BRPI1003026A2 - PRINTING DOSAGE FOR ULTRAVIOLET RADIATION - Google Patents

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Abstract

DOSÍMETRO IMPRiMIVEL PARA RADIAÇÃO ULTRAVIOLETA . Refere-se a presente invenção a um dispositivo formado pela impressão de substância sensível à exposição à radiação ultravioleta sobre um substrato qualquer, atuando como tinta funcional e que passa então a atuar como dosímetro de radiação ultravioleta (UV-A, UB-B ou UV-C). A impressão é feita utilizando-se impressora convencional, mas com a substância sensível à radiação UV no lugar da tinta, sobre papel, etiqueta adesiva, polímero, tecido ou outro substrato que imobilize a substância ativa utilizada. Após impresso com a substância ativa, o substrato, cortado em formato definido, passa a ser o dosímetro de UV, para monitoramento pessoal ou de ambiente, quando a substância utilizada como tinta for luminescente e a intensidade de luminescência emitida diminuir de forma bem comportada em função da dose de radiação UV recebida, como os complexos de lantanídeos ou outro que resulte em composto sensível à radiação UV, ou qualquer tipo de substância luminescente que evolua sob ação da radiação UV, dispersa em solvente para facilitar o uso no lugar da tinta da impressora, ou pura, ou também quando a tinta mudar de cor em função da dose de radiação UV recebida. Para avaliação da dose de radiação UV, o substrato impresso poderá ter uma área determinada protegida da exposição à radiação para ser usada como referência. No caso de substância luminescente, a leitura da dose acumulada é feita pela introdução do substrato depois de exposto em leitor que mede a intensidade de luminescência em faixa de comprimento de onda correspondente à emissão característica da substância utilizada. A medida da dose acumulada pode ser feita por comparação entre a luminescência da parte exposta do substrato com a luminescência da parte não-exposta. A medida relativa pode ser convertida em dose. No caso de substância que mude de cor em função da dose de radiação UV recebida, a leitura pode ser visual, qualitativa por comparação da cor da área exposta com a parte não-exposta, ou quantitativa, pela introdução do substrato em leitor de reflectância ou absorção na região espectral correspondente, após calibração com valores que correspondam a cada faixa de dose acumulada. Além de permitir a determinação da dose de radiação recebida e acumulada, o mesmo sistema pode permitir, opcionalmente, um acompanhamento visual para a detecção de um ponto limite permitido de dose de radiação UV, para fins de controle de processos industriais ou prevenção de superexposição individual.IMPRESSIVE DOSIMETER FOR ULTRAVIOLET RADIATION. The present invention refers to a device formed by printing a substance sensitive to exposure to ultraviolet radiation on any substrate, acting as a functional ink and then acting as a dosimeter for ultraviolet radiation (UV-A, UB-B or UV -Ç). Printing is done using a conventional printer, but with the substance sensitive to UV radiation instead of ink, on paper, adhesive label, polymer, fabric or other substrate that immobilizes the active substance used. After being printed with the active substance, the substrate, cut into a defined format, becomes the UV dosimeter, for personal or environmental monitoring, when the substance used as ink is luminescent and the luminescence intensity emitted decreases in a well-behaved way in function of the UV radiation dose received, such as lanthanide complexes or another that results in a compound sensitive to UV radiation, or any type of luminescent substance that evolves under the action of UV radiation, dispersed in solvent to facilitate use in place of the printer, or pure, or also when the ink changes color depending on the dose of UV radiation received. To evaluate the UV radiation dose, the printed substrate may have a specific area protected from radiation exposure to be used as a reference. In the case of luminescent substance, the accumulated dose is read by introducing the substrate after being exposed in a reader that measures the luminescence intensity in a wavelength range corresponding to the characteristic emission of the substance used. The measurement of the accumulated dose can be made by comparing the luminescence of the exposed part of the substrate with the luminescence of the unexposed part. The relative measure can be converted into a dose. In the case of a substance that changes color depending on the dose of UV radiation received, the reading can be visual, qualitative by comparing the color of the exposed area with the unexposed part, or quantitative, by introducing the substrate into a reflectance reader or absorption in the corresponding spectral region, after calibration with values that correspond to each accumulated dose range. In addition to allowing the determination of the received and accumulated radiation dose, the same system can optionally allow visual monitoring for the detection of a permitted UV radiation dose limit point, for the purpose of controlling industrial processes or preventing individual overexposure. .

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção do “DOSÍMETRO IMPRIMÍVEL PARA RADIAÇÃO ULTRAVIOLETA”.Descriptive Report of the Invention Patent of the "PRINTING ULTRAVIOLET RADIATION DOSIMETER".

