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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.59.2017.tde-22122016-135858
Document
Author
Full name
Euclydes Borguezan Neto
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Ribeirão Preto, 2016
Supervisor
Committee
Bachmann, Luciano (President)
Pavoni, Juliana Fernandes
Pratavieira, Sebastião
Title in Portuguese
Gel Turnbull Blue aplicado à dosimetria de radiação ultravioleta e visível
Keywords in Portuguese
Controle de qualidade
Dosimetria óptica
Dosímetro Turnbull Blue
Espectroscopia
Abstract in Portuguese
O gel radiocrômico Turnbull Blue (TBG) é sensível a raios gamma e x. Este composto tem sido utilizado em dosimetria de radiações ionizantes devido à sua capacidade de simular tecido biológico quando exposto à radiação de alta energia. Após sua irradiação, o TBG sofre uma mudança de cor: o aspecto amarelo torna-se azul devido à formação do corante Turnbull Blue. Essa alteração de cor produz uma larga banda de absorção na faixa espectral do visível, com pico localizado em 690 nm. A intensidade desta banda é proporcional à dose de radiação absorvida. Entretanto, o comportamento do TBG, quando exposto a radiações menos energéticas, como luz visível e ultravioleta, ainda não é conhecido. Considerando as recomendações de organizações internacionais sobre os riscos do uso de tais radiações, esta pesquisa teve como objetivo caracterizar a resposta do TBG, quando irradiado por diferentes fontes ultravioletas e visíveis, tais como lâmpadas fluorescentes, LEDs e um simulador solar. O tempo entre a exposição do gel e a leitura de sua resposta foi estudado, assim como a influência da utilização de fontes com diferentes irradiâncias e diferentes temperaturas de irradiação. Um espectrômetro, operando na faixa espectral de 350 nm a 900 nm, foi utilizado para mensurar a mudança de cor no gel. Os resultados mostraram que o gel possui diferentes sensibilidades de acordo com a faixa espectral entregue pela fonte: a radiação UVC produziu a alteração de cor mais intensa, seguida pela UVB, UVA e visível, respectivamente. A temperatura de irradiação e a irradiância da fonte tiveram influência considerável na mudança de cor do TBG. Os resultados mostraram que é possível usar o gel TBG como um dosímetro de radiação óptica, desde que fatores de correção relacionados à irradiância da fonte e temperatura de irradiação sejam levados em consideração.
Title in English
Turnbull Blue Gel applied to ultraviolet and visible radiation dosimetry
Keywords in English
Optical dosimetry
Quality control
Spectroscopy
Turnbull Blue dosimeter
Abstract in English
The radiochromic gel Turnbull Blue (TBG) is sensitive to gamma and x-rays. This compound has been utilized in ionizing radiation dosimetry, since it acts as biological tissue simulator when exposed to high-energy radiation. Subsequently to its radiation, TBG shows a color shift: the original yellow aspect becomes blue due to the production of the colorant Turnbull Blue. Such chromic shift yields a broad absorption band in the visible spectral range, with a peak located at 690 nm. The intensity of this band is proportional to the absorbed radiation dose. However, the behavior of TBG when exposed to less energetic radiation, e.g. ultraviolet and visible light, remains unclear. Considering the recommendations of international organizations regarding the risks of using such type of radiation, this research aimed to characterize the TBG response when irradiated by different ultraviolet and visible sources as well as to determine its sensitivity to the radiation in the UV-Visible spectral range. Furthermore, this investigation evaluated the viability of TBG as an optical dosimeter. During this study, the gel was exposed to different non-ionizing radiation sources, such as fluorescent lamps, LEDs and a sun simulator. The time between the gel exposition and the measurement of its response was studied, as well as the influence of different source irradiances and temperatures of irradiation. A spectrometer operating on the 350-900 nm spectral range has measured the gel color shift. The results showed different sensitivities according to the spectral range delivered by the source: UVC has produced the most intense change in color, followed by UVB, UVA and visible, respectively. The temperature of irradiation and the irradiance provided by the sources have shown considerable influence on the color shift. The results showed that it is possible to use the TBG gel as optical radiation dosimeter. The use of correction factors for temperature of irradiation and irradiance of the source are mandatory.
 
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Publishing Date
2017-02-24
 
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