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Dissertação de Mestrado
DOI
https://doi.org/10.11606/D.85.2020.tde-07102020-084657
Documento
Autor
Nome completo
Roberto Simplício Guimarães
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2020
Orientador
Banca examinadora
Genezini, Frederico Antonio (Presidente)
Arenhardt, Valeria
Rodrigues, Cleber Lima
Título em português
Desenvolvimento de um instrumento de movimentação e troca de amostras de radioisótopos para detectores HPGe - Germânio Hiper-Puro
Palavras-chave em português
Arduino
baixo custo
detector HPGe
mecanismo
precisão
Resumo em português
Um conjunto mecânico comandado por um microcontrolador que movimenta e posiciona com precisão uma série de amostras irradiadas foi montado. Este conjunto é personalizado para um arranjo com um detector de HPGe e blindagem,e traz ganhos dentre os quais se destacam desobrigar a presença do operador durante a aquisição de dados, minimizando sua exposição às radiações oriundas da amostra e proporcionar medidas com repetibilidade. O arranjo onde o equipamento foi montado é localizado no laboratório de ativação neutrônica na CRPq no IPEN/CNEN. Esse mecanismo, controlado por uma placa denominada Arduino MEGA 2560, possui uma interface amigável desenvolvida em C#, interage com o sistema de aquisição denominado Genie2000 e armazena os dados da contagem em um banco de dados MySQL. Em todo o conjunto mecânico existem peças desenvolvidas e manufaturadas em impressora 3D. Nesse arranjo o conjunto das amostras fica posicionado na lateral externa da blindagem, sendo necessária blindagem adicional em torno do conjunto para evitar aumento da radiação de fundo no laboratório e que a radiação emitida por elas alcance o detector. A amostra aproxima-se do detector por uma escotilha superior que abre e fecha conforme a movimentação do braço mecânico que contem a amostra na sua extremidade. Sensores de fim de curso asseguram a calibração do sistema em todos os seus movimentos, sendo que a amostra pode ser posicionada em frações de mm em relação ao detector HPGe, conforme programado pelo usuário , utilizando todo o curso do interior da blindagem.O instrumento pode ser replicado e customizado para outros sistemas de detecção na espectrometria gama, mantendo a filosofia de utilizar matérias acessíveis e ter o custo menor que os sistemas comerciais.Testes de repetitibilidade foram executados demonstrando assim a eficiência do sistema.
Título em inglês
Development of a radioisotope sample movement and exchange instrument for HPGe - Hyper-Pure Germanium detectors
Palavras-chave em inglês
Arduino
engine
HPGe detector
low cost
precision
Resumo em inglês
A micro controller driven mechanical assembly that accurately moves and positions a series of irradiated samples to HPGe detectors to minimize user exposure to gamma radiation from the sample and provide long-term repeatability measurements. The purpose of this work was to develop a custom mechanism for the arrangement called Canberra 6, located in the neutral activation laboratory at CRPq at IPEN / CNEN. This mechanism controlled by a board called Arduino MEGA 2560, has a user-friendly interface developed in C# that interacts with the acquisition system called Genie2000 and stores counting data in a MySQL database. Throughout the mechanical assembly there are unique parts developed. and manufactured in 3D printer. In this arrangement the sample set is positioned on the outside of the HPGe detector shield, and additional shielding around the assembly is required. The sample approaches the detector through an upper hatch that opens and closes as the mechanical arm that contains the sample at its end moves. Limit sensors ensure the system is calibrated in all its movements, and the sample can be positioned in fractions of mm to the HPGe detector as programmed by the user using the full stroke inside the shield. be replicated and customized for other detection systems in gamma spectrometry, maintaining its low cost and efficiency, including for other equipment installed in the referred IPEN laboratory.
 
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Data de Publicação
2020-10-15
 
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