na eficiência biológica entre os dois tipos de radiação dentro da faixa usual de doses aplicada na produção de insetos estéreis. Uma nova geração de irradiadores de raios-X pode atender agora os programas de controle de pragas dos países-membros da ONU / Recent fear of acts of terrorism provoked an increase of delays and denials in the shipment of radioisotopes. This truly represented a menace to sterile insect production projects around the world. In order to validate the use of a new kind of low-energy X-ray irradiator, a series of radiobiological studies on Ceratitis capitata (tsl-VIENNA 8 strain) (Wied., 1824) (Diptera: Tephritidae) and an Argentinean strain of Anastrepha fraterculus (Wied., 1830) (Diptera: Tephritidae) were carried out, also comparing biological effectiveness between X-rays and traditional radiation from 60Co. Pupae 48-24 h before adult emergence of C. capitata males and both sexes of A. fraterculus were irradiated with doses ranging from 15 to 120 Gy and 10 to 70 Gy respectively. Doses that induce 50, 90 and 99% of sterility were estimated and the hypothesis of Parallelism for the Probit equations was tested. Doses of 82.7 Gy of X-rays and 128.2 Gy of rays (thus, a RBE =1.5) induced 99% sterility on medfly males. The fertility of A. fraterculus fertile females crossed with 41 Gy of X-rays and 62.7 Gy of rays decreased in 99% comparing with the control group (RBE=1.5). 99% sterility of A. fraterculus irradiated females was achieved with 60-80 Gy (RBE~0.7). The standard quality control parameters of fecundity, adult emergence, fliers and survival were not significantly affected by the two types of radiation (RBE~1) either for medfly or A. fraterculus (p>0.01), being averages in conformity with the values required by FAO/IAEA/USDA. Only fecundity of irradiated A. fraterculus females was severely reduced with increasing doses and no egg was laid at 70 Gy of both radiations. There were no significant differences between X-rays and rays regarding mating indices (RSI for medfly, RII, ISI, MRPI and FRPI for A. fraterculus) (p>0.05), what indicated more random matings for fertile and sterile insects. The results demonstrated that no significant difference in biological effectiveness exist for both kinds of radiations in the usual range of doses applied to produce sterile flies. A new generation of X-rays irradiators can attend now pest control programs of UN member states

The term“Digital X-ray Imaging" refers to a variety of technologies that electronically capture x-ray images. Once captured the images may be electronically processed, stored, displayed and communicated. Digital imaging has the potential to overcome weaknesses inherent in traditional screen-film imaging, with high detection efficiency, high dynamic range and the capability for contrast enhancement. Image processing also makes possible innovative techniques such as computer-aided diagnosis, tomosynthesis, dual-energy imaging, and digital subtraction imaging. Several different approaches to digital imaging are being studied, and in some cases, have been developed and are being marketed. Common to all these approaches are a number of technological and medical issues to be resolved. One of the technological issues is the optimal pixel size for any particular image sensor technology. In general, the spatial resolution of the digital image is limited by the pixel size. Unfortunately while reducing pixel size improves spatial resolution this comes at the expense of signal to noise ratio (SNR). In a scintillator-charge-coupled device (CCD) system, the signal can be increased by improving the efficiency of the scintillator or by reducing noise. This study used a very low noise CCD to determine if image quality, as indicated by the modulation transfer function (MTF), the noise power spectrum (NPS) and the detective quantum efficiency (DQE), could be maintained while reducing pixel size. Two scintillators, one a commonly used radiographic screen the other a thallium doped cesium iodide scintillator, were used and the results compared. The results of this study show that image quality can be maintained as pixel size is reduced and that high DQE can be attained and maintained over a wide range of spatial frequencies with a well designed scintillator.

