APLICAÇÃO DA MICROTOMOGRAFIA POR TRANSMISSÃO DE RAIOS X POR DUPLA ENERGIA NA CARACTERIZAÇÃO MINERALÓGICA DE ROCHAS CARBONÁTICAS HETEROGÊNEAS
Documento
Informações da Dissertação
Título
APLICAÇÃO DA MICROTOMOGRAFIA POR TRANSMISSÃO DE RAIOS X POR DUPLA ENERGIA NA CARACTERIZAÇÃO MINERALÓGICA DE ROCHAS CARBONÁTICAS HETEROGÊNEAS
Autor
Aurea Pereira Martins Neta
Resumo
A microtomografia computadorizada laboratorial utiliza feixe de raios X policromático, o que resulta em coeficientes de atenuação dependentes das propriedades do material analisado. Essa característica do feixe resulta na modificação espectral da radiação ao atravessar a amostra analisada, fenômeno conhecido como endurecimento do feixe. Como resultado, é comum que os equipamentos de raios X gerem imagens com base nos coeficientes de atenuação que, embora representem a interação da radiação com o material, não apresentam uma correlação direta e simples com características físicas específicas da rocha, como densidade e mineralogia. Portanto, esta dissertação tem o objetivo de trazer a aplicação da técnica de Dupla Energia associada a microtomografia computadorizada de raios x em amostras de plugues de rochas carbonáticas heterogêneas para ajudar na identificação mineralógica de diversas composições e estruturas. O desenvolvimento deste estudo é fundamentado em um novo método de inversão baseado em Monte Carlo para estimar densidade eletrônica e número atômico efetivo através da imagem de microtomografia por dupla energia. Para isto, realizou-se a calibração do sistema através de materiais padrões de referência de geometria cilíndrica concêntrica de alumínio, sílica fundido e teflon. Os produtos obtidos através da inversão mostram que o método aplicado é válido e os resultados da calibração do sistema evidenciam a capacidade do mecanismo em identificar a distribuição de densidade eletrônica e o número atômico efetivo através das imagens de microtomografia por dupla energia.
Abstract
Laboratory-based X-ray microtomography employs a polychromatic X-ray beam, which results in attenuation coefficients dependent on the properties of the analyzed material. This beam characteristic leads to spectral modification of the radiation as it traverses the sample, a phenomenon known as beam hardening. As a result, X ray equipment commonly generates images based on attenuation coefficients that, although representative of the interaction between radiation and the material, do not present a direct and simple correlation with specific physical characteristics of the rock, such as density and mineralogy. Therefore, this dissertation aims to apply the Dual-Energy technique associated with X-ray microtomography in carbonate rock plugs with heterogeneous structures to assist in the mineralogical identification of diverse compositions and textures. The development of this study is grounded in a new Monte Carlo-based inversion method to estimate electron density and effective atomic number from dual-energy microtomography images. For this purpose, the system was calibrated using concentric cylindrical reference standards of aluminum, silica quartz, and Teflon. The inversion products demonstrate that the applied method is valid, and the calibration results highlight the system’s capability to identify the distribution of electron density and effective atomic number through dual-energy microtomography images.
Ano
2025
Orientadores
Alexandre Gonçalves Evsukoff | Rodrigo Surmas
