Estudo da condução de calor transiente através do método das diferenças finitas explícito

Este trabalho objetiva apresentar uma metodologia simples que envolve conceitos básicos das disciplinas de métodos numéricos e transferência de calor, podendo ser utilizado como material de apoio no ensino da graduação. O método das diferenças finitas explícito é utilizado na resolução de um problema sujeito às condições de contorno de segunda e de terceira espécies em regime transiente. Por se tratar de um método numérico simples, envolve a participação do estudante durante todas as etapas de elaboração da solução. Como exemplo de aplicação, gera-se o campo de temperaturas para diferentes materiais, na situação de equilíbrio. Além disso, utiliza-se uma expressão responsável pelo incremento no passo temporal, minimizando o número de iterações necessárias para a convergência. Os resultados obtidos encontram-se em boa concordância com os resultados gerados por um software computacional amplamente utilizado no ensino de transferência de calor.This paper aims to present a simple methodology that involves basic concepts of the numerical methods and heat transfer subjects, which can be used as supplementary school material on undergraduate teaching education. The explicit finite difference method is used to solve a problem subject to boundary conditions of second and third species in the transient regime. Because it is a simple numerical method, it involves the student´s participation during all stages of the solution development. As an application example case, it generates the temperature field for different materials, in equilibrium. In addition, it is used an expression responsible for the increase in the time step, minimizing the required number of iterations for convergence. The obtained results are in good agreement with the results generated by computer software widely used in the teaching of heat transfer

Confecção de dosímetro TL de LiF(Mg) pela técnica de sinterização

Visando obter dosímetros de estado sóiR!o, que fossem sensíveis, reprodutíveis, de fácil manuseio e que pudessem ser empregados na dosimetria pessoal, foi desenvolvida uma técnica de obtenção destes dosímetros no Brasil, utilizando-se pó de LiF. Diversos lotes de dosímetros compactados a frio e sinterizados foram investigados em função da concentração de material dopante e tempo de sinterização. Determinaram-se algumas características termoluminescentes, que foram comparadas com as dos dosímetros TLD-100 extrudados, usados como referência internacional. A metodologia experimental e os resultados com as respectivas análises são descritos neste artigo.Malanufacture of thermoluminescent dosimeter oj LiF (Mg) by sintheri:.ation technique.With the aim of developing solid state dosimeters, which were sensi- . ble, reproducible, easy to handle and with the possibility to be used in personal dosimetry, we worked on a technique to produce these dosimeters, in Brazil. using LiF powder. Many different baths of cold compacted and sinterized dosimeters were investigated as a function o f the dopant concentration and the sinterization time. Some termoluminescent characteristics were measured, and compared to those of the extruded TLD-100 dosimeters, which are used as an international reference. The experimental methodology and the obtained results, with their respective analyses, are the subject of this paper

Simulação da deposição de energia por fótons e elétrons utilizando a equação de Boltzmann

Los procedimientos que implican el uso de radiación ionizante en el campo biomédico se han investigado en los últimos años - en particular con respecto a la determinación de la energía depositada en el tejido humano en pacientes sometidos a radiación. En este contexto, el presente trabajo se presenta una metodología para el cálculo de la dosis absorbida, el factor de acumulación y la energía depositada en los materiales utilizados para simular el tejido humano y otras pantallas utilizadas en los proyectos. Los procesos aleatorios de interacción de fotones y electrones con estos materiales se simularon mediante métodos matemáticos para la solución de la ecuación de transporte con aproximaciones de los núcleos dispersión de Klein-Nishina y Rutherford aplicado a la ecuación de Fokker-Planck.Procedures involving the use of ionizing radiation in the biomedical field has been investigated in recent years - in particular as regards the determination of the energy deposited in human tissue in patients undergoing radiation. In this context, this paper presents a methodology for the calculation of the absorbed dose, the build-up factor and the energy deposited in the materials used to simulate human tissue and other screens used in projects. The random processes of interaction of photons and electrons with these materials were simulated by mathematical methods for solving to solve the transport equation with approximations of the scattering kernel of Klein-Nishina and Rutherford scattering cores applied to the Fokker-Planck equation.Procedimentos que envolvem o uso das radiações ionizantes na área biomédica têm sido investigados nos últimos anos – em especial, no que tange à determinação da energia depositada no tecido humano em pacientes submetidos à radiação. Nesse contexto, o presente trabalho apresenta uma metodologia para cálculo da dose absorvida, fator de build-up e energia depositada em materiais empregados para simular o tecido humano e outros utilizados em projetos de blindagens. Os processos randômicos de interação de fótons e elétrons com esses materiais foram simulados por métodos matemáticos para resolver a equação de transporte com aproximações dos núcleos de espalhamento de Klein-Nishina e Rutherford aplicada na equação de Fokker-Planck

Detector para raios X de baixa energia, usando diodo PIN fotovoltaico

Uma nova geração de detectores semicondutores para radiação ionizante encontrase disponível no mercado para aplicações tanto na indústria quanto na área da saúde. Entretanto, é necessário comparar esses sistemas de detecção quanto à relação custobenefício. Os atuais detectores cintiladores e os de GeLi utilizados para radiação X, devido ao seu alto custo e dimensões, inviabilizam seu uso em equipamentos portáteis e em dosimetria pessoal de rotina. Por outro lado, os detectores a gás existentes são ineficientes para detectar radiação X. Dessa forma, neste trabalho, é proposto o desenvolvimento de um novo tipo de sensor para medir radiação X, baseado num diodo fotovoltaico PIN de pequena dimensão, que pode ser operado à temperatura ambiente com área aproximada de 100 mm2 . Um amplificador de alto desempenho é também desenvolvido, e medidas são apresentadas, para a resposta do sensor em função da alta-tensão e da corrente de tubo de Raios X.A new generation of semiconductor detectors for ionizing radiation is now available in the market for industrial and medical applications. However, it is necessary to compare these detection systems to the ratio of cost and performance. The current scintillator detectors and the GeLi used for X-radiation, due to its high cost and dimensions, become its use unfeasible in portable equipments and daily personal dosimeters. On the other hand, the existing gasbased detectors are not suitable to detect X-radiation. Thus, on this study, it is proposed the development of a new kind of sensor to measure X-radiation, based on a small photovoltaic PIN diode, which can be operated at room temperature, whose surface area is about 100 mm2 . A high-performance amplifier is also developed and measurements are presented to a sensor response because of the high voltage and the X-ray tube current