Depuis la découverte des rayons X par Röntgen, l'imagerie radiographique utilise le contraste d'absorption. Cette technique est efficace uniquement si les objets à étudier sont suffisamment absorbants. C'est pour cela qu'on peut détecter une lésion osseuse avec une radiographie, mais pas une lésion ligamentaire.Toutefois, l'imagerie par contraste de phase peut permettre de surmonter cette limite. Depuis les années 2000, s'appuyant sur des travaux similaires existant en optique visible, les scientifiques des rayons X essayent de mettre au point des dispositifs sensibles au contraste de phase et compatibles avec des applications industrielles comme l'imagerie médicale ou le contrôle non-destructif. Néanmoins, les architectures classiques des interféromètres sont très difficiles à mettre en place dans les rayons X durs, et sont trop contraignantes pour être transférables vers l'industrie. C'est pourquoi des dispositifs utilisant des réseaux de diffraction ont été les plus développés. Ils ont permis d'obtenir les premières images de radiographie par contraste de phase sur des humains vivants.Mais les architectures proposées aujourd'hui utilisent plusieurs réseaux et son contraignantes pour les industriels. C'est pourquoi j'ai développé au cours de ma thèse un système n'utilisant qu'un unique réseau de phase. J'ai montré qu'un tel dispositif peut générer des interférogrammes achromatiques et invariants par propagation. Ce dispositif a permis d'effectuer des mesures de contraste de phase quantitatives sur un fossile biologique, ainsi que des mesures métrologiques sur des miroirs plans sensibles aux rayons X. / Since Röntgen discovered X-rays, X-ray imaging systems are based on absorption contrast. This technique is inefficient for weakly absorbing objects. As a result, X-ray standard radiography can detect bones lesions, but cannot detect ligament lesions.However, phase contrast imaging can overcome this limitation. Since the years 2000, relying on former works of opticians, X-ray scientists are developing phase sensitive devices compatible with industrial applications such as medical imaging or non destructive control.Standard architectures for interferometry are challenging to implement in the X-ray domain.This is the reason why grating based interferometers became the most promising devices to envision industrial applications. They provided the first x-ray phase contrast images of living human samples.Nevertheless, actual grating based architectures require the use of at least two gratings, and are challenging to adapt on an industrial product. So, the aim of my thesis was to develop a single phase grating interferometer. I demonstrated that such a device can provide achromatic and propagation invariant interference patterns. I used this interferometer to perform quantitative phase contrast imaging of a biological fossil sample and x-ray flat mirror metrology.

As injúrias mecânicas, com efeitos imediatos e latentes, se caracterizam por causarem problemas para a produção de sementes de soja. O objetivo dessa pesquisa foi verificar a ocorrência de injúrias mecânicas, pelo teste de raios X em sementes de soja, colhidas com diferentes teores de água, determinar as possíveis alterações do potencial fisiológico das sementes, provocada por injúrias, logo após as colheitas e após seis meses de armazenamento, e comparar a utilização dos raios X e dos testes de hipoclorito de sódio e de tetrazólio, para detectar a ocorrência de diferentes graus de injúrias mecânicas nas sementes de soja. Para a pesquisa, foram utilizadas sementes de soja dos cultivares Embrapa 48 e FTS Águia que têm diferenças no teor de lignina do tegumento. As sementes foram produzidas e colhidas, manual e mecanicamente, com 18%, 15% e 12% de água e, imediatamente após a colheita, avaliadas quanto ao teor de água e às injúrias mecânicas. Após a secagem, a qualidade das sementes foi determinada pelos testes de germinação, emergência da plântula, tetrazólio (viabilidade e vigor), envelhecimento acelerado, hipoclorito de sódio e sanidade. Após a avaliação inicial, as sementes foram armazenadas (20°C e 45% UR) e analisadas após seis meses. Os resultados obtidos indicam que a utilização dos raios X possibilita a identificação das injúrias mecânicas, de efeito imediato, nas sementes de soja dos cultivares Embrapa 48 e FTS Águia, entretanto, as injúrias de efeitos latentes não são identificadas; o potencial fisiológico das sementes é afetado pelo tipo da colheita e pelo teor de água das sementes; o teste de raios X não tem a mesma eficiência que os testes de hipoclorito e de tetrazólio para determinar as injúrias mecânicas das sementes de soja. / Mechanical damages, with immediate and latent effects, are characterized to cause problems in soybean seed production. The goal of this research was to verify the occurrence of mechanical damages with X-rays in soybean seeds harvested with different levels of seed moisture content, determining the possible alterations in seeds physiological potential caused by physical injuries, right after the harvest and after six months of storage, and to compare the use of X-rays with the use of sodium hypochlorite and tetrazolium tests to detect the occurrence of different levels of mechanical damages in these seeds. The soybean seeds were from cultivars Embrapa 48 and FTS Águia, which have differences in lignin content in seed coat. The seeds were produced and harvested by hand and mechanically with the moisture contents of 18%, 15% and 12%, and were evaluated according to their seed moisture content and mechanical damages immediately after the harvest. After drying, seed quality was determined by germination, seedling emergence, tetrazolium (viability and vigor), accelerated aging, sodium hypochlorite and sanity tests. After the initial evaluation, the seeds were kept in storage conditions (20°C and 45% RAH) and analyzed after six months. The results indicated that the use of X-rays allows the identification of mechanical damages with immediate effects in the soybean seeds, cultivars Embrapa 48 and FTS Águia, but damages with latent effects were not identified; seed physiological potential is affected by harvesting method and seed moisture content; Xray method does not have the same efficiency as sodium hypochlorite and tetrazolium tests to determine seed mechanical damages in the soybean seed.

