Research on Biomedical Engineering
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Original Article

CONSTRUÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE CÂMARAS DE IONIZAÇÃO COM AR COMPRIMIDO E PAREDES DE ALUMÍNIO PARA DOSIMETRIA COM FÓTONS

CONSTRUCTION AND CHARACTERIZATION OF IONIZATION CHAMBERS WITH COMPRESSED AIR AND ALUMINUM WALLS FOR PHOTONS DOSIMETRY

Rodrigues, R.G.S.; Pelá, Carlos Alberto; Neto, T.G.

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Resumo

Neste trabalho, apresentamos resultados referentes à construção e caracterização de câmaras de ionização com ar comprimido feitas com paredes de alumínio. Foram considerados os efeitos de: absorção na parede, ejeção de elétrons da parede em desequilíbrio com o gás e recombinação. As câmaras de ionização construídas apresentam sensibilidade uma ordem de grandeza maior, comparativamente a câmaras de mesmo volume à pressão ambiente. Em particular, dois modelos foram construídos e caracterizados: uma câmara de 23 cm3 a 2500 kPa e uma câmara de 150 cm3 a 1400 kPa. Estas pressões foram escolhidas por minimizarem a dependência energética na faixa de energias entre 40 keV e 1,25 MeV. Nesta faixa, a variação em energia foi menor que 5 %. A câmara de 23 cm3 a 2500 kPa pode ser utilizada para medir taxas de exposição menores que 10,7 C(kg.sf', mas para taxas maiores que este valor, a recombinação passa a dominar o processo e correções devem ser feitas para manter a linearidade da leitura da câmara com relação à taxa de exposição.

Palavras-chave

Dosimetria, Instrumentação, Câmaras de Ionização com Ar Comprimido

Abstract

In this work, we presented results about construction, characterization and application of ionization chambers with compressed air that were made with aluminum waIls. The considerated effects were: absorbability in the waIl, ejection of electrons of the wall at disequilibrium with the gas and recombination. The ionization chambers presented more sensibility when compared with the chambers of the same volume at 100 kPa pressure. Particularly, two models were tested : a chamber of 23 cm3 with 2500 kPa and a chamber of 150 cm3 at 1400 kPa. These pressures were chosen because they minimize the energetic dependence in the range of energies between 40 keV and 1.25 MeV. In this range, the variation of energy was less than 5 %. With the chamber of 23 cm3 fuIl of compressed air at 2500 kPa, it was possible to measure, with about 10 % error, the rates of exposition of 10-7 C (kg.sf' . The rates of this order were obtained without any kind of correction to the recombination, but the rates of orders of 2,2xIO-6 C (kg.sf' need to be 30 % corrected due to the recombination to keep the linearity of the detector. This chamber, in its work region, shows a recombination inherent to the use of pressure that doesn't prejudice the Iinearity of the chamber because it doesn't depend of the exposure rate. The electronic associated with this chamber to the same sensitivity could be more simple and fast. The results of the application in the analysis of beam scatter and straight in relation with energy were satisfactory.

Keywords

Dosimetry, Instrumentation, Ionization Chambers
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