Desenvolvimento de um simulador para espectrometria por fluorescência de raios X usando computação distribuída

A Física das Radiações é um ramo da Física que está presente em diversas áreas de estudo e se relaciona ao conceito de espectrometria. Dentre as inúmeras técnicas espectrométricas existentes, destaca-se a espectrometria por fluorescência de raios X. Esta também possui uma gama de variações da qual pode-se dar ênfase a um determinado subconjunto de técnicas. A produção de fluorescência de raios X permite (em certos casos) a análise das propriedades físico-químicas de uma amostra específica, possibilitando a determinação de sua constituiçõa química e abrindo um leque de aplicações. Porém, o estudo experimental pode exigir uma grande carga de trabalho, tanto em termos do aparato físico quanto em relação conhecimento técnico. Assim, a técnica de simulação entra em cena como um caminho viável, entre a teoria e a experimentação. Através do método de Monte Carlo, que se utiliza da manipulação de números aleatórios, a simulação se mostra como uma espécie de alternativa ao trabalho experimental.Ela desenvolve este papel por meio de um processo de modelagem, dentro de um ambiente seguro e livre de riscos. E ainda pode contar com a computação de alto desempenho, de forma a otimizar todo o trabalho por meio da arquitetura distribuída. O objetivo central deste trabalho é a elaboração de um simulador computacional para análise e estudo de sistemas de fluorescência de raios X desenvolvido numa plataforma de computação distribuída de forma nativa com o intuito de gerar dados otimizados. Como resultados deste trabalho, mostra-se a viabilidade da construção do simulador através da linguagem CHARM++, uma linguagem baseada em C++ que incorpora rotinas para processamento distribuído, o valor da metodologia para a modelagem de sistemas e a aplicação desta na construção de um simulador para espectrometria por fluorescência de raios X. O simulador foi construído com a capacidade de reproduzir uma fonte de radiação eletromagnética, amostras complexas e um conjunto de detectores. A modelagem dos detectores incorpora a capacidade de geração de imagens baseadas nas contagens registradas. Para validação do simulador, comparou-se os resultados espectrométricos com os resultados gerados por outro simulador já validado: o MCNP.

广西合浦地区出土汉代古玻璃的质子激发X荧光分析

采用改进的外束质子激发x射线荧光、电感耦合等离子体原子发射光谱分析等技术，对广西合浦地区出土的一批汉代古玻璃样品的化学成分和结构特性等进行了检测。结果表明：两汉时期，合浦地区的古代玻璃存在K2O—SiO2、PbO-BaO-SiO2、PbO—SiO2、Na2O-K2O-PbO-SiO2、（Na2O）K2O-CaO—SiO2等多种类型，但绝大多数为K2O—SiO2玻璃。表面风化可引起K2O-SiO2玻璃表面K2O等助熔剂的流失和富硅层的形成。综合化学成分以及器型特征，认为我国汉代K2O—SiO2玻璃制造技术可

四川地区出土古玻璃的质子激发X荧光分析

abstract {Proton induced X-ray emission (PIXE) technique is an effective method for the chemical composition analysis of ancient glass samples without destruction. Chemical composition of the ancient glass samples dated from the Warring States Period (770-476 B.C.) to the Six Dynasties Period (220-589 A.D.), which were unearthed in Sichuan area, was quantitatively determined by the PIXE technique. The results show that the glass Bi (disc) and the glass eye beads of the Warring States Period all belong to the PbO-BaO-SiO₂ system. According to the composition and shape, we infer that these glass Bi and eye beads were made in China. Whereas, the chemical compositions of the glass ear pendants and beads of the Six Dynasties Period are varied, including K₂O-CaO-SiO₂, K₂O-SiO₂ and other glass systems. Based on the obtained results and those from literatures, some questions related to the technical propagation of the ancient Chinese glass are discussed.}

热致NiOx薄膜的结构和光学性质变化

利用直流磁控反应溅射技术制备了氧气和氩气的分压比为5:100的NiOx薄膜。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和光谱仪研究了热处理对薄膜的微观结构和光学性质的影响, 并对沉积态薄膜的粉末进行了热分析。沉积态的NiOx薄膜在262 ℃时开始分解, 导致NiOx薄膜的透过率增加和反射率降低。X射线衍射和示差扫描量热曲线(DSC)分析表明, 在热处理过程中并无物相的变化, 光学性质的变化是由于NiOx薄膜热分解引起薄膜表面形貌发生变化而引起的。通过Kissinger公式计算出

