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JOSE VILQUE RAFAEL SILVA DOS SANTOS WILLIAN SANTANA

TOMOGRAFIA INDUSTRIAL

Projeto apresentado para fins de avaliao na disciplina: Tomografia do 3 mdulo em Tcnico em Radiologia da Escola Tcnica Mogiana Sob a superviso do Professor: Anderson.

ESCOLA TECNICA MOGIANA

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A vida me ensinou a nunca desistir nem ganhar nem perder mas procurar evoluir. (Charlie Brown jr)

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SUMRIO INTRODUO__________________________________4 DEFINIO ___________________________________5 SUBTITULO ___________________________________6 TOMOGRAFIA INDUSTRIAL_____________________6.1 TCA TOMOGRAFIA DE CONCRETO ARMADO______8 NANO TOMOGRAFIA____________________________9 CONCLUSO__________________________________10 REFERNCIAS________________________________ 11 ANEXOS______________________________________13 ANEXOI- IMAGENS DE TOMOGRAFIA INDUSTRIAL 13.1 ANEXO II IMAGENS DE NANO TOMOGRAFIA _____14 ANEXO III IMAGENS DO NANOTOMOGRAFO _____15

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INTRODUONeste trabalho prope-se prestar uma contribuio da tomografia computadorizada nas aplicaes cientficas e industriais. Este trabalho tem como objetivo desenvolver no ambiente do CTR3-IPEN4-CNEN5/SP um sistema tomogrfico voltado para as aplicaes industriais. Na indstria de produo contnua, a performance dos equipamentos de processo analisada com um modelo de processo em funo de suas variveis operacionais, da qualidade dos insumos e produtos. Com o advento de processos, projetos e operaes cada vez mais complexas e com limites mais apertados, o uso de tecnologias de END (Ensaios No Destrutivos) para validar, verificar ou diagnosticar on-line o modelo de processo tem sido empregadas. Tcnicas que eram citadas apenas em literatura, em artigos cientficos ou em aplicaes de ponta aos poucos migram para o uso em campo.

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DEFINIO

A tomografia industrial tambm pode ser considerada como um mtodo de inspeo no destrutiva que no utiliza o filme radiogrfico para registro dos resultados, assim como na radioscopia convencional. Nesta tcnica , a pea exposta a um feixe estreito de Raios X giratrio que atravessa a pea em vrios planos , projetando sua imagem processada por computador, num monitor. Este processo feito por um complexo sistema que permite visualizar a imagem de uma pea em 3D e permite separar por planos ou camadas a pea.

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TOMOGRAFIA INDUSTRIALA tomografia computadorizada por raios X uma tcnica no-destrutiva que mede as variaes de densidade do material. A tcnica utiliza a obteno de uma srie de imagens bidimensionais atravs da passagem de um feixe de raios X atravs de um objeto, para em seguida com a utilizao de um algoritmo matemtico reconstruir tridimensionalmente, a estrutura interna do mesmo (CORMARK, 1963 e 1964), (WELLINGTON, 1987) e (FLANNERY et al, 1987). A tomografia tem sido amplamente utilizada em diversas aplicaes na indstria, tais como aplicaes em fluidos com multifaces,alimentos,polmeros, eletrnica e em engenharia. Desde a sua descoberta, foram encontradas importantes aplicaes e desenvolvidas inmeras tecnologias para sua obteno. Apesar da enorme preocupao que o tema exerce, a radioatividade existe em inmeras aplicaes do quotidiano. Em um irradiador industrial, a esterilizao de alimentos ou assepsia em larga escala de materiais hospitalares conseguida pela exposio controlada dos mesmos a altas doses de radiao. Atravs do uso de materias radioativos, pode-se recorrer a tcnicas radiolgicas muito sofisticadas (como o SPECT tomografia computadorizada por emisso de nico fton - e o PET tomografia por emisso de psitron.( O psitron um eltron positivo, isto , tem a mesma massa que o eltron, e carga eltrica de mesmo valor absoluto, mas, positiva). O uso de isoladores polimricos nas linhas de transmisso e distribuio de energia eltrica tem crescido constantemente nos ltimos anos. Um dos fatores para esse aumento a sua manuteno de hidrofobicidade na presena de nvoa salina e chuva. Outras vantagens esto na massa reduzida, baixo custo e resistncia contaminao. Por outro lado, pode-se citar como uma das principais desvantagens a existncia de defeitos no seu interior, originados do processo de fabricao (por exemplo, problemas na injeo do polmero) ou por influncias mecnicas, trmicas e eltricas. A tomografia por raios X em aplicaes industriais fornece, por tcnicas oriundas da computao grfica, as mesmas ferramentas de diagnstico e de medidas utilizadas em medicina, como por exemplo, a determinao de volumes de defeitos, o que auxilia no controle do processo de manufatura, impactando a qualidade final dos componentes produzidos. Em ensaios no setor eltrico, TC pode auxiliar no estudo do caminho de descargas eltricas no interior dos materiais isolantes e no diagnstico de defeitos em componentes eltricos. Tomografia Computadorizada 2 que receber esses raios. O que se obtm uma projeo em duas dimenses do interior do corpo do paciente. Nas mquinas de tomografia a ampola que emite os Raios X gira totalmente em volta do corpo do paciente e, a medida em que gira, emite Raios X em 360

