Kıbrıs Rum Toplumunda Milliyetçi İdeolojinin Temsilcileri

4.3 Otimização de parâmetros do sistema experimental

Em uma fase preliminar aos testes de aplicação do radioisótopo e à aquisição de dados através do aparato experimental, torna-se necessário calibrar determinados parâmetros operacionais, em geral importantes para a otimização do sistema de detecção de raios γ tais como: a voltagem ótima da fonte de alta tensão, o intervalo de energia do espectro de emissão do Am241 _{e o tempo de resolução do sistema.}

4.3.1 Determinação da voltagem ótima de operação da fonte de

alta tensão

A fonte de alta tensão do sistema de detecção deve operar fornecendo tensão estabilizada à válvula fotomultiplicadora. A tensão de operação pode ser otimizada de forma a garantir maior eficiência na contagem de pulsos de radiação através de sinais eletrônicos com intensidade proporcional à energia da mesma. Para tanto, torna-se necessário definir a voltagem ótima de suprimento de energia tal que maximize a contagem de pulsos de radiação.

Para a determinação da voltagem ótima utiliza-se o discriminador SCA (ORTEC modelo 550A) para a definição de um intervalo de energias fixo através dos ajustes dos níveis superior (1) e inferior (2) apresentados na Figura 4.6.

Figura 4.6: Detalhes do SCA e do discriminador de voltagem da fonte de alta tensão e do amplificador.

4.3. Otimização de parâmetros do sistema experimental 95

A configuração do Analisador de Canais SCA (ORTEC modelo 550A) operado no modo NORM, controlador 3 da Figura 4.6, permite que os níveis inferior e superior da janela de energia definam o intervalo de 20 mV a 10 V respectivamente. A voltagem da fonte de alta tensão (ORTEC modelo 556) deve ser gradualmente variada através do ajuste dos controladores 4 e 5 da Figura 4.6, na faixa de 100 a 1300 V, e o número de pulsos detectados são coletados em um intervalo de tempo de 10 s ao se proceder o aumento gradual de energia até 1300 V (Ida) e 5 s durante a diminuição da tensão à 100 V (Volta). Os ganhos fino e grosso do amplificador são ajustados em 4,84 e 4 respectivamente, através dos potenciômetros 6 e 7. A Figura 4.7 apresenta a contagem de pulsos como função da variação da voltagem da fonte de alta tensão.

Figura 4.7: Determinação da voltagem ótima.

A voltagem ótima deve ser aquela na qual a contagem do número de radiações que atravessam o meio físico é máxima. Assim sendo, a voltagem ótima da fonte de alta tensão foi arbitrada em 900 V uma vez que a mesma se encontra em um patamar que contém os máximos valores de contagem de pulsos. Valores obtidos na “Ida” ou aumento gradual da energia fornecida, e da “Volta” com a diminuição da tensão até o menor valor mostraram- se idênticos, não apresentando histerese durante a operação. Todavia, qualquer pequena variação que eventualmente ocorra na voltagem pode ser desprezada caso a mesma se encontre no patamar constante, não afetando os resultados finais.

96 4.3. Otimização de parâmetros do sistema experimental

4.3.2 Determinação do intervalo de energia

O espectro de emissão característico é uma particularidade de cada radioisótopo. Conhe- cer o espectro de emissão do radioisótopo é importante para definição de seu intervalo de máxima emissão, como também para que se torne possível filtrar energias diferentes da- quelas produzidas pelo material. É importante que toda a radiação que atinja o detector seja produzida apenas pelo radioisótopo e não por outras fontes externas.

Definida a voltagem ótima da fonte de alta tensão deve-se determinar o intervalo de energia de emissão do Am241_{.O teste é realizado criando-se um intervalo de energia com}

mínima amplitude. O potenciômetro 3 do discriminador SCA apresentado na Figura 4.6 é colocado no modo operacional SYM que permite que a janela de energia seja ajustável de 20 mV a 10 V usando os controladores 1 e 2. Desta forma, percorre-se todo o intervalo de 100 a 1000 mV em pequenas janelas igualmente espaçadas de 100 mV nas quais os limites são definidos pelos níveis inferior e superior. Depois de realizadas cinco leituras da contagem de pulsos por um período de 10 segundos, os níveis de energia são aumentados em 100 mV , sendo que sempre o nível inferior toma a posição do superior do intervalo anterior (Ida). Em seguida o intervalo é percorrido fazendo-se o procedimento contrário, no qual sempre o nível superior ocupa a posição do inferior do intervalo anterior (Volta). Calcula-se então a média aritmética de cinco pontos para cada caso. O intervalo de energia ótimo é aquele que contém a máxima emissão de energia do radioisótopo. O espectro de emissão do Am241 _{é ilustrado na Figura 4.8.}

Figura 4.8: Espectro de emissão do Amerício.

Através da Figura 4.8, pode-se observar que uma boa escolha para tal intervalo é aquele compreendido entre 500 e 800 mV, uma vez que equivale a faixa de operação que contém o maior pico de energia emitida pelo Am241_.

4.3. Otimização de parâmetros do sistema experimental 97

4.3.3 Determinação do tempo de resolução do sistema

Um outro parâmetro importante ligado ao detector e ao sistema de amplificação é o tempo de resolução do sistema de detecção, ou tempo morto, que equivale ao período de tempo no qual o sistema de detecção de pulsos não consegue distinguir se a radiação que chega até ele pertence a uma ou várias emissões da fonte.

Um método para a determinação do tempo morto é a utilização de duas fontes radio- ativas de diferentes energias (GARDNEY; ELY-JR, 1967). Porém, não havendo duas fontes

disponíveis, pode-se utilizar dois blocos de acrílico de diferentes espessuras como forma de simular as mesmas.

Inicialmente mede-se a contagem de pulsos que alcançam o detector sem que haja nenhum obstáculo entre a fonte e o detector. Em seguida mede-se a contagem obtida com os dois blocos de acrílico juntos como atenuadores de radiação e a diferença entre a primeira e a segunda situação medida é definida como o número de pulsos de duas fontes radioativas IAB. Em seguida coloca-se um dos blocos de acrílico em frente à fonte

e faz-se a contagem do número de pulsos emitidos em um certo intervalo de tempo. O total emitido sem nenhum obstáculo, a menos do obtido com o bloco A é a contagem de pulsos IA simulando uma das fontes. Em seguida repete-se o procedimento para o segundo

bloco de acrílico, obtendo-se IB. Existe ainda a necessidade de coletar o número de pulsos

quando a fonte encontra-se lacrada por uma barra de chumbo, denominada contagem do background, IG, que equivale ao número de pulsos de radiação que chegam até o sistema

de detecção provenientes de outras fontes que não o radioisótopo. O cálculo do tempo morto é apresentado pela Equação (4.1) (GARDNEY; ELY-JR, 1967):

τ = IAB− IA− IB+ IG I2 A+ I 2 B− I 2 AB (4.1)

A Tabela 4.1 apresenta os resultados obtidos a partir de uma média aritmética das contagens referentes às fontes A e B separadas, das duas juntas e do background.

Tabela 4.1: Determinação do tempo morto. Fonte Contagem de pulsos [s−1_]

A 4870

B 12131

AB 14730

Background 3