Efeitos de raios-X de baixa energia em células mamárias

Doses de radiação de baixa energia podem induzir quebras de dupla fita no DNA assim como também produzir perfis alterados de expressão de genes relacionados a estas lesões. Os danos não reparados ou mal reparados levam a uma maior suscetibilidade à transformação oncogênica já que os efeitos biológicos mais importantes causados pela radiação ionizante são mutação e carcinogênese. As lesões no DNA provocadas pela radiação podem também ocasionar o surgimento micronúcleos e as células podem ser induzidas à apoptose. O objetivo deste trabalho é estudar in vitro a presença de micronúcleos e a apoptose ocasionados por Raios-X de baixa energia. Pretende-se analisar estes efeitos biológicos em relação à energia equivalente à utilizada em exames mamográficos usando duas linhagens estabelecias de células de mama: a MCF-7 (tumoral) e a HB-2 (não-tumoral). As células, em crescimento exponencial, foram irradiadas no equipamento de arranjo experimental de mamografia do LCR/UERJ. A dose de 5Gy na energia de 30 kV foi aplicada com taxa de 0,1 Gy/seg utilizando filtro de 0,03 mm de molibdênio. As irradiações foram realizadas duas vezes, após as irradiações, as células foram incubadas por 4, 24 ou 48 horas e posteriormente coradas com o corante Hoechst33258 para análise em microscopia de fluorescência. Para cada análise, 1000 células foram categorizadas pela morfologia do núcleo. Os resultados mostraram que a HB-2, utilizada neste estudo como célula mamária normal, apresentou maior sensibilidade aos efeitos da radiação, com 37 % das células em apoptose após 4 hs de incubação, enquanto a MCF-7 apresentou 6,5 %. Nas análises após 24 hs foi possível confirmar a radioresistência da MCF-7 tendo sido observadas 11% de células em apoptose no grupo irradiado. Houve um aumento crescente de micronúcleos radioinduzidos nas duas linhagens de acordo com os tempos de incubação. Na análise de 4 hs a HB-2 apresentou 3%, em 24 hs, 8,5% e 48 hs, 11,5 %. Diante destes resultados, foi possível concluir que a energia do feixe de raios-X utilizada na mamografia pode ser capaz de ocasionar aumento de ocorrência de apoptose e geração de micronúcleos nas duas linhagens estudadas

Ativismo X entretenimento: tensões vivenciadas no discurso e nas práticas do Hip-Hop

A presente dissertação aborda as tensões vivenciadas no universo do hip-hop provenientes das relações de seus integrantes com a idéia de uma essência que definiria tal grupo cultural. Para tanto, trazemos uma breve problematização do conceito de identidade, como pano de fundo desta discussão, acreditando na sua relação com essa identidade essencializada do hip-hop. Portanto, tal contexto será analisado trabalhando com a hipótese de que essa relação ocorre de forma diferente, no discurso e nas práticas deste movimento. São priorizados os eixos temáticos política e mídia para o estudo destas problemáticas

A conceptualização de bandido em expressões bandido de x: uma perspectiva cognitivista

