Medición del espectro continuo de la radiación x de alta energía emitida por un Plasma Focus, dosimetría y aplicaciones

Mostrar todas las versiones(3)

En la presente tesis se ha estudiado un Plasma Focus de 4.7 kJ, como fuente pulsada de rayos x de alta energía y explorado sus aplicaciones en cuanto a la obtención de radiografías no convencionales. Se formuló e implementó experimentalmente un método de análisis espectral basado en la atenuación di...

Descripción completa

Guardado en:
Detalles Bibliográficos
Autor principal: Raspa, Verónica
Otros Autores: Moreno, César
Formato: Tesis doctoral publishedVersion
Lenguaje:Español
Publicado: Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales 2009
Materias:
PLASMA FOCUS
RAYOS X DE ALTA ENERGIA
RECONSTRUCCION ESPECTRAL
HARD X-RAYS
SPECTRUM ANALYSIS
X-RAYS
Acceso en línea:https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n4584_Raspa
Aporte de:
Biblioteca Digital - Facultad de Ciencias Exactas y Naturales (UBA) de Universidad de Buenos Aires
id tesis:tesis_n4584_Raspa
record_format dspace
institution Universidad de Buenos Aires
institution_str I-28
repository_str R-134
collection Biblioteca Digital - Facultad de Ciencias Exactas y Naturales (UBA)
language Español
orig_language_str_mv spa
topic PLASMA FOCUS
RAYOS X DE ALTA ENERGIA
RECONSTRUCCION ESPECTRAL
PLASMA FOCUS
HARD X-RAYS
SPECTRUM ANALYSIS
X-RAYS
spellingShingle PLASMA FOCUS
RAYOS X DE ALTA ENERGIA
RECONSTRUCCION ESPECTRAL
PLASMA FOCUS
HARD X-RAYS
SPECTRUM ANALYSIS
X-RAYS
Raspa, Verónica
Medición del espectro continuo de la radiación x de alta energía emitida por un Plasma Focus, dosimetría y aplicaciones
topic_facet PLASMA FOCUS
RAYOS X DE ALTA ENERGIA
RECONSTRUCCION ESPECTRAL
PLASMA FOCUS
HARD X-RAYS
SPECTRUM ANALYSIS
X-RAYS
description En la presente tesis se ha estudiado un Plasma Focus de 4.7 kJ, como fuente pulsada de rayos x de alta energía y explorado sus aplicaciones en cuanto a la obtención de radiografías no convencionales. Se formuló e implementó experimentalmente un método de análisis espectral basado en la atenuación diferencial de la radiación de interés en muestras metálicas, y en el análisis densitométrico de sus radiograf ías. Como filtros se emplearon muestras de cobre, níquel, titanio y plata con espesores comprendidos entre 0.1 y 10 mm. La radiación x fue detectada empleando un sistema de película-pantalla de uso habitual en radiografía general. Los resultados muestran que las componentes más importantes del espectro se hallan comprendidas entre 40 y 150 keV. El método de análisis espectral propuesto es de sencilla aplicaci ón en otros laboratorios, no tiene costo excesivo y permite determinar el espectro x emitido en un único disparo del equipo a partir de radiografías con exposición autocalibrada. El efecto que tiene el uso de muestras de espesor finito en la medición, fue analizado mediante simulaciones realizadas usando el código MCNP, de la transmisión de fotones con energías en el rango de interés, en muestras como las empleadas. Se estudió también la reproducibilidad de las propiedades espectrales en condiciones en las que el equipo está en régimen de operación optimizada para la producción de rayos x. Los resultados demuestran que la emisión x empleada en las aplicaciones radiográficas de interés, tiene propiedades espectrales reproducibles respecto de los parámetros de operación del Plasma Focus. Se ha investigado experimentalmente el campo dosimétrico x de la fuente, empleando detectores TLD 700 (LiF:Mg,Ti). Los detectores fueron procesados empleando un equipo marca Harshaw modelo QS3500. Se obtuvo que a 53 cm de la fuente y sobre el eje de simetría de los electrodos, la dosis es de (53 +/- 3)muGy y que resulta uniforme para ángulos menores a 6 medidos respecto de dicho eje. Adicionalmente se presentan resultados de la dependencia de la dosis con la posición angular respecto del eje de simetría de los electrodos. Se exploraron distancias fuente-detector comprendidas entre 50 y 100 cm, y posiciones angulares de +/- 70º . Finalmente, se presenta una muestra de los resultados que pueden lograrse empleando un Plasma Focus como fuente de radiación pulsada para obtener radiografías de objetos metálicos, incluso cuando estos están ocultos detrás de paredes también metálicas.
author2 Moreno, César
author_facet Moreno, César
Raspa, Verónica
format Tesis doctoral
Tesis doctoral
publishedVersion
author Raspa, Verónica
author_sort Raspa, Verónica
title Medición del espectro continuo de la radiación x de alta energía emitida por un Plasma Focus, dosimetría y aplicaciones
title_short Medición del espectro continuo de la radiación x de alta energía emitida por un Plasma Focus, dosimetría y aplicaciones
title_full Medición del espectro continuo de la radiación x de alta energía emitida por un Plasma Focus, dosimetría y aplicaciones
title_fullStr Medición del espectro continuo de la radiación x de alta energía emitida por un Plasma Focus, dosimetría y aplicaciones
title_full_unstemmed Medición del espectro continuo de la radiación x de alta energía emitida por un Plasma Focus, dosimetría y aplicaciones
title_sort medición del espectro continuo de la radiación x de alta energía emitida por un plasma focus, dosimetría y aplicaciones
publisher Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
publishDate 2009
