GAMMA RADIATION PROCESSING DOSIMETRY WITH COMMERCIAL SILICON DIODES

Este trabalho contempla o desenvolvimento de dosímetros baseados em diodos de Si para a dosimetria de radiação gama para doses desde 1 Gy até 100 Gy. Este intervalo de dose é freqüentemente utilizada em processos de irradiação de cristais, polímeros conjugados e também em vários estudos biológicos conduzidos no Centro de Tecnologia das Radiações (CTR) do IPEN-CNEN/SP. O dosímetro proposto foi construído a partir do diodo cormecial de Si SFH00206 (Siemens), operando em regime fotovoltaico, cujas características elétricas são adequadas para esta aplicação. As correntes geradas no dispositivo pela radiação gama do 60Co dos irradiadores tipo I e II foram registrada por um eletrômetro digital e armazenadas durante todo o tempo de exposição. Em todas as medidas realizadas verificou-se que os sinais de corrente registrados em função do tempo de exposição eram estáveis. Além disso, a fotocorrente do dispositivo mostrou-se linearmente dependente com a taxa de dose desde 6.1x10-2 Gy/min até 1.9x102 Gy/min. As curvas de calibração dos dosímetros, em termos da carga média registrada em função da dose absorvida, foram obtidas pela integração dos sinais de corrente em função do tempo de exposição. Os resultados evidenciaram uma resposta linear do dosímetro, com um coeficiente de correlação melhor que 0,998 para uma dose total absorvida de até 120 Gy. Finalmente, devido aos pequenos erros experimentais, 5% foi possível medir a dose de trânsito devida ao movimento das fontes radioativas de Cobalto-60 nos irradiadores utilizados neste trabalho.This work envisages the development of dosimeters based on Si diodes for gamma radiation dosimetry from 1 Gy up to 100 Gy. This dose range is frequently utilized in radiation processing of crystal modifications, polymers crosslinking and biological studies carried out in the Radiation Technology Center at IPEN-CNEN/SP. The dosimeter was constructed by a commercial SFH00206 (Siemens) Si diode, operating in a photovoltaic mode, whose electrical characteristics are suitable for this application. The current generated in the device by the Cobalt-60 gamma radiation from the Irradiators types I and II was registered with a digital electrometer and stored during the exposure time. In all measurements, the current signals of the diode registered as a function of the exposure time were very stable. Furthermore, the device photocurrent was linearly dependent on the dose rate within a range of 6.1x10-2 Gy/min up to 1.9x102 Gy/min. The calibration curves of the dosimeters, e.g., the average charge registered as a function of the absorbed dose were obtained by the integration of the current signals as a function of the exposure time. The results showed a linear response of the dosimeter with a correlation coefficient better than 0.998 for total absorbed dose up to 120 Gy. Finally, due to the small experimental errors 5 % it was also possible to measure the transit dose due to the movement of the Cobalto- 60 radioactive sources in irradiation facilities used in this work