Controle de parâmetros técnicos em equipamentos de raios x diagnósticos : avaliação em dois aparelhos do Hospital de Clínicas de Porto Alegre

OBJETIVOS: Uma vez que o Hospital de Clínicas de Porto Alegre mantém um Programa de Garantia da Qualidade aplicado ao Serviço de Radiologia, o presente trabalho objetivou monitorar, durante 1 O meses consecutivos, o desempenho, de dois equipamentos de raios X. MATERIAIS E MÉTODOS: Para esse trabalho, foram escolhidas as duas salas mais usadas para exames radiológicos de pacientes pediátricos do Hospital de Clínicas de Porto Alegre. Nos dois aparelhos de raios X foram realizados testes mensais, durante um período de 10 meses consecutivos. Nesse período, foram realizados cerca de 25 mil procedimentos radiográficos. O trabalho acompanhou os seguintes parâmetros operacionais: alinhamento e colimação do feixe, tensão de pico, carga transplantada, tempo de exposição e fuga de cabeçote. Verificou-se o grau de adequação destes parâmetros aos limites de tolerância contidos na literatura especializada. RESULTADOS: Todos os parâmetros aferidos apresentaram variações em um intervalo permitido e especificado na literatura. CONCLUSÕES: Os resultados confirmam a importância da manutenção de um Programa de Garantia de Qualidade em um serviço de radiodiagnóstico.Control of technical parameters in X-ray diagnostic equipament: evaluation o f two Xray units at Hospital de Clinicas de Porto Alegre. OBJECTIVES: Hospital de Clínicas de Porto Alegre maintains a quality control program to monitor lhe institution's radiology service. The work described in this paper aimed at assessing the performance of two X-ray units during 1 O consecutive months. MA TERIALS ANO METHODS: For this work, we chose to look at lhe two busiest rooms used for radiological examination of pediatric patients at Hospital de Clínicas de Porto Alegre. Two X-ray units were tested monthly for 1 O months. During this period, around 25 thousand radiographic procedures were performed. Our work considered the following technical parameters: collimation and bundle perpendicularity, X-ray vo/tage, transportable freight, exposure time and escape radiation for the X-ray tube. We then compared lhe parameters measured to tolerance limits established by the specialized literature. R E SUL TS: Ali the parameters measured presented variations that are within the acceptable limits specified in the /iterature. CONCLUSIONS: Our results comfirm the importance of maintaining quality control programs aimed at monitoring radiodiagnostic services

Avaliação preliminar de parâmetros operacionais em equipamentos fixos de raios-x diagnóstico

Neste trabalho foram avaliados 22 equipamentos fixos de raios-X diagnóstico pertencentes a três instituições hospitalares de grande porte de Porto Alegre, com o objetivo de demonstrar a importância da implantação de um Programa de Garantia da Qualidade, assessorado por um físico médico, no desempenho desses equipamentos. Para tanto, foram coletados dados de testes de alinhamento e colimação do feixe, tensão de pico, corrente anódica, carga transportável e tempo de exposição. Os resultados dos testes mostraram que em apenas uma das instituições todos os equipamentos mantiveram-se em condições consideradas operacionalmente aceitáveis, com erro relativo porcentual inferior a 10%, em relação aos parâmetros avaliados. Esse estudo mostrou também que o desempenho dos equipamentos das três instituições analisadas é reflexo direto da manutenção de um Programa de Garantia da Qualidade, assessorado por um profissional qualificado. Unitermos: Controle de qualidade. Equipamento de raios-X. Físico médico

Confecção de dosímetros termoluminescentes de fluoreto de lítio sinterizado

Visando obter, no Brasil, dosimetros de estado sólido, que fossem sensíveis, reprodutíveis, de fácil manuseio e que pudessem ser empregados na dosimetria pessoal, foi desenvolvida uma técnica para obtenção deste dosímetros, utilizando pó de liFdopado com MG e Na. Diversos lotes de pastilhas compactadas a fio e sinterizadas foram investigadas em função da concentração de dopantes e tempo de sinterização. Determinou-se algumas características termoluminescentes, que foram comparadas com as dos dosímetros TLD-100 usados como referência internacional. A metodologia experimental e os resultados com as respectivas análises, são expostos neste trabalho

Confecção de dosímetros termoluminescentes de fluoreto de lítio sinterizado

Visando obter, no Brasil, dosimetros de estado sólido, que fossem sensíveis, reprodutíveis, de fácil manuseio e que pudessem ser empregados na dosimetria pessoal, foi desenvolvida uma técnica para obtenção deste dosímetros, utilizando pó de liFdopado com MG e Na. Diversos lotes de pastilhas compactadas a fio e sinterizadas foram investigadas em função da concentração de dopantes e tempo de sinterização. Determinou-se algumas características termoluminescentes, que foram comparadas com as dos dosímetros TLD-100 usados como referência internacional. A metodologia experimental e os resultados com as respectivas análises, são expostos neste trabalho