lab. radiodiagnóstico - i física médica - unesp (2006) camada semi-redutora
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Teste de camada semi-redutora (CSR)
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- Determinar a CSR e o CH para campos com aberturas diferente e comparar os resultados;
- Mudar o valor da mAs e repetir o procedimento para uma das abertura de campo e verificar o valor da CSR;
- Determinar a energia efetiva para a kVp avaliada;
- Discutir fisicamente os resultados obtidos.
Objetivos
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Materiais- Tubo de Raio-X;
- Placas de alumínio;
-Câmara de ionização;
-Eletrômetro;
- Suporte de madeira;
- Calculadora;
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Metodologia- Posicionou-se a câmara de ionização na base do banco de madeira;- Posicionou-se as placas de alumínio simetricamente entre a câmara e o tubo de raios X;- Colocou-se gradativamente placas de alumínio sobre o banco, até que o valor da exposição reduzisse a metade;- A exposição e a espessura das primeiras 2 camadas semi-redutoras foram registradas para análise.
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Análise dos Resultados
- Com campo de 10x10cm e 19x19cm realizar medidas com 2 diferentes tempos para construir o gráfico em escala normal, da exposição (mR) em função da espessura (mmAl) e encontrar o valor da CSR através do ajuste exponencial;
- Com o gráfico em escala semi-log da exposição (mR) em função da espessura de alumínio, calcular as CSRs através do ajuste linear;
- Calcular o coeficiente de homogeneidade entre a primeira e segunda CSR;
)CSR(2º
)CSR(1º CH
.g/cm ,702 3alumínio
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Análise dos resultados
- Utilizando a equação abaixo, calculou-se o do alumínio, para poder encontrar a energia efetiva;
- Utilizando a tabela A-11 do livro do Johns, pode-se encontrar a energia efetiva do feixe, fazendo um ajuste no gráfico com os pontos da tabela.
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Medida Real:- Medida1: 78,7kVp e 81,6ms.- Medida2: 79,0kVp e 81,6ms.- Média: 78,85kVp e 81,6ms.- Erro: kVp:1,4375% e ms:2%.
Medida Nominal: 80,0kVp, 400 mA, 32mAs,
80 ms.
Testes de repetitividade de kVp e tempo
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Placas mm Al X (mR)
0 00 00,101 0,101 257,51,016 1,016 199,20,101+1,016 1,117 189,40,101+1,016+0,508 1,625 162,60,101+1,016+0,508+1,016 2,641 139,50,101+1,016+0,508+1,016+0,101 2,742 134,50,101+1,016+0,508+1,016+0,101+0,101 2,843 127,70,101+1,016+0,508+1,016+0,101+0,101+1,016 3,859 106,10,101+1,016+0,508+1,016+0,101+0,101+1,016+1,016 4,875 90,440,101+1,016+0,508+1,016+0,101+0,101+1,016+1,016+1,016 5,891 77,270,101+1,016+0,508+1,016+0,101+0,101+1,016+1,016+1,016+0,508 6,399 70,760,101+1,016+0,508+1,016+0,101+0,101+1,016+1,016+1,016+0,508+0,500 6,899 68,450,101+1,016+0,508+1,016+0,101+0,101+1,016+1,016+1,016+0,508+0,500+0,500 7,3990,101+1,016+0,508+1,016+0,101+0,101+1,016+1,016+1,016+0,508+0,500+0,500 7,399
265,15
62,74
Tabela 1: Exposições com campo 10x10 variando a espessura de alumínio
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y = 238.18e-0.1905x
R2 = 0.9825
0
50
100
150
200
250
300
0 1 2 3 4 5 6 7 8
mmAL
mR
Figura 1: Resultado para campo 10x10 (real e ajuste exponencial)
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y = -0.0827x + 2.3769
R2 = 0.9825
1
10
0 1 2 3 4 5 6 7 8
mmAl
log
da
ex
po
siç
ão
(m
R)
Figura 2: Resultado para campo 10x10 (real e ajuste linear em escala logarítmica)
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(cm2/g) Eefetiva (MeV) (cm2/g) Eefetiva (MeV)
26,2 0,01 0,0613 17,9 0,015 0,05 1,53,39 0,02 0,431 21,12 0,03 0,0353 3
0,565 0,04 0,0311 40,367 0,05 0,0284 50,277 0,06 0,0266 60,201 0,08 0,0244 80,17 0,1 0,0232 10
0,138 0,15 0,0217 150,122 0,2 0,0215 200,104 0,3 0,0217 300,0926 0,4 0,0224 400,0844 0,5 0,0229 500,0779 0,6 0,0234 600,0682 0,8 0,0243 80
0,0251 100
Tabela A-11 do Johns
