Desenvolvimento de um sistema para monitoração pessoal por método de luminescência opticamente estimulada com óxido de berílio

• Autor(a) principal: OLIVEIRA, Charles Nilton do Prado
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFPE
• Texto Completo: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/44884
• topic: Energia Nuclear; Luminescência opticamente estimulada; Dosímetros de BeO; Equipamentos de leitura OSL; Dosimetria pessoal

A Luminescência Opticamente Estimulada (OSL) é a emissão de luz de um material isolante ou semicondutor, previamente irradiado, estimulado por uma fonte de luz de comprimento de onda adequado. O fenômeno OSL surgiu como uma técnica de dosimetria de aplicação prática e sua utilização tem crescido na dosimetria pessoal, ambiental e clínica. Na dosimetria pessoal por OSL existe comercialmente o dosímetro de Al2O3:C e, mais recentemente, o BeO. Desta forma, a comunidade científica tem interesse em desenvolver pesquisas visando novos materiais e a construção de equipamentos exclusivos para medidas OSL, viabilizando assim o aperfeiçoamento e a redução de custos do sistema. O objetivo deste trabalho é projetar e construir um sistema de leitura OSL aplicado em dosimetria pessoal com dosímetros de BeO. O sistema é construído com plataforma de hardware e software de código aberto, o que reduz os custos de desenvolvimento a níveis acessíveis. O sistema de medição é baseado na placa de microcontrolador Arduino, a qual é responsável pelo controle do mecanismo de posicionamento da amostra, sistema de estimulação, tempo preciso e contagem de fótons. A interface gráfica do usuário no computador é escrita em linguagem Java e pode ser executada em qualquer plataforma. O sistema de estimulação é baseado em diodo emissor de luz (LED) de alta potência na região visível do espectro eletromagnético e no modo de estimulação de onda contínua. A emissão de luminescência da amostra é medida usando um módulo de tubo fotomultiplicador (PMT), que funciona no modo de contagem de fótons e produz pulsos como saída. Os pulsos do módulo PMT são registrados por um circuito contador digital temporizado com sinal de controle rápido via microcontrolador. O sistema OSL desenvolvido, denominado OSLMeter3001, é caracterizado usando dosímetros de BeO (badge BeOSL) da Dosimetrics. Os resultados da avaliação experimental da reprodutibilidade da luz de referência tiveram variação menor ou igual a 1% nas medidas do controle diário. A estabilidade do leitor OSL foi avaliada com a leitura de dosímetros de referência que apresentou variação menor que 3,7% no período de seis meses. A reprodutibilidade da resposta OSL para dose de 1mSv foi menor que 4%. A linearidade da resposta com a dose no intervalo de 0,08 a 2000 mSv, em termos de Hp(10), apresentou R2 = 0,9992 e dentro do intervalo de aceitação de 10%. O limite inferior de detecção encontrado é 0,003 mSv, menor do que 0,1 mSv, exigido pela CNEN. O efeito das condições climáticas e da luz ambiente sobre o leitor OSL são menores que 0,02 mSv. Além disso, avaliou-se o desempenho do sistema OSLMeter3001 por um exercício de proficiência, e seus resultados mostraram que todas as leituras estão dentro dos limites de aceitação da curva trombeta. Portanto, o sistema OSLMeter3001 atende aos requisitos da norma CASEC/IRD:2014 da CNEN.