As câmaras de ionização apresentam várias vantagens em comparação com os demais dosímetros: facilidade de uso, dependência energética pequena e excelente precisão. Estas vantagens aliadas ao grande número de exames de radiodiagnóstico e tratamentos radioterápicos motivaram o desenvolvimento deste plano de doutorado. Neste projeto foram desenvolvidas e caracterizadas câmaras de ionização para aplicação em dosimetria de feixes de radiodiagnóstico e em terapia, com boa precisão e desempenho nos testes de caracterização dentro dos limites recomendados internacionalmente. Elas foram construídas de maneira simples com materiais nacionais de baixo custo, para que elas possam ser reproduzidas e aplicadas em laboratórios de calibração. Os projetos das câmaras de ionização desenvolvidas e caracterizadas neste projeto apresentam diferenças relacionadas ao material e configuração geométrica em comparação às câmaras de ionização comerciais disponíveis no mercado. Além do desenvolvimento de câmaras de ionização para serem utilizadas em feixes padrões de radiação X como padrões de trabalho, neste projeto também foram desenvolvidas e caracterizadas experimentalmente e por simulação de Monte Carlo duas câmaras de ionização cavitárias de grafite de placas paralelas, que foram caracterizadas como sistemas padrões de referência para determinação da taxa de kerma no ar de fontes de radiação gama. Comparando a taxa de kerma no ar determinada com o padrão de referência do Laboratório de Calibração do IPEN, uma câmara de ionização tipo Farmer, com os valores de taxa de kerma no ar obtidos com as câmaras de ionização de grafite, as máximas diferenças obtidas foram de apenas 1,7% e 1,2% para as câmaras de ionização de grafite G1 e G2, respectivamente. Além disso, estas câmaras de ionização apresentaram fatores de correção próximos de 1,000, que é o ideal para uma câmara de ionização ser caracterizada como um sistema de referência. / Ionization chambers present some advantages in relation to other dosimeters: easiness of handling, low energy dependence and high precision. The advantages associated to ionization chambers and the large number of diagnostic radiology exams and therapeutic treatments motivated the development of this project. In this project ionization chambers were developed and characterized to be applied in diagnostic radiology and therapy beam dosimetry, with high precision and performance, in compliance with international recommendations. They were assembled in a simple way, utilizing low-cost national materials, so they can be reproduced and applied at calibration laboratories. The project of these ionization chambers presents some differences in relation to commercial ionization chambers, as the materials utilized and geometrical arrangements. Besides the development of the ionization chambers to be utilized in standard X-ray beam dosimetry as work standard systems, two graphite parallel-plate ionization chambers were developed and characterized to be applied as reference standard systems for determining the air kerma rates of gamma radiation sources. Comparing the air kerma rates determined with the reference standard of the Calibration Laboratory of IPEN, a Farmer ionization chamber, with the values of the air kerma rates obtained with the graphite ionization chambers, the maximum differences obtained were only 1.7% and 1.2% for the G1 and G2 graphite ionization chambers, respectively. Moreover, these ionization chambers presented correction factors close to 1.000, which is ideal for an ionization chamber be characterized as a reference standard system.

Neste trabalho foi estabelecido um sistema padrão primário para raios X de energias baixas (10 kV a 50 kV), utilizando uma câmara de ionização de ar livre de cilindros concêntricos da marca Victoreen (modelo 481-5) no Laboratório de Calibração de Instrumentos (LCI) do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN/CNEN-SP). Para isso foi desenvolvido um novo protocolo de alinhamento da câmara de ionização no sistema de radiação e foi feita uma modificação no suporte dos micrômetros utilizados para o movimento dos cilindros internos. Os resultados obtidos nos testes de estabilidade e de caracterização ficaram dentro dos limites estabelecidos pelas normas IEC 61674 e IEC 60731. Foram determinados também os fatores de correção para atenuação de fótons no ar, transmissão e espalhamento no diafragma, espalhamento e fluorescência, e recombinação iônica. Esses valores foram comparados com os valores obtidos pelo laboratório padrão primário alemão,Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB), mostrando boa concordância. Por último, foi determinado o valor absoluto da grandeza taxa de kerma no ar para as qualidades padronizadas de mamografia de feixes diretos WMV28 e WMV35 e feixes atenuados WMH28 e WMH35; os resultados são compatíveis, com diferença máxima de 3,8% com os valores obtidos utilizando o sistema padrão secundário do LCI. / In this work a primary standard system was established for low energy X-rays (10 kV to 50 kV), using a free air ionization chamber with concentric cylinders, Victoreen (Model 481-5), at the Calibration Laboratory of Instruments (LCI) of the Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN/CNEN-SP). For this, a new ionization chamber alignment protocol was developed for the radiation system and a modification on the micrometer housing used for the movement of the internal cylinders was made. The results obtained for the stability and characterization tests showed to be within the limits established by the standards IEC 61674 and IEC 60731. The correction factors for photon attenuation in the air, transmission and scattering in the diaphragm, scattering and fluorescence and ion recombination were also determined. These values were compared with those obtained by the German primary standard laboratory, Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB), showing good agreement. Finally, the absolute values of the quantity air kerma rate for the standard qualities direct beams MWV28 and WMV35 and the attenuated beams WMH28 and WMH35 were determined; the results are in agreement, with a maximum difference of 3,8% with the values obtained using the secondary standard system of LCI.

O presente estudo destinou-se a realizar uma análise comparativa entre a osteoartrite de quadris e o posicionamento acetabular através de exames radiográficos e de tomografia computadorizada. Foram incluídos 13 pacientes portadores e oito não-portadores de osteoartrite primária do quadril, recrutados no Ambulatório do Instituto de Ortopedia e Traumatologia do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo. Os exames foram submetidos à medição das seguintes variáveis: ângulos acetabulares, ângulo centro-borda, sinal do entrecruzamento, largura e profundidade do acetábulo no RX; anteversão e ângulos setoriais acetabulares nos tomogramas. Não se verificou diferença estatisticamente significatova na anteversão acetabular entre ambos os grupos, ao passo que o ângulo acetabular setorial posterior mostrou média inferior no grupo afetado / The present study intends to develop a comparative analysis between primary hip osteoarthritis and acetabular positioning through x-ray exams and computed tomographic scans. 13 affected and 8 non-affected patients by degenerative hip disease with no underline causes are recruited within the ambulatory care service of the Institute of Orthopedics and Traumatology of the Hospital of Clinics, São Paulo University Medical School. Their radiographic exams are studied for extracting some parameters named as: acetabular angles, center edge angle, crossover sign, acetabular width and acetabular depth. Tomographic films give information to measure acetabular ante version and acetabular setorial angles. Statistically, there is no significant relationship concerning acetabular ante version within the two groups, although, the posterior acetabular setorial angle shows a lower median value in the osteoarthritic group

As câmaras de ionização apresentam várias vantagens em comparação com os demais dosímetros: facilidade de uso, dependência energética pequena e excelente precisão. Estas vantagens aliadas ao grande número de exames de radiodiagnóstico e tratamentos radioterápicos motivaram o desenvolvimento deste plano de doutorado. Neste projeto foram desenvolvidas e caracterizadas câmaras de ionização para aplicação em dosimetria de feixes de radiodiagnóstico e em terapia, com boa precisão e desempenho nos testes de caracterização dentro dos limites recomendados internacionalmente. Elas foram construídas de maneira simples com materiais nacionais de baixo custo, para que elas possam ser reproduzidas e aplicadas em laboratórios de calibração. Os projetos das câmaras de ionização desenvolvidas e caracterizadas neste projeto apresentam diferenças relacionadas ao material e configuração geométrica em comparação às câmaras de ionização comerciais disponíveis no mercado. Além do desenvolvimento de câmaras de ionização para serem utilizadas em feixes padrões de radiação X como padrões de trabalho, neste projeto também foram desenvolvidas e caracterizadas experimentalmente e por simulação de Monte Carlo duas câmaras de ionização cavitárias de grafite de placas paralelas, que foram caracterizadas como sistemas padrões de referência para determinação da taxa de kerma no ar de fontes de radiação gama. Comparando a taxa de kerma no ar determinada com o padrão de referência do Laboratório de Calibração do IPEN, uma câmara de ionização tipo Farmer, com os valores de taxa de kerma no ar obtidos com as câmaras de ionização de grafite, as máximas diferenças obtidas foram de apenas 1,7% e 1,2% para as câmaras de ionização de grafite G1 e G2, respectivamente. Além disso, estas câmaras de ionização apresentaram fatores de correção próximos de 1,000, que é o ideal para uma câmara de ionização ser caracterizada como um sistema de referência. / Ionization chambers present some advantages in relation to other dosimeters: easiness of handling, low energy dependence and high precision. The advantages associated to ionization chambers and the large number of diagnostic radiology exams and therapeutic treatments motivated the development of this project. In this project ionization chambers were developed and characterized to be applied in diagnostic radiology and therapy beam dosimetry, with high precision and performance, in compliance with international recommendations. They were assembled in a simple way, utilizing low-cost national materials, so they can be reproduced and applied at calibration laboratories. The project of these ionization chambers presents some differences in relation to commercial ionization chambers, as the materials utilized and geometrical arrangements. Besides the development of the ionization chambers to be utilized in standard X-ray beam dosimetry as work standard systems, two graphite parallel-plate ionization chambers were developed and characterized to be applied as reference standard systems for determining the air kerma rates of gamma radiation sources. Comparing the air kerma rates determined with the reference standard of the Calibration Laboratory of IPEN, a Farmer ionization chamber, with the values of the air kerma rates obtained with the graphite ionization chambers, the maximum differences obtained were only 1.7% and 1.2% for the G1 and G2 graphite ionization chambers, respectively. Moreover, these ionization chambers presented correction factors close to 1.000, which is ideal for an ionization chamber be characterized as a reference standard system.

The Chandra and XMM-Newton X-ray telescopes have led to numerous advances in the study and understanding of astrophysical X-ray sources. Particularly important has been the much increased spectral resolution of modern X-ray instrumentation. Wind-broadened emission lines have been spectroscopically resolved for many massive stars. This contribution reviews approaches to the modeling of X-ray emission line profile shapes from single stars, including smooth winds, winds with clumping, optically thin versus thick lines, and the effect of a radius-dependent photoabsorption coefficient.

Theoretical models predict that the compressed interstellar medium around runaway O stars can produce high-energy non-thermal diffuse emission, in particular, non-thermal X-ray and γ-ray emission. So far, detection of non-thermal X-ray emission was claimed for only one runaway star, AE Aur. We present a search for non-thermal diffuse X-ray emission from bow shocks using archived XMM-Newton observations for a clean sample of six well-determined runaway O stars. We find that none of these objects present diffuse X-ray emission associated with their bow shocks, similarly to previous X-ray studies toward ζ Oph and BD+43°3654. We carefully investigated multi-wavelength observations of AE Aur and could not confirm previous findings of non-thermal X-rays. We conclude that so far there is no clear evidence of non-thermal extended emission in bow shocks around runaway O stars.