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y = 0,0317x-0,3591
R2 = 0,9985
0
20
40
60
80
100
120
0 5 10 15 20 25 30
Figura 3: Gráfico da tabela A-11 com todos os pontos
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y = 0,0317x-0,3591
R2 = 0,9985
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
0 5 10 15 20 25 30
Figura 4: Gráfico da tabela A-11 com os 17 primeiros pontos
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y = 0,0317x-0,3591
R2 = 0,9985
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0 5 10 15 20 25 30
Figura 5: Gráfico da tabela A-11 com os 5 primeiros pontos
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Escala Normal Escala Logaritmica
1 CSR (132,58) 3,0752 1 CSR (132,58) 3,0764
2 CSR (66,29) 3,6386 2 CSR (66,29) 3,6401
CH 0,8451 CH 0,8451 2,2535 2,2526 1,9046 1,9038 0,83463 0,8343 0,70541 0,70511
Eef1 0,33826 Eef1 0,33831
Eef2 0,35932 Eef2 0,35938
Tabela 2: Resultado com campo 10x10
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Placas mm Al X (mR)
0 00 00,5+0,5+1,016 2,016 164,70,5+0,5+1,016+0,38 2,396 149,70,5+0,5+1,016+0,38+0,38 2,776 140,70,5+0,5+1,016+0,38+0,38+0,101+0,101 2,978 130,20,5+0,5+1,016+0,38+0,38+0,101+0,101+1,016+1,016 5,01 94,110,5+0,5+1,016+0,38+0,38+0,101+0,101+1,016+1,016+1,016+0,508 6,534 76,90,5+0,5+1,016+0,38+0,38+0,101+0,101+1,016+1,016+1,016+0,508+0,508 7,042 71,130,5+0,5+1,016+0,38+0,38+0,101+0,101+1,016+1,016+1,016+0,508+0,508+0,101+0,101 7,2440,5+0,5+1,016+0,38+0,38+0,101+0,101+1,016+1,016+1,016+0,508+0,508+0,101+0,101 7,2440,5+0,5+1,016+0,38+0,38+0,101+0,101+1,016+1,016+1,016+0,508+0,508+0,101+0,101+1,016 8,26 60,52
273,7
68,61
Tabela 3: Resultado com campo 19x19
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y = 237.31e-0.1733x
R2 = 0.9812
0
50
100
150
200
250
300
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
mmAl
mR
Figura xxx: Resultado para campo 19x19 (real e ajuste exponencial)
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y = -0.0753x + 2.3753R2 = 0.9812
1
10
0 2 4 6 8 10
mmAl
log
da
exp
osi
ção
(m
R)
Figura 6: Resultado para campo 19x19 (real e ajuste linear em escala logarítmica)
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Escala Normal Escala Logaritmica
1 CSR (136,85) 3,1765 1 CSR (136,85) 3,1747
2 CSR (68,425) 3,9997 2 CSR (68,425) 3,9977
CH 0,7942 CH 0,7941 2,1816 2,1526 1,7326 1,7335 0,808 0,80848 0,6417 0,64204
Eef1 0,34222 Eef1 0,34215
Eef2 0,37174 Eef2 0,37167
Tabela 4: Resultado com campo 19x19
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Placas mm Al X (mR)
0 00 00,5+0,5 1 206,50,5+0,5+1,016+0,101+0,508 2,625 145,40,5+0,5+1,016+0,101+0,508+1,016 3,6410,5+0,5+1,016+0,101+0,508+1,016 3,6410,5+0,5+1,016+0,101+0,508+1,016+1,016+1,016+0,101 5,774 85,020,5+0,5+1,016+0,101+0,508+1,016+1,016+1,016+0,101+0,508 6,282 84,30,5+0,5+1,016+0,101+0,508+1,016+1,016+1,016+0,101+0,508 +1,016+0,101 7,399 77,340,5+0,5+1,016+0,101+0,508+1,016+1,016+1,016+0,101+0,508 +1,016+0,101+1,016+0,101 8,5160,5+0,5+1,016+0,101+0,508+1,016+1,016+1,016+0,101+0,508 +1,016+0,101+1,016+0,101 8,516
277,35
118,7
66,605
Tabela 5: Resultado com campo 19x19
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y = 240.75e-0.1627x
R2 = 0.9641
0
50
100
150
200
250
300
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
mmAl
mR
Figura xxx: Resultado para campo 19x19 (real e ajuste exponencial)
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y = -0.0707x + 2.3816R2 = 0.9641
1
10
0 2 4 6 8 10
mmAl
log
da
exp
osi
ção
(m
R)
Figura 7: Resultado com campo 19x19 (real e ajuste linear em escala logarítmica )
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Escala Normal Escala Logaritmica
1 CSR (138,68) 3,3902 1 CSR (138,68) 3,3888
2 CSR (69,338) 4,2605 2 CSR (69,338) 4,258
CH 0,7957 CH 0,7959 2,0441 2,045 1,6266 1,6275 0,75707 0,75741 0,60244 0,60278
Eef1 0,35032 Eef1 0,35026
Eef2 0,38027 Eef2 0,38019
Tabela 6: Resultado para campo 19x19
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Medida Real: 79,6kVp e 65,8ms. Erro: kVp:0,5% ms:2,8125%.
