Modelagem e Implementação de um Sistema Automatizado de Inspeção por Gamagrafia com Posicionamento Robótico Cartesiano e Mapeamento Radiativo Bidimensional

Resumo

Este trabalho apresenta a arquitetura de engenharia e a avaliação radiométrica controlada de um sistema de inspeção por radiação gama concebido para automação cartesiana X-Y em ensaios não destrutivos de chapas metálicas. A arquitetura combina detector semicondutor de Telureto de Cádmio-Zinco (CZT), fonte colimada de Césio-137, blindagem de chumbo, posicionamento cartesiano e processamento computacional. O conjunto de dados radiométricos apresentado foi obtido antes da integração completa do movimento: fonte e detector permaneceram fixos, enquanto chapas de alumínio com dimensões nominais de 200 x 200 mm e espessuras de 1 mm e 2 mm foram reposicionadas manualmente sobre uma malha 4 x 4. Em cada um dos dezesseis pontos, três leituras consecutivas de taxa de contagem foram promediadas e corrigidas pelo background específico registrado para o ponto. As taxas líquidas foram associadas às coordenadas cartesianas e apresentadas em mapas bidimensionais sem interpolação além das dezesseis células medidas. As taxas líquidas variaram de 1206,00 a 2213,67 cps para a chapa de 1 mm e de 1538,00 a 2264,67 cps para a chapa de 2 mm. Dentro de cada amostra, as médias agrupadas aumentaram com a condição inferida de maior abertura; entretanto, as duas séries de espessura apresentaram resposta não monotônica e não podem ser interpretadas como efeito isolado da espessura. Para fótons de 662 keV no alumínio, o modelo ideal de Beer-Lambert em feixe estreito prevê transmissões de aproximadamente 98,0% e 96,1% para 1 mm e 2 mm, respectivamente. Como não foram preservadas uma referência sem amostra e todas as informações necessárias à incerteza ponto a ponto, não são reivindicadas estimativa absoluta de espessura, limite de detecção ou significância estatística. Assim, o estudo valida o fluxo de aquisição-correção de background-associação coordenada-mapeamento e estabelece os requisitos metrológicos para a validação posterior da plataforma totalmente automatizada.