Unraveling the influence of experimental parameters on advanced tomographic techniques
Data
2026-03-24
Autores
Lima, Mateus Gruener
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Resumo
A Tomografia Computadorizada por Raios X (TC) é uma técnica de imagem poderosa e não destrutiva utilizada para investigar estruturas internas com base na distribuição espacial do coeficiente de atenuação linear µ. Técnicas avançadas, como a TC Espectral e a Correlação Digital de Volume baseada em dados de TC (DVC-CT), ampliam as capacidades da técnica ao possibilitar a estimativa da composição de materiais e do seu comportamento mecânico. Entretanto, diversos parâmetros experimentais influenciam a precisão no registro de µ, possivelmente limitando a aplicação desses métodos. Este trabalho teve como objetivo investigar o impacto de parâmetros experimentais importantes, em especial o tamanho de pixel da imagem e a compressão uniaxial, nos contextos da TC Espectral e da DVC-CT. Experimentos demonstraram que variações no tamanho de pixel afetam significativamente a intensidade e a variância dos níveis de cinza nos conjuntos de dados reconstruídos. Observou-se que a influência da compressão mecânica sobre métricas relacionadas à atenuação depende da estrutura do material, da porosidade e da resolução espacial, sendo detectável em algumas configurações e desprezível em outras dentro dos níveis de deformação avaliados. De forma complementar, foi desenvolvida uma ferramenta computacional orientada ao usuário para determinar a energia monocromática equivalente associada a espectros policromáticos de raios X, permitindo melhor interpretação e comparação de medidas de atenuação sob condições realistas de feixe. De modo geral, os resultados evidenciam o papel fundamental das condições experimentais em análises quantitativas por TC e demonstram que fatores não explicitamente contemplados na teoria fundamental de TC Espectral e DVC-CT podem afetar de maneira relevante sua exatidão e robustez. Este trabalho contribui para o refinamento metodológico e para a aplicação mais confiável de técnicas tomográficas avançadas na caracterização de materiais.
Descrição
Palavras-chave
Micro-CT por raios X, Coeficiente de Atenuação Linear, TC Espectral, Correlação Digital de Volume, Planejamento de Experimentos, Física, Tomografia computadorizada de dupla energia