url https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n4584_Raspa
work_keys_str_mv AT raspaveronica mediciondelespectrocontinuodelaradiacionxdealtaenergiaemitidaporunplasmafocusdosimetriayaplicaciones
_version_ 1782022662296436736
spelling tesis:tesis_n4584_Raspa2023-10-02T19:58:44Z Medición del espectro continuo de la radiación x de alta energía emitida por un Plasma Focus, dosimetría y aplicaciones Raspa, Verónica Moreno, César PLASMA FOCUS RAYOS X DE ALTA ENERGIA RECONSTRUCCION ESPECTRAL PLASMA FOCUS HARD X-RAYS SPECTRUM ANALYSIS X-RAYS En la presente tesis se ha estudiado un Plasma Focus de 4.7 kJ, como fuente pulsada de rayos x de alta energía y explorado sus aplicaciones en cuanto a la obtención de radiografías no convencionales. Se formuló e implementó experimentalmente un método de análisis espectral basado en la atenuación diferencial de la radiación de interés en muestras metálicas, y en el análisis densitométrico de sus radiograf ías. Como filtros se emplearon muestras de cobre, níquel, titanio y plata con espesores comprendidos entre 0.1 y 10 mm. La radiación x fue detectada empleando un sistema de película-pantalla de uso habitual en radiografía general. Los resultados muestran que las componentes más importantes del espectro se hallan comprendidas entre 40 y 150 keV. El método de análisis espectral propuesto es de sencilla aplicaci ón en otros laboratorios, no tiene costo excesivo y permite determinar el espectro x emitido en un único disparo del equipo a partir de radiografías con exposición autocalibrada. El efecto que tiene el uso de muestras de espesor finito en la medición, fue analizado mediante simulaciones realizadas usando el código MCNP, de la transmisión de fotones con energías en el rango de interés, en muestras como las empleadas. Se estudió también la reproducibilidad de las propiedades espectrales en condiciones en las que el equipo está en régimen de operación optimizada para la producción de rayos x. Los resultados demuestran que la emisión x empleada en las aplicaciones radiográficas de interés, tiene propiedades espectrales reproducibles respecto de los parámetros de operación del Plasma Focus. Se ha investigado experimentalmente el campo dosimétrico x de la fuente, empleando detectores TLD 700 (LiF:Mg,Ti). Los detectores fueron procesados empleando un equipo marca Harshaw modelo QS3500. Se obtuvo que a 53 cm de la fuente y sobre el eje de simetría de los electrodos, la dosis es de (53 +/- 3)muGy y que resulta uniforme para ángulos menores a 6 medidos respecto de dicho eje. Adicionalmente se presentan resultados de la dependencia de la dosis con la posición angular respecto del eje de simetría de los electrodos. Se exploraron distancias fuente-detector comprendidas entre 50 y 100 cm, y posiciones angulares de +/- 70º . Finalmente, se presenta una muestra de los resultados que pueden lograrse empleando un Plasma Focus como fuente de radiación pulsada para obtener radiografías de objetos metálicos, incluso cuando estos están ocultos detrás de paredes también metálicas. A 4.7 kJ Plasma Focus was considered as a pulsed hard x ray source and then was applied to non conventional radiographies A radiographic method is proposed and then applied to infer the continuum part of the hard x-ray spectrum from differential absorption measurements on metals. Copper, nickel, titanium and silver samples with thicknesses spanning between 0.1 and 10 mm were employed as filters. The x-ray radiation was detected using a standard radiographic screen-film system. The results show the presence of a dominant peak around 75 keV with significant spectral components in the range of 40 to 150 keV. The method is easy to follow, inexpensive, and allows for calibrated, single shot, spectral measurements. MCNP numerical simulations of the photon transmission through the considered samples, were used to evaluate the effect of using thick samples to meassure the spectrum. Such analysis allows to refine both: the desingn of the samples thickenesses and materials, and the infered spectrum. Reproducibility of the spectral properties of the investigated hard x-ray emission with the device operation parameters, was observed. Dosimetric measurements of the hard x-ray radiation were carried out with a set of thermoluminescent detectors TLD 700 (LiF:Mg,Ti). The detectors were processed with a Harshaw QS3500 device. A dose of (53 +/- 3) muGy was measured on the electrodes axis placing the detectors ata 53 cm from the source. Uniform dose was registered for angles lower than 6 mesured from the electrodes axis. We also present results of the dose dependence with the angular position relative to the symmetry axis of the electrodes. The source-detector distance was changed in the range from 50 to 100 cm, and the angular positions were explored between +/- 70º relative to the symmetry axis of the electrodes. Finally, the device was used as a pulsed hard x-ray source for fast radiography of metallic pieces even through several millimeter thick metallic walls. Fil: Raspa, Verónica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales 2009 info:eu-repo/semantics/doctoralThesis info:ar-repo/semantics/tesis doctoral info:eu-repo/semantics/publishedVersion application/pdf spa info:eu-repo/semantics/openAccess https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n4584_Raspa

Ejemplares similares