Caracterização de materiais usando tomografia computadorizada por transmissão de raios-X

Resumo

A Tomografia Computadorizada (TC) tornou possível a visualização do interior de objetos, sem a necessidade de abri-los fisicamente. Esta técnica foi originalmente desenvolvida para a análise e diagnóstico do corpo humano e mais recentemente tem sido largamente utilizada na avaliação não destrutiva de materiais. A TC é uma técnica que permite a obtenção de imagens de secções de objetos, analisando a intensidade da radiação transmitida em diferentes direções. A grande contribuição fornecida por uma imagem tomográfica é a sua capacidade de distinguir regiões com diferentes coeficientes de atenuação ou densidades e com isso separar estruturas superimpostas, que na maioria dos casos, não seriam visíveis em uma radiografia convencional. A TC é uma poderosa ferramenta utilizada em ensaios físicos não destrutivos, podendo ser aplicada para distinguirmos o número atômico médio do material e a sua densidade ou coeficiente de atenuação. Pode ser empregada em diferentes áreas do conhecimento, desde inspeções detalhadas em seres vivos, bem como aplicações na industria eletroeletrônica para detecção de falhas ou imperfeições em produtos eletro-eletrônicos, na agricultura vem sendo utilizada para estudar propriedades físico-químicas de solos, na industria da construção civil pode ser usada para inspecionar estruturas de concreto, etc. Recentemente, projetamos, construímos e testamos, no Laboratório de Física Nuclear Aplicada da Uniso (LAFINAU), um pequeno dispositivo denominado Mini Tomógrafo Computadorizado da Uniso (MTCU), que opera com um único detector de NaI(Tl) acoplado a uma fonte radioativa de 241Am (100 mCi de intensidade), ou seja, um tomógrafo de primeira geração. Este tomógrafo embora funcione corretamente, demora para gerar uma imagem tomográfica e as tomografias apresentam baixa resolução espacial e em densidade. A proposta deste trabalho é transformar o MTCU em um dispositivo de 3º geração, abrindo a possibilidade para fazermos inspeções em seres vivos (plantas ou animais) e aumentando de forma considerável o uso do equipamento, para ensaios não destrutivos de materiais amorfos. Um tomógrafo de 3º geração, operando com uma fonte de raios-X e detectores apropriados, pode gerar tomografias com alta definição espacial e em densidade. Para atingir este objetivo, estamos solicitando recursos a FAPESP, para aquisição de uma fonte de raios-X, detectores e eletrônica de controle. A construção deste dispositivo, irá incrementar de forma considerável a pesquisa desenvolvida pelo nosso grupo e possibilitará que outros grupos de pesquisa da Universidade de Sorocaba e de instituições externas, possam utilizar o LAFINAU, transformando-o em um laboratório multiusuário e interdisciplinar. (AU)