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graus, ou seja, fazendo uma circunferncia completa em torno do paciente. Na TC os Raios-X so concentrados num feixe estreito que passa apenas por uma pequena parte (fatia) do corpo. Ao contrrio da tomografia linear, onde a imagem de um corte fino criada mediante borramento da informao de regies indesejadas, a imagem da TC construda matematicamente usando dados originados apenas da seo de interesse. A gerao de tal imagem restrita a cortes transversais da anatomia que so orientados essencialmente perpendiculares dimenso axial do corpo. A reconstruo da imagem final pode ser realizada em qualquer plano, mas convencionalmente realizada no plano transaxial. As duas principais qualidades dos Raios-X em termos de aplicao clnica so a enorme resoluo espacial e capacidade de documentao panormica da regio irradiada. Por outro lado, a radiografia simples no consegue mostrar diferenas muito sutis de densidade tecidual, sendo difcil visibilizar diferenas dentre as partes de um mesmo rgo, por exemplo. Para vencer este obstculo, vrios tipos de exames contrastados foram idealizados e utilizados durante dcadas, como, por exemplo, a pneumoventriculografia, a ventriculografia iodada e a angiografia. Porm, a introduo destes meios de contraste torna o exame invasivo e no isento de morbidade. Por esta razo, contnua a busca de novos mtodos de diagnstico cada vez menos invasivos e com maior capacidade de visibilizao. Neste sentido, na dcada de 70, foi introduzido na prtica clnica dois mtodos extremamente poderosos, a tomografia computadorizada (TC) e a ultrasonografia, os quais, pela primeira vez, permitiram a visibilizao do parnquima cerebral, ao invs de informaes indiretas, como o desvio de vasos ou de ventrculos. A idealizao da TC foi decorrente da dificuldade de se documentar uma estrutura oculta dentro da cavidade craniana. A inveno do mtodo atribuda a Hounsfield, um engenheiro ingls da empresa E.M.I., que iniciou seus trabalhos no final da dcada de 60 juntamente com o Fsico Alan Cormak e, em 1973 apresentou os primeiros resultados clnicos. O primeiro experimento surgiu em 1961, com Oldendorf, buscando determinar se densas estruturas, internas ao objeto estudado poderia ser isoladas na imagem, construiu um phantom a partir de um bloco plstico medindo 10x10x4 cm com pregos de ferro inseridos em seu interior, para representar o contorno do crnio e mais dois pregos, um de alumnio e outro de ferro para representar massas internas. Utilizando uma fonte emissora de ftons I-131 colimada estreitamente, como um feixe caneta; um detector de sdio iodado para coletar as informaes e

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um trilho por onde o phantom movimentaria-se, em um nico sentido com velocidade constante. Oldendorf conseguiu atravs desse experimento relativos avanos para a poca, mas limitado pela tecnologia no conseguiu armazenar os dados. Em 1967, a partir do modelo inicial montado por Hounsfield, os equipamentos evoluram para se tornar cada vez mais rpidos e precisos, de maneira que, a cada avano tcnico significativo se denominou uma gerao. 1917 J.Radon: desenvolveu o instrumental matemtico para a reconstruao de um objeto a partir do conjunto de suas projees (teoria gravitacional) 1961Oldendorf e 1963- Cormack: desenvolveram o conceito de TC em modelos de laboratrio; 1967 Hounsfield comea a trabalhar no projeto do TC 1968 Kuhl e Edwards construiram um scaner mecnico em medicina nuclear; 1971 Comeam os estudos clnicos com TC, juntamente com Ambrose; 1973 (abril) Apresentao dos resultados no Annual Congress of the British Institute of Radiology

