Efeito da radiação X, nível radiodiagnóstico, sobre os parâmetros π-híbridos de transistores

Abstract

A mensuração de características de feixes de radiação ionizante por meio de transistores tem sido amplamente estudada ao longo das últimas décadas. Tais estudos incluem a utilização desses dispositivos eletrônicos operando como detectores de radiação. De fato, a corrente ou tensão elétrica produzida por transistores podem ser correlacionadas à taxa de dose de radiação ionizante tanto em radiodiagnóstico como em radioterapia. Os transistores podem ser modelados por fontes controladas, capacitores e resistores para se realizar uma análise teórica. O modelo de pequenos sinais denominado de modelo π-híbrido é um dos mais utilizados na engenharia eletrônica para analisar o que se denomina de parâmetros π-híbridos de um transistor. Tais parâmetros caracterizam o comportamento elétrico do dispositivo. Este trabalho consistiu no desenvolvimento de uma metodologia para medição dos parâmetros do modelo π-híbrido de transistores e avaliar as variações desses parâmetros quando tais dispositivos são submetidos a feixes de raios X, cuja energia está na faixa que é aplicada ao diagnóstico médico. Para os estudos realizados foram selecionados transistores de dois encapsulamentos distintos, TO-220 e DPAK, bem como dois tipos de polaridades: npn e pnp para o transistor bipolar de junção; canal n e canal p para o MOSFET. Tal procedimento teve por objetivo correlacionar as variações dos parâmetros π-híbridos com a dose de radiação recebida pelos transistores. Os resultados evidenciaram que alguns dos parâmetros do modelo π-híbrido mostraram elevada sensibilidade à radiação ionizante, enquanto outros praticamente não apresentaram sensibilidade para a faixa de energia avaliada. De fato, os resultados indicaram que os parâmetros π-híbridos mais sensíveis à radiação ionizante podem ser utilizados como variáveis dosimétricas. Portanto, concluiu-se que, partindo-se dos resultados obtidos neste trabalho, técnicas inovadoras para medição de alguma característica de um feixe de raios X podem ser elaboradas utilizando-se os parâmetros π-híbridos de transistores.