Refere-se a presente invenção a um dispositivo que é formado pela impressão, sobre um substrato qualquer, de substância sensível à exposição à radiação ultravioleta, que é utilizada como tinta funcional e que passa então a atuar na determinação da dose de radiação ultravioleta recebida (UV-A, UB-B ou UV-C), para monitoramento pessoal ou de ambiente.The present invention relates to a device which is formed by printing on a substrate any substance sensitive to exposure to ultraviolet radiation, which is used as a functional ink and then acts to determine the dose of ultraviolet radiation received ( UV-A, UB-B or UV-C) for personal or environmental monitoring.

A impressão é feita utilizando-se uma impressora convencional, de jato de tinta, por exemplo, porém com a substância sensível à radiação UV no lugar da tinta. A impressão pode ser feita sobre papel, etiqueta adesiva, polímero, tecido ou outro substrato que imobilize a substância ativa utilizada no lugar da tinta.Printing is done using a conventional inkjet printer, for example, but with the UV-sensitive substance in place of the ink. Printing can be done on paper, adhesive label, polymer, fabric or other substrate that immobilizes the active substance used in place of ink.

Após impresso com a substância ativa, o substrato, cortado em formato definido, passa a ser o dosímetro de UV, quando a substância utilizada como tinta: a) for luminescente e a intensidade de luminescência emitida diminuir de forma bem comportada em função da dose de radiação UV recebida, como os complexos de lantanídeos (Európio, Térbio, Túlio ou 15 outro) utilizando ligantes tipo BTFA ou BTFA-Bipiridina, ou BTFA-Ortofenantrolina ou outro que resulte em composto sensível à radiação UV, ou outro tipo de substância luminescente que evolua sob ação da radiação UV, dispersa em solvente para facilitar o uso no lugar da tinta da impressora, ou mesmo pura; b) mudar de cor em função da dose de radiação UV recebida.After printing with the active substance, the substrate, cut to a defined shape, becomes the UV dosimeter when the substance used as ink: a) is luminescent and the emitted luminescence intensity decreases well depending on the dose of UV radiation received, such as lanthanide complexes (Europium, Terbium, Thulium or other) using ligands like BTFA or BTFA-Bipyridine, or BTFA-Orthophenanthroline or other resulting in UV-sensitive compound or other type of luminescent substance evolve under the action of UV radiation, dispersed in solvent to facilitate use in place of printer ink, or even pure; b) change color as a function of the received UV radiation dose.

Para avaliação da dose de radiação UV, o substrato impresso poderá ter uma área determinada protegida da exposição à radiação para ser usada como referência, e outra área exposta à radiação.For UV radiation dose evaluation, the printed substrate may have a particular area protected from radiation exposure for reference, and another area exposed to radiation.

No caso de substância luminescente, como um complexo de Lantanídeo, utilizado como tinta, a leitura da dose acumulada é feita pela introdução do substrato depois de exposto em leitor 25 que mede a intensidade de luminescência em faixa de comprimento de onda correspondente à emissão característica da substância utilizada. A medida da dose acumulada pode ser feita por comparação entre a luminescência da parte exposta do substrato com a luminescência da parte não-exposta, comparando-se a medida relativa com valores associados a cada dose, através de calibração prévia. A medida relativa pode ser convertida em dose (unidades de J/cm , por 30 exemplo). Como opção, a luminescência do próprio substrato (papel, por exemplo) pode ser utilizada como outra referência para fins comparativos, quando não for afetada pela dose. No caso de substância que mude de cor em função da dose de radiação UV recebida, a leitura pode ser visual, qualitativa por comparação da cor da área exposta com a parte não-exposta, ou quantitativa, pela introdução do substrato em leitor de reflectância ou absorção na região espectral correspondente, após escala de calibração com valores que correspondam a cada faixa de dose acumulada.In the case of luminescent substance, such as a lanthanide complex used as ink, the accumulated dose reading is taken by introducing the substrate after exposure in a reader 25 which measures the luminescence intensity in the wavelength range corresponding to the characteristic emission of the substance used. Accumulated dose measurement can be made by comparing the luminescence of the exposed portion of the substrate with the luminescence of the unexposed portion by comparing the relative measurement with values associated with each dose by prior calibration. The relative measurement can be converted to dose (units of J / cm, for example). As an option, the luminescence of the substrate itself (paper, for example) may be used as another reference for comparative purposes when unaffected by the dose. In the case of a substance that changes color as a function of the received UV radiation dose, the reading may be visual, qualitative by comparing the color of the exposed area with the unexposed part, or quantitative by introducing the substrate into a reflectance reader or absorption in the corresponding spectral region after calibration scale with values corresponding to each accumulated dose range.