Medida Nominal: 80,0kVp, 250 mA, 16mAs,
64 ms.
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Placas mm Al X (mR)
0 00 00,101+1,016+0,508+1,016 2,641 72,280,101+1,016+0,508+1,016+0,101 2,742 70,150,101+1,016+0,508+1,016+0,101+0,101 2,843 50,980,101+1,016+0,508+1,016+0,101+0,101+1,016+1,016+1,016+0,508 6,399 37,970,101+1,016+0,508+1,016+0,101+0,101+1,016+1,016+1,016+0,508+0,500+0,500 7,3990,101+1,016+0,508+1,016+0,101+0,101+1,016+1,016+1,016+0,508+0,500+0,500 7,399
138,95
33,01
Tabela 7: Resultado com campo 10x10
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y = 115.75e-0.1806x
R2 = 0.9
0
30
60
90
120
150
0 1 2 3 4 5 6 7 8
mmAl
mR
Figura 8: Resultado para campo 10x10 (real e ajuste exponencial)
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y = -0.0785x + 2.0635
R2 = 0.9
1
10
0 1 2 3 4 5 6 7 8
mmAl
log
da
exp
osi
ção
(m
R)
Figura 9: Resultado para campo 10x10 (real e ajuste linear em escala logarítmica)
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Escala Normal Escala Logaritmica
1 CSR (69,475) 2,8265 1 CSR (69,475) 2,8238
2 CSR (34,738) 3,8379 2 CSR (34,738) 3,8347
CH 0,7365 CH 0,7941 2,4518 2,4541 1,8057 1,8072 0,90807 0,90893 0,66878 0,66933
Eef1 0,32817 Eef1 0,32806
Eef2 0,36627 Eef2 0,36616
Tabela 8: Resultado com campo 10x10
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y = 127.06e-0.189x
R2 = 0.9845
0
30
60
90
120
150
0 1 2 3 4 5 6 7 8
mmAl
mR
Figura 10: Resultado para campo 10x10 (real e ajuste exponencial)
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y = -0.0821x + 2.104
R2 = 0.9845
1
10
0 1 2 3 4 5 6 7 8
mmAl
log
da
exp
osi
ção
(m
R)
Figura 11: Resultado com campo 10x10 (escala logarítmica =ajuste linear)
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Escala Normal Escala Logaritmica
1 CSR (69,475) 3,19414 1 CSR (69,475) 3,19332
2 CSR (34,738) 3,66737 2 CSR (34,738) 3,66655
CH 0,87092 CH 0,87093 2,1696 2,17015 1,88965 1,89006 0,80355 0,80376 0,69987 0,70002
Eef1 0,3429 Eef1 0,34287
Eef2 0,36034 Eef2 0,36031
Tabela 9: Resultado com campo 10x10
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Figura 12: Comparação dos resultados (escala normal = ajuste exponencial)
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Figura 13: Comparação dos resultados (escala logarítmica = ajuste linear)
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A CSR é indicativo de penetração do feixe; A 2º CSR é maior que a 1º, visto que a medida que o feixe é filtrado, a Energia Efetiva aumenta; O fator de homogeneidade está entre 0 e 1. A colimação permite que apenas fótons do feixe útil atinjam o detector, por isso no campo 19x19 a CSR é maior; Observou-se boa consistência nos valores de kVp e ms gerados pelo tubo de Raio-X
Conclusão