Com vistas à conceptualização do conceito de BANDIDO em 32 expressões com a estrutura bandido de x, descrevemos, nesta dissertação, os modelos cognitivos idealizados subjacentes à construção de sentido de tais expressões, postulando-lhes um caráter de modelo cognitivo complexo, nos termos de Lakoff (1987), produtivo na língua. Constituem ainda o arcabouço teórico deste estudo a Teoria da Mesclagem Conceptual (FAUCONNIER e TURNER, 2002) e a Teoria da Metáfora Conceptual (LAKOFF e JOHNSON, 1980). A análise das construções bandido de x foi realizada a partir de 137 comentários retirados da internet e definições elaboradas por 15 alunos do ensino fundamental; 18 do ensino médio e 20 alunos do ensino superior. Os alunos que colaboraram com a pesquisa definiram 24 expressões bandido de x. A pesquisa obedeceu ao procedimento qualitativo de análise dos dados, no qual observamos as diferentes interpretações dadas para as expressões, fundamentando-as a partir dos processos cognitivos envolvidos no sentido das mesmas. Assim com base na análise dos comentários de internautas e nas definições de alunos, propomos quatro processos de conceptualização para as expressões bandido de x: (a) conceptualização com base em modelos cognitivos proposicionais, em que x é um locativo interpretado como lugar de origem ou de atuação do bandido bandido de morro, bandido de rua, bandido de cadeia ; (b) conceptualização com base em modelos esquemático-imagéticos, em que observamos a atribuição de uma espécie de escala ao sentido atribuído à construção, culminando em diferentes status para a categoria BANDIDO DE X, subjacente a expressões bandido de primeira/segunda/quinta categoria/linha; (c) conceptualização de BANDIDO DE X com base em modelos metonímicos, em que x é uma peça do vestuário/calçado/acessório, de modo a interpretar o BANDIDO como pertencendo a uma categoria que costuma utilizar determinada peça de roupa, acessório ou calçado bandido de colarinho branco, bandidos de farda, bandido de chinelo ; (d) conceptualização de BANDIDO DE X com base em modelos metafóricos, em que x é um conceito abstrato que pode ser entendido como um objeto possuído pelo bandido, de forma a caracterizá-lo pela maneira de agir ou expertise bandido de conceito, bandido de atitude, bandido de fé. Acreditamos, assim, na possibilidade de descrição de padrões que regem a conceptualização de BANDIDO DE X, cujos sentidos alcançados por meio de modificadores revelam a produtividade e complexidade do modelo cognitivo BANDIDO

Caracterização de imagens de microtomografia de raios X baseada em descritores de textura

A microtomografia computadorizada (computed microtomography - μCT) permite uma análise não destrutiva de amostras, além de possibilitar sua reutilização. A μCT permite também a reconstrução de objetos tridimensionais a partir de suas seções transversais que são obtidas interceptando a amostra através de planos paralelos. Equipamentos de μCT oferecem ao usuário diversas opções de configurações que alteram a qualidade das imagens obtidas afetando, dessa forma, o resultado esperado. Nesta tese foi realizada a caracterização e análise de imagens de μCT geradas pelo microtomógrafo SkyScan1174 Compact Micro-CT. A base desta caracterização é o processamento de imagens. Foram aplicadas técnicas de realce (brilho, saturação, equalização do histograma e filtro de mediana) nas imagens originais gerando novas imagens e em seguida a quantificação de ambos os conjuntos, utilizando descritores de textura (probabilidade máxima, momento de diferença, momento inverso de diferença, entropia e uniformidade). Os resultados mostram que, comparadas às originais, as imagens que passaram por técnicas de realce apresentaram melhoras quando gerados seus modelos tridimensionais.

Caracterização de um sistema de fluorescência de raios X por dispersão em energia para análise quantitativa de ligas metálicas

Neste trabalho são apresentados os procedimentos de caracterização de um sistema comercial portátil de Fluorescência de Raios X por dispersão em energia, o ARTAX 200, bem com seu processo de calibração. O sistema é composto por um tubo de Raios X, com anodo de Molibdênio e um detector XFlash (Silicon Drift Detector) refrigerado por Efeito Peltier. O procedimento de caracterização do sistema foi realizado utilizando-se uma amostra de referência contendo Ferro e Cromo. Foram também usadas amostras certificadas (National Bureau of Standards) D840, D845, D846, D847 e D849 para a realização do processo de calibração do sistema para análise quantitativa. O processo de calibração foi realizado por três metodologias diferentes a fim de avaliar qual deles apresentaria melhores resultados. A caracterização do sistema ARTAX 200 foi realizada executando testes de estabilidade do tubo de Raios X, repetibilidade, reprodutibilidade, resolução em energia do sistema, levantamento da curva de limite de detecção e verificação do centro geométrico do feixe (CG). Os resultados obtidos nos testes de estabilidade apresentaram um coeficiente de variação médio menor do que 2%, o teste de repetibilidade apresentou valores médios menores que 0,5 %. A reprodutibilidade apresentou um coeficiente de variação médio menor que 1,5%. A verificação do centro geométrica mostrou que o CG encontra-se alinhada com o centro ótimo do feixe em duas das três direções do plano cartesiano. A resolução em energia do sistema para a energia de 5,9 keV foi de 150 eV. O limite de detecção apresentou valores menores que 1 % do Si ao Cu. Na avaliação das metodologias para calibração verificou-se que uma das metodologias aplicadas apresentou melhor resultado. Comparando os resultados com outros sistemas portáteis de XRF observa-se que o ARTAX 200 apresenta eficiência superior em relação aos parâmetros analisados.

X 射线转换屏用Tb3+激活磷酸盐发光玻璃

Phosphate glasses 60P2O5-15CS2O- 15Al2O3-10BaO were made by high temperature melt-annealing method. The absorption spectra, excitation spectra and emission spectra of Gd³⁺-Tb³⁺ and Ce3+-Gd³⁺-Tb³⁺ co-doped phosphate glass 60P2O5-15CS2O- 15Al2O3-10BaO were studied. The experimental results indicate that, the doping of Ce3+ and Gd³⁺ in Tb³⁺ phosphate glass has a good effect on the 545 nm emission of Tb³⁺ at UV excitation. The Ce3+-Gd³⁺-Tb³⁺ co-doped phosphate glass have a good x-ray luminescence at the radiation of x-ray with energy in 50-120 kev, and a high space resolution. The Ce3+-Gd³⁺-Tb³⁺ co-doped phosphate luminescence glass is a promising material for using in the digital radiography system in medical devices.

Avaliação da concentração de Cl, K e Ca na urina, hemolinfa e túbulos de Malpighi de Rhodnius prolixus usando a técnica de fluorescência de raios X por reflexão total por radiação síncrotron (SR-TXRF)

Neste trabalho utilizou-se a técnica fluorescência de raios X usando radiação síncrotron (SR-TXRF) para estudar, quantitativamente, o transporte de cloro, potássio e cálcio na hemolinfa, urina e túbulos de Malpighi (TM) em ninfas de quinto estágio do Rhodnius prolixus (R. prolixus), considerando a excreção destes elementos em diferentes dias após o repasto sanguíneo. R. prolixus é um dos principais vetores do Trypanosoma cruzi, agente causador da doença de Chagas. R. prolixus fornece um sistema modelo particularmente útil porque seus TMs tanto secretam quanto reabsorvem íons a taxas elevadas. Os TMs filtram a hemolinfa e secretam um líquido que é muitas vezes comparado com a urina primária em vertebrados. Os resultados obtidos mostram que a concentração de potássio na urina é substancialmente maior do que na hemolinfa. A concentração de cloro na hemolinfa é menor do que na urina, mas a diferença não é tão marcada como no caso do potássio. No caso do Rhodnius é razoável interpretar a elevada concentração de potássio na urina como adaptativo para o problema de excreção imediato do inseto. A concentração de cálcio nos TMs é substancialmente maior em comparação com os valores encontrados na hemolinfa e urina. Este resultado mostra que o cálcio é retido no corpo do R. prolixus e pouco eliminado. Os resultados obtidos estão coerentes com a literatura. Avaliou-se também o efeito no transporte de Cl, K e Ca após um repasto de sangue de coelho contaminado com HgCl2 de modo a avaliar o efeito da presença deste metal tóxico no balanço iônico nos fluidos de excreção urina e hemolinfa e também pelo principal órgão de transporte, os túbulos de Malpighi. As excreções de Cl e K pela urina são afetadas pela ingestão. Este resultado é esperado levando-se em consideração a ingestão de excesso de Cl através do HgCl2. O transporte de Cl, K e Ca na hemolinfa do Rhodnius prolixus não é afetada pela ingestão de HgCl2. Nos túbulos de Malpighi, as altas concentrações de Ca obtidas foram comparáveis àquelas encontradas nos insetos controle. Pode-se concluir que SR-TXRF é um método muito promissor para análises diretas, rápidas e confiáveis para a quantificação simultânea de elementos envolvidos na regulação do transporte e em todo o sistema excretor de insetos. Além disso, o estudo do transporte e a excreção de elementos no inseto Rhodnius prolixus abrem oportunidade para a maior compreensão de efeitos da poluição em espécies de invertebrados.

Precise determination of anomalous scattering factors of Ge by using X-ray resonant scattering

Variations of peak position of the rocking curve in the Bragg case are measured from a Ge thin crystal near the K-absorption edge. The variations are caused by a phase change of the real part of the atomic scattering factor. Based on the measurement, the values of the real part are determined with an accuracy of better than 1%. The values are the most reliable ones among those reported values so far as they are directly determined from the normal atomic scattering factors.