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Master's Dissertation
DOI
https://doi.org/10.11606/D.59.2021.tde-03122021-153219
Document
Author
Full name
Caio César Garcia Souza
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Ribeirão Preto, 2021
Supervisor
Title in Portuguese
Análise do desvanecimento do sinal termoluminescente por meio da curva de emissão
Abstract in Portuguese
A dosimetria termoluminescente é fundamentada no princípio de que alguns cristais podem absorver e armazenar a energia da radiação ionizante, que é reemitida na forma de radiação eletromagnética, quando estes cristais são aquecidos. A luz emitida é então detectada por uma fotomultiplicadora e correlacionada à dose absorvida recebida pelo material termoluminescente (TL). A perda do sinal termoluminescente com o tempo decorrido entre a irradiação e a leitura é uma característica bem conhecida dos dosímetros termoluminescentes e é referida como desvanecimento. Para o monitoramento de doses individuais, o efeito do desvanecimento é uma questão desafiadora, pois a medição de um sinal reduzido resulta em uma subestimação da dose de irradiação. Normalmente, o desvanecimento é contornado através de um tratamento térmico, que apaga o sinal dos picos de menor temperatura, sendo eles os maiores responsáveis pelo desvanecimento do sinal. Devido a isso, o objetivo deste trabalho foi estudar e analisar a curva de emissão TL, e entender melhor o fenômeno do desvanecimento e a metodologia de tratamento térmico, podendo propor uma metodologia alternativa para otimizar o tempo de leitura e tratamento da pastilha. Um total de 100 pastilhas foram utilizadas para seleção de um grupo de trabalho para avaliação do desvanecimento do sinal TL com o tempo entre a irradiação e a leitura. A seleção foi dada pela leitura média e reprodutibilidade das pastilhas. Após a seleção, essas pastilhas foram divididas em subgrupos, em que cada grupo foi irradiado com doses de 0,1 a 10 mGy. O sinal TL de cada subgrupo foi lido após tempos de 0 a 60 dias após a irradiação, com avaliação do desvanecimento dos picos de baixa (P1) e alta (P2) temperatura. Foram comparados resultados com e sem tratamento térmico realizado previamente às leituras. Pelos resultados foi possível observar que a partir do dia 10, o sinal do P1 desaparecia quase por completo, além de que o tratamento térmico melhora os resultados obtidos referentes ao P2, com uma redução da dispersão dos dados de até 12%. Porém, os resultados obtidos apontam para a potencialidade da utilização da razão F (razão da integral do sinal do P2 pela integral do sinal total) como parâmetro dosimétrico. Foi possível perceber que a razão F apresenta resultados comparáveis para leituras com e sem tratamento térmico. Isso mostra que a razão F é um potencial parâmetro dosimétrico que independe tanto do desvanecimento, quanto da dose. Desta forma, o uso da razão F pode representar um potencial ganho para laboratórios de dosimetria individual, no sentido de facilitar o processamento dos dosímetros individuais sem a necessidade de tratamentos térmicos pré-leitura e mantendo-se a exatidão da quantificação das grandezas operacionais.
Title in English
Analysis of thermoluminescent signal fading through the emission curve
Abstract in English
Thermoluminescent dosimetry is based on the principle that some crystals can absorb and store energy from ionizing radiation, which is re-emitted in the form of electromagnetic radiation when these crystals are heated. The emitted light is then detected by a photomultiplier tube and correlated to the absorbed dose received by the thermoluminescent (TL) material. The loss of the thermoluminescent signal with the time elapsed between the irradiation and the reading is a well-known characteristic of thermoluminescent dosimeters and is referred to as fading. For the monitoring of individual doses, fading is a challenging issue, as measuring a reduced signal results in an underestimation of the irradiation dose. Fading is usually bypassed through a thermal treatment, which erases the signal from the lowest temperature peaks, which are the most responsible for the signal fading. Hence, the objective of this work was to study and analyze the TL emission curve, and to better understand the fading phenomenon and the thermal treatment methodology, aiming to propose an alternative methodology to optimize the reading and treatment time. A total of 100 TL pellets were used to select a working group and assess the TL fading signal with the time between irradiation and reading. The selection was given by the average reading and reproducibility of the pellets. After selection, these pellets were divided into subgroups, in which each group was irradiated with doses from 0.1 to 10 mGy. The TL signal of each subgroup was read after times from 0 to 60 days after irradiation, with evaluation of the fading of the low (P1) and high (P2) temperature peaks. Results were compared with and without heat treatment performed prior to the readings. From the results it was possible to observe that from day 10 onwards, the P1 signal disappeared almost completely, in addition to the heat treatment improving the results obtained for P2, with a reduction of data dispersion up to 12%. However, the obtained results point to the potential of using the F ratio (ratio of the integral of the P2 signal by the integral of the total signal) as a dosimetric parameter. It was possible to see that the F ratio showed comparable results for readings with and without thermal treatment. This shows that the F ratio is a potential dosimetric parameter that is independent of both fading and dose. Thus, the use of the F ratio can represent a potential gain for individual dosimetry laboratories, in the sense of facilitating the processing of individual dosimeters without the need for pre-reading thermal treatments and maintaining the accuracy of the quantification of the operational quantities.
 
Publishing Date
2022-01-07
 
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