O documento fornece informações sobre o professor Rodrigo Penna, incluindo seus sites e emails. Também explica os processos de geração de raios-X através da frenagem e raios-X característicos, e descreve o funcionamento básico de uma ampola de raios-X.

1. Professor Rodrigo Penna

2. Professor Rodrigo Penna
Sítio na internet:
www.fisicanovestibular.com.br
Blog: www.quantizado.blogspot.com
Link para currículo no Sistema Lattes:
http://lattes.cnpq.br/6150368513460565
EMAILs
professorrodrigopenna@yahoo.com.br
penna@nuclear.ufmg.br

3. GERAÇÃO DOS RAIOS X
Os raios X são gerados através de dois
processos que ocorrem em nível atômico:
♫A frenagem (Bremsstrahlung);
♫E os Raios X carcterísticos.
É importante salientar que tais processos se dão na
chamada ELETROSFERA. Assim, a origem dos
raios X não é NUCLEAR, ou seja, eles não são
gerados no núcleo dos átomos.
Prof. Rodrigo Penna
3

4. A Frenagem (Bremsstrahlung)
1. Elétron de alta energia penetra no átomo;
2. A atração do núcleo o faz frear;
3. Parte de sua energia cinética “vira” raio X.
Prof. Rodrigo Penna
4

5. Raios X Característicos
1. Elétron acelerado ioniza o átomo nas camadas mais internas:
K, L.
2. Fica uma vaga desocupada nesta camada;
3. Outro elétron do átomo vem ocupá-la, emitindo um fóton de
evergia típica de cada átomo utilizado como alvo.
Prof. Rodrigo Penna
5

6. Espectro de Frenagem
É contínuo, isto é, produz-se raios X de várias
energias (qualidade) diferentes. Vulgarmente,
“produz-se mais raio X ruim e menos raio X
bom.”
Prof. Rodrigo Penna
6

7. ESPECTRO CARACTERÍSTICO
Se apresenta como linhas destacadas,
“montado” sobre o espectro contínuo. É típico
para cada material utilizado como alvo.
Prof. Rodrigo Penna
7

8. MOLIBDÊNIO - MAMÓGRAFO
X-Ray Tube Monitor for Mammography Machines
Prof. Rodrigo Penna
8

9. PRATA
FLUORESCÊNCIA DE RAIOS X, USADA
PARA ANÁLISE DE MATERIAIS.
Prof. Rodrigo Penna
9

10. AS AMPOLAS DE RAIOS X
ESQUEMA BÁSICO DE FUNCIONAMENTO.
Professor Rodrigo Penna www.fisicanovestibular.com.br 10

11. FOTO DE UMA AMPOLA
Prof. Rodrigo Penna
11

12. FUNCIONAMENTO BÁSICO
FILAMENTO: ao ser aquecido por corrente
elétrica (2 a 5 Ampères), “cospe” elétrons. Dois
tamanhos: fino e grosso.
Os filamentos atingem temperaturas
de mais de 2.000o C. Para suportar
tais temperaturas, são feitos de
Tungstênio (W), material de alto ponto
de fusão.
Prof. Rodrigo Penna
12

13. CAPA FOCALIZADORA
Observe que os filamentos (“molinhas”) estão
envolvidos por uma espécie de capa metálica.
Ela é eletrizada negativamente e sua função é
“ajuntar” os elétrons.
Capa carregada
negativamente.
Prof. Rodrigo Penna
13

14. VÁCUO E ACELERAÇÃO
 Dentro da ampola é feito vácuo, que permite acelerar os
elétrons. Uma alta voltagem, de milhares de volts, é aplicada
entre o filamento e o alvo (catodo e anodo, - e +) para este fim.
Cátodo Ânodo
Professor Rodrigo Penna www.fisicanovestibular.com.br 14

15. O ALVO - ANODO
É nele que os elétrons em alta velocidade irão
se chocar para produzirem os Raios X. Feito de
Tungstênio ou outros materiais.
Prof. Rodrigo Penna
15

16. DISSIPAÇÃO DE CALOR
Ao ser atingido, o alvo converte cerca de 99%
da energia dos elétrons em calor e apenas
cerca de 1% em Raios X. Para dissipar
tamanha quantidade de calor, o anodo é ligado
ou envolvido a uma haste de cobre e, na
máquina, a ampola é imersa em óleo.
Observe a cor avermelhada,
típica do Cobre, atrás do
alvo.
Prof. Rodrigo Penna
16

17. ANODO GIRATÓRIO
Nos aparelhos convencionais,
o alvo gira evitando super-
aquecimento e danos na área
atingida pelos elétrons. A
Em aparelhos com alvos fixos,
como os odontológicos, a
potência precisa ser calculada
e limitada a ponto de não causar
danos irreversíveis à ampola. B
Professor Rodrigo Penna www.fisicanovestibular.com.br 17

18. INCLINAÇÃO DO ALVO
A inclinação do alvo
direciona o feixe de raios X
até o paciente e cria o
chamado Foco Efetivo, que
é a projeção geométrica da
área atingida pelos elétrons
no plano do objeto irradiado.
O Foco Efetivo é menor que
a região atingida, de onde
“brota” os Raios X.
Prof. Rodrigo Penna
18

19. SOFISTICAÇÃO
 Focos comuns vão de 0,2 a 2 mm, mas já há de alguns m.
Professor Rodrigo Penna www.fisicanovestibular.com.br 19

20. EFEITO ANÓDICO
Os elétrons que penetram no alvo
geram raios X no interior do
mesmo. Assim, a radiação é
obrigada a atravessar uma
camada de metal antes de sair.
A geometria do alvo faz com
que a espessura da camada
varie em função do ângulo de
irradiação.
Assim, a intensidade do feixe
aumenta na direção do
Catodo.
Prof. Rodrigo Penna
20

21. EFEITO ANÓDICO - 2
Prof. Rodrigo Penna
21

22. BIBLIOGRAFIA
1. Fabricante Brand X-ray tube Co, site http://www.brandx-ray.com/, em 27/02/05.
2. NDT Products, site http://www.ndtproducts.ca/, em 27/05/02.
3. Radioatividade, apostila educativa da CNEN, disponível no site http://www.cnen.gov.br/default2.asp, em
20/08/04.
4. Radioproteção e Dosimetria: Fundamentos, Luiz Tauhata, Ivan P. A. Salati, Renato Di Prinzio e
Antonieta R. Di Prinzio, IRD, CNEN - tem na biblioteca da escola. Baixei na internete, site
http://www.ird.gov.br/tauhata/FundamentosCORv5.pdf em 08/08/2004.
5. The Essential Physics of Medical Imaging, Bushberg, Seibert, Leidholdt e Boone, Ed. Lippincott
Williams & Wilkins. Tem na biblioteca, mas obviamente é em inglês.
6. Site interativo muito interessante, da Universidade de Bristol, Inglaterra,
http://hsc.uwe.ac.uk/radiography/RScience/RScienceshome.htm, em 27/02/05.
7. Bases Físicas e Tecnológicas Aplicadas aos Raios X, Renato Dimenstein e Thomaz Ghilardi Netto,
Ed. SENAC. Tem na biblioteca.
8. Aulas multimídia do Professor Sérgio Lúcio P. C. Lopes.
9. Radiograph in Modern Industry, excelente livro, baixei no site da KODAK internacional.
10. BONTRAGER, K.L. Tratado de Técnica Radiológica e Base Anatômica. 5ª edição. Rio de Janeiro:
Guanabara Koogan S.A, 200. 840 p .
Professor Rodrigo Penna www.fisicanovestibular.com.br 22