TCA - Tomografia de Concreto ArmadoO mtodo de inspeo TCA (Tomografia de concreto armado ) se baseia em compor as diversas imagens radiogrficas de estruturas de concreto, sejam elas adquiridas por Radiografia Digital ou por Radiografia Convencional de forma que possibilite visualizar a imagem em trs dimenses, usando-se para isso os recursos computacionais. Esta tcnica permite examinar, sem romper, o interior das estruturas de Concreto Armado ou de estruturas de menor densidade (alvenaria, cimento, etc.) para:

Determinar a posio e tamanho de armaes de ao e estribos; Detectar a corroso que pode afet-las; Localizar tubulaes (dentro dessas estruturas ou no subterrneo) e determinar seu estado; Inspecionar bainhas e cabos em concreto, tanto pr como pstensionado; Detectar vazios e outras descontinuidades no concreto. Localizar pontos adequados para realizar perfuraes.

A TCA a nica tcnica no destrutiva que permite um diagnstico preciso sobre a situao da armao de vergalhes de ao de lajes, vigas ou colunas de Concreto Armado para avaliar sua capacidade de suportar uma estrutura.

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NANOTOMOGRAFIAInvestigadores do HZB obtiveram imagens de pequenos componentes celulares no seu ambiente natural - deixando a clula intacta. Os investigadores do Centro de Berlim Helmholtz desenvolveram um microscptio de nanotomografia de raio-X. Utilizando o seu novo equipamento, foram capazes de revelar estruturas dos mais pequenos componentes celulares de mamferos a 3D. Pela primeira vez, no foi necessrio fixar quimicamente, colorir ou cortar as clulas de modo a serem estudadas. Em vez disso congelaram clulas e estudaram-nas no seu ambiente natural. O novo mtodo permite a obteno imediata de imagens 3D, fechando uma falha das tcnicas de microscopia convencionais Investigadores do HZB obtiveram imagens de pequenos componentes celulares no seu ambiente natural - deixando a clula intacta.

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CONCLUSOOs projetos apresentados ilustram bem as potencialidades da tecnologia. Ainda h, todavia, uma srie de limitaes a serem superadas e melhoramentos a serem implementados. Os prximos esforos no desenvolvimento desta ferramenta estaro focados entre os seguintes tpicos: Processamento de dados imediato evitando o ps-processamento e possibilitando a variao de parmetros ainda em campo. Automao da movimentao diminuindo riscos radiolgicos e aumentando apreciso da tomada de dados. Novos sistemas de colimao e posicionamento diminuindo os efeitos do espalhamento de radiao, com um mecanismo mais compacto, leve e preciso. Novos sistemas de deteco de radiao sistemas de diodo de baixa voltagem e sistemas de transmisso de dados wireless. Prottipo para tomografia de tubos do tipo de 1 gerao. Prottipo para tomografia de equipamentos de maior porte. Aperfeioamento dos modelos matemticos para clculo de densidades. Aperfeioamento dos procedimentos de calibrao. Quem sabe com essa nova tecnologia de nano tomografia, ainda em teste possa agilizar tanto na medicina quanto na indstria devido a melhor qualidade de imagem e diagnstico mais preciso com menor possibilidade de erro porem essas tecnologias so utilizadas para seguir um padro de qualidade e credibilidade em peas e at mesmo na construo civil na qual e medido at a compactao do cimento . Essa a concluso que tiramos dessa pesquisa .

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REFERNCIASGoogle University of California Berkeley UNIVERSIDADE DO RIO DE JANEIRO CENTRO DE TECNOLOGIA E CINCIAS INSTITUTO POLITECNICO CENTRO TECNOLOGICO UNIVERSIDADE POSITIVO Instituto de Tecnologia para o Desenvolvimento LACTEC Copel Companhia Paranaense de Energia Centro de Tecnologia SENAI RJ Solda

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ANEXOS

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ANEXO I- IMAGENS DE TOMOGRAFIA INDUSTRIAL

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ANEXO II IMAGENS DE NANO TOMOGRAFIA EM 3D

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ANEXO III IMAGENS DO NANOTOMOGRAFO (AINDA EM FASE DE TRMINO)

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