Determinação da camada semirredutora e da tensão aplicada a partir de espectros emitidos por um tubo de raios X

Abstract

Este trabalho descreve um método para o cálculo de camada semirredutora (CSR) e tensão de pico (kVp) aplicada ao tubo de raios X por meio de espectros medidos utilizando um detector de CdTe. São avaliados alguns parâmetros que podem influenciar na determinação dessas grandezas, tais como, tempo morto, taxa de contagens e valor de corrente anódica utilizado. Para isso, foram medidos dois conjuntos de espectros de raios X: Conjunto A, utilizando filtração de cobre de diferentes espessuras (1,8 - 5,4 mm) e mantendo fixa a corrente anódica aplicada ao tubo; Conjunto B, mantendo a filtração de cobre fixa e variando a corrente (0,5 - 3 mA).  As configurações de medições dos espectros do conjunto A permitiram a avaliação da kVp e CSR para diferentes taxas de contagens e tempo morto do sistema de detecção, enquanto o conjunto B permitiu avaliar a dependência dessas grandezas com a corrente anódica do tubo. Fontes radioativas padrão foram usadas para fazer a calibração em energia do sistema espectrométrico. Os valores de tensão aplicados ao tubo foram determinados por meio de regressão linear a partir dos espectros medidos buscando o end point de cada um. Os valores de CSR foram determinados a partir dos espectros medidos, após sua correção por meio de um método de stripping implementado em ambiente Matlab®. Para comparação, a CSR também foi determinada usando uma câmara de ionização de 30 cm3 e filtros de Al de alta pureza. Os resultados mostram que é possível determinar a kVp com boa exatidão e reprodutibilidade, utilizando espectros com tempo morto de até 10%. Apesar disso, os valores obtidos apresentaram desvio de até 7 kV, para espectros medidos com mesma tensão nominal e diferentes valores de corrente, indicando a dependência entre esses dois parâmetros