Radiologia

O trabalho descreve uma metodologia para a obtenção do

potencial de aceleração dos elétrons (kVp) aplicado a tubos

de raios X, através da determinação do ponto extremo do

espectro de energias da radiação emitida pelo tubo. As

medições foram feitas utilizando dois fotodiodos PIN: um

Hamamatsu S3071 e um Siemens SFH206K, irradiados

diretamente pelo feixe, operando à temperatura ambiente,

o que reduz muito os inconvenientes do uso de fotomultiplicadoras

e detetores de germânio. A calibração em energia

do sistema pode ser feita com fontes radioativas emissoras

de raios X e gama, o que torna o método absoluto. O valor

do kVp é determinado através da regressão linear na faixa

final do espectro, de modo a proporcionar, simultaneamente,

um bom ajuste da reta e um desvio padrão baixo

do valor do kVp. São apresentados resultados de medições

feitas com tubos conectados a um gerador trifásico,

utilizando-se filtrações adicionais entre 1,5 e 5,0 mm de

Cu, de modo a minimizar a contribuição dos fótons de

menor energia e reduzir o empilhamento de pulsos. Os

valores de kVp determinados apresentam erros entre 0,2 e

0,6 kV na faixa de tensão entre 50 e 110 kV. Como exemplo,

a metodologia foi aplicada na verificação da calibração

secundária de um divisor de tensão, utilizado, por sua

vez, na calibração terciária de medidores não-invasivos de

kVp. São discutidas e avaliadas as fontes de erros intrínsecos

ao processo.

Palavras-chave: Calibração de medidores de kVp,

Espectrometria de raios X, Fotodiodos PIN, Radiodiagnóstico,

Tubos de raios X.

Abstract

This paper describes a methodology to obtain the electron

acceleration potential (kVp) applied to X-rays tubes, through

the determination of the end-point of the radiation energy

spectrum. Measurements were made by using two silicon PIN

photodiodes, namely, a Hamamatsu S3071 and a Siemens

SFH206K, directly irradiated, at room temperature, so reducing

the drawbacks existing in the utilization of photomultipliers and

germanium detectors. The system energy calibration can be made

with X- and gamma rays emitting radioactive sources, like 241Am

and 133Ba, becoming the method absolute. The kVp is determined

through linear regression in the spectrum final energy range,

such as to provide both best fit and low standard deviation in the

kVp values. Results are presented from measurements performed

by using X-rays tubes connected to a three-phase generator, with

additional filtration in the range 1.5 to 5.0 mm of copper, in

order to minimize the contribution of low energy photons and to

reduce pulse pile-up. Errors of determined kVp values are between

0.2 and 0.6 kV in the potential range of 50 to 110 kV. The above

methodology was applied to check the secondary calibration of a

voltage divider, which, in turn, is used in the tertiary calibration

of non-invasive kVp meters. Intrinsic error sources are discussed

and evaluated.

Keywords: Calibration of kVp meters, X-rays spectrometry, PIN

photodiodes, Diagnostic X-rays tubes.

M.C. Silva

Aluna de mestrado – Instituto de Física

USP - Universidade de São Paulo

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P. Lammoglia

Tecnóloga em Saúde, Seção Técnica

de Aplicações em Diagnóstico por Imagens

Instituto de Eletrotécnica e Energia - (IEE/USP)

Av. Prof. Luciano Gualberto, 1289

05508-900 - São Paulo – SP.

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S.B. Herdade

Professor Associado (Consultor),

Instituto de Eletrotécnica e Energia - USP

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P.R. Costa

Físico, Chefe da Seção Técnica de Desenvolvimento

Tecnológico em Saúde

Instituto de Eletrotécnica e Energia – USP

e-mail: [e-mail]

R.A. Terini

Prof. Associado, Departamento de Física

Pontifícia Universidade Católica de São Paulo

Rua Marquês de Paranaguá, 111

01303-050 - São Paulo – SP.

e-mail: [e-mail]

Revista Brasileira de Engenharia Biomédica,

v. 16, n. 1, p. 13-20, jan/abr 2000

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