Desenvolvimento de dispositivo para avaliação de parâmetros radiométricos de feixes de radiodiagnóstico

Abstract

O trabalho apresenta uma metodologia para desenvolvimento de um dispositivo eletro-eletrônico de medidas de parâmetros radiométricos (kVp, dose e tempo de exposição). O dispositivo sensor, amplificador, analisador que melhor respondeu às exposições radiológicas realizadas durante os testes foi o elemento sensor do tipo fotodiodo do tipo PIN, modelo BPW34. O elemento sensor foi conectado ao circuito eletrônico do dispositivo através de conector do tipo BNC e cabo apropriado com malha isoestática onde o módulo de encapsulamento foi de alumínio. O circuito amplificador utilizado foi do tipo OPA 128, devido a sua vantagem quanto a alta imunidade a ruídos externos comuns na instrumentação nuclear. O Trabalho apresenta uma descrição do processo de funcionalidade dos componentes eletrônicos usados na pesquisa, tais como os conceitos de materiais semicondutores e sua interação com a radiação, bem como a eletrônica necessária para projeto e montagem do dispositivo. Os ensaios para validação da efetividade do uso do dispositivo de medidas de radiações desenvolvido foram realizados em equipamentos de radiologia convencional e equipamentos de radiologia intervencionistas (arco cirúrgico). Os resultados das medidas efetuados mostraram-se satisfatórios quanto à ralação: sinal incidente e curva resposta para as faixas energéticas disponíveis nos equipamentos de radiologia analisados. O estudo mostrou que para consolidação da aplicabilidade do dispositivo desenvolvido, e da melhoria da sua performance, na rotina dos ensaios de Controle de Qualidade dos parâmetros radiométricos exigidos pelos órgãos fiscalizadores da área das radiações ionizantes, são necessários ajustes de correlações e calibração em função da faixe energética dos feixes de radiações ionizantes analisados.

The paper presents a methodology for developing an electro-electronic device for measuring radiometric parameters (kVp, dose and exposure time). The sensor, amplifier and analyzer device that best responded to the radiological exposures carried out during the tests was the PIN-type photodiode sensor element, model BPW34. The sensing element was connected to the device's electronic circuit using a BNC connector and an appropriate cable with an isostatic mesh and an aluminum encapsulation module. The amplifier circuit used was the OPA 128 type, due to its advantage in terms of high immunity to external noise common in nuclear instrumentation. The paper presents a description of the process of functionality of the electronic components used in the research, such as the concepts of semiconductor materials and their interaction with radiation, as well as the electronics needed to design and assemble the device. Tests to validate the effectiveness of using the radiation measurement device developed were carried out on conventional radiology equipment and interventional radiology equipment (surgical arc). The results of the measurements were satisfactory in terms of the relationship between the incident signal and the response curve for the energy ranges available in the radiology equipment analyzed. The study showed that in order to consolidate the applicability of the device developed, and to improve its its performance, in the routine of Quality Control tests of the radiometric parameters required by the supervisory bodies of the area of ionizing radiations, correlation adjustments and calibration are necessary according to the energy range of the ionising radiation beams analyzed.