Além de permitir a determinação da dose de radiação recebida e acumulada, o mesmo sistema pode permitir, opcionalmente, um acompanhamento visual para a detecção de um ponto limite permitido de dose de radiação UV, para fins de controle de processos industriais ou prevenção de superexposição individual.In addition to allowing the determination of the received and accumulated radiation dose, the same system may optionally allow visual tracking to detect an allowable UV radiation dose limit point for industrial process control or prevention of individual overexposure. .

A importância da detecção da dose recebida de UV, em particular em humanos, e também para controle de processos nas indústrias e na área médica, tem chamado a atenção nos últimos anos, no entanto, limitações tecnológicas diminuem o uso de processos já existentes, bem como os altos custos envolvidos, particularmente na dosimetria pessoal. Os poucos dispositivos existentes são, em geral, adaptações de dosímetros para radiações ionizantes, não 15 sendo seletivos para a faixa de radiação ultravioleta, e, portanto, pouco recomendados.The importance of detecting incoming UV dose, particularly in humans, and also for process control in industries and the medical field, has drawn attention in recent years, however, technological limitations diminish the use of existing processes as well. as the high costs involved, particularly in personal dosimetry. The few existing devices are generally adaptations of dosimeters for ionizing radiation, not being selective for the range of ultraviolet radiation, and therefore little recommended.

A incidência de câncer de pele vem crescendo descontroladamente segundo a OMS (Organização Mundial de Saúde), com o número de casos dobrando em menos de uma década. Um aumento de 2% na intensidade de radiação ultravioleta na superfície do planeta, devido à redução de 1% da camada de ozônio, leva a um aumento de 4% nos casos de câncer 20 de pele em humanos, além de estimular a imunossupressão e outras doenças como a catarata ocular.The incidence of skin cancer has been growing wildly according to the World Health Organization (WHO), with the number of cases doubling in less than a decade. A 2% increase in the intensity of ultraviolet radiation on the planet's surface, due to a 1% reduction in the ozone layer, leads to a 4% increase in human skin cancer 20, in addition to stimulating immunosuppression and other diseases such as eye cataract.

A utilização de dosímetros pessoais constitui uma prática bem estabelecida em pessoas expostas a radiações ionizantes, mas, por falta de legislação específica, não se constata um monitoramento equivalente para a exposição à radiação ultravioleta, resultando nos índices citados.The use of personal dosimeters is a well established practice in people exposed to ionizing radiation, but due to lack of specific legislation, there is no equivalent monitoring for exposure to ultraviolet radiation, resulting in the aforementioned indices.

A presente invenção constitui num sistema de baixo custo e de fácil utilização para o uso em massa de dosímetros de uso pessoal para grupos que necessitem de monitoramento, sem necessidade de equipamento específico, havendo necessidade apenas da substituição de cartuchos de tinta de impressoras pelo cartucho de dosímetro imprimível. A leitura da dose 30 pode ser feita utilizando leitores de luminescência ou absorção de luz comercial calibrados para tal, podendo esta leitura ser terceirizada.The present invention is a low-cost, easy-to-use system for mass use of personal dosimeters for groups requiring monitoring without the need for specific equipment, requiring only replacement ink cartridges for the printer cartridge. printable dosimeter. The dose reading 30 can be made using commercially calibrated luminescence or light absorption readers, which can be outsourced.

Claims (9)

1. “DOSÍMETRO IMPRIMÍVEL PARA RADIAÇÃO ULTRAVIOLETA”, caracterizado por constituir-se de dispositivo molecular imprimível capaz de atuar como tinta funcional ativa na determinação de doses acumuladas de radiação ultravioleta, nas faixas de UV-A, UV-B e UV- C.1. “IMPRIMBLE DOSAGE FOR ULTRAVIOLET RADIATION”, characterized by being a printable molecular device capable of acting as an active functional ink in the determination of accumulated doses of ultraviolet radiation in the UV-A, UV-B and UV-C ranges. 2. “DOSÍMETRO IMPRIMÍVEL...”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por poder utilizar qualquer meio de impressão, como impressoras jato de tinta ou outro tipo, “silk- screen” ou outra técnica, para depositar o material ativo acumulador da dose de radiação UV a ser medida.2. "PRINTING DOSIMETER ..." according to claim 1, characterized in that it can use any printing medium, such as inkjet or other silk-screen printers or other technique, to deposit the accumulating active material. of the UV radiation dose to be measured. 3. “DOSÍMETRO IMPRIMÍVEL...”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por poder ser depositado em qualquer substrato, como papel, etiqueta ou fita adesiva, polímeros metais ou tecidos ou materiais híbridos, que após impregnados passam a ser o próprio dispositivo a ser utilizado para acumular dose para permitir posterior leitura, como dosímetro quando aