Estudo das propriedades de fotodíodos comerciais usados como dosímetros
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Jornadas do L I P 2008 LABORATÓRIO DE INSTRUMENTAÇÃO E FÍSICA EXPERIMENTAL DE
PARTÍCULAS
Estudo das propriedades de fotodíodos comerciais usados como dosímetros
Florbela Rêgo
Luís Peralta
Ana Farinha
MC EM FÍSICA MÉDICA
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OBJECTIVOS
Jornadas do LIP 2008
- Explorar a aplicabilidade de alguns fotodíodos comerciais à dosimetria directa em radiologia, em particular na região útil à mamografia entre 20 e 30 kV.
-Foram escolhidos estes dosimetros porque:
- estão disponíveis comercialmente- são baratos- podem ser lidos directamente com
electrómetros- não necessitam de ser polarizados- permitem uma boa resolução em
posição (são pequenos)
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PLANO DE TRABALHO
Jornadas do LIP 2008
- Caracterização da resposta dos dosimetros em função da temperatura (dosimetros a ser aplicados na pele).
- Estudo da linearidade dos dosimetros com o kerma (dose em ar).
- Caracterizar o feixe do tubo de raios-X utilizado para posteriores comparações .
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Saída de ar
Entrada de ar
Ligação sistema de regulação de potência
SISTEMA DE AQUECIMENTO E ARREFECIMENTO
Jornadas do LIP 2008
Caracterização da resposta dos dosimetros em função da temperatura
Saída de ar
Regulador de potência
Resistência de aquecimento
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Jornadas do LIP 2008
PORTA AMOSTRASSaída de ar
Ligação ao sistema de arrefecimento/aquecimento
Ligação ao electrómetro
Sonda de temperatura
Fotodíodo Janela fina de alumínio
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Jornadas do LIP 2008
DISPOSITIVO EXPERIMENTAL
ElectrómetroRegulador de potência
Sistema de aquecimento
Fonte radioactiva
Porta amostras
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FOTODIODOS TESTADOS
Jornadas do LIP 2008
Fotodíodos Tipo Área efectiva (mm2)
Espessura (µm)
Gama de Temperatura de funcionamento (°C)
Hamamatsu S1337-1010BRS1337-33BRS1337-16BRS8193*
1005.75.95.8
entre 30 e 40
-20 a +60
Fotodiodos
* Díodo com cintilador cerâmico
0 10 20 30 40 500,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1010BR16BR33BRS8193
Temperatura (ºC )
Sens
ibili
dade
nor
mal
izad
a
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CARACTERIZAÇÃO DO FEIXE
-Comparação dos valores:- Experimentais- Monte Carlo Penelope- IPEM (Instituto de Física e Engenharia em
Medicina)
-Condições experimentais:- Utilização de um filtro de alumínio de 0,5 mm
para remoção das baixas energias.- Uma gama de potencial entre 30 e 50 kV
Jornadas do LIP 2008
Na caracterização do feixe foi utilizada uma câmara de ionização para raios-X e filtros de alumínio.
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SISTEMA DE MEDIDA
Electrómetro
Filtros de alumínio
Jornadas do LIP 2008
Camâra de ionização
Tubo de raios-X
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Estudo da atenuação do feixe em filtros de alumínioCOMPARAÇÃO DOS VALORES EXPERIMENTAIS, MONTE
CARLO E IPEM
- Variação do kerma em função da espessura do filtro alumínio não é exponencial.
-Existe uma boa concordância entre os valores obtidos pelos três métodos. Jornadas do LIP 2008
0 1 2 3 4 5 6
0,1
1
1030 kV
ExperimentalIPEMSimulação
Espessura de alumínio (mm)
Ker
ma
norm
aliz
ado
0 1 2 3 4 5 6
0,1
1,0
10,040 kV
ExperimentalIPEMSimulation
Espessura de alumínio (mm)
Ker
ma
norm
aliz
ado
0 1 2 3 4 5 6
0,1
1,0
10,050 kV
ExperimentalIPEMSimulation
Espessura de alumínio (mm)
Ker
ma
norm
aliz
ado
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Caracterização do feixe através dos valores do HVL ( half-value layer)Por interpolação da curva de variação do kerma em função da espessura
de alumínio, determinou-se o primeiro HVL.
- Verificou-se que a diferença percentual entre os valores era inferior a 10%.
Jornadas do LIP 2008
-Os resultados obtidos estão de acordo com a literatura, tendo em conta as incertezas do processo.
25 30 35 40 45 50 550
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1ExperimentalIPEMSimulação
Potencial ( kV)
HVL
(mm
)
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TRABALHO FUTURO
Jornadas do LIP 2008
- Estudo da linearidade dos dosimetros com o kerma.
- Estudo em fantoma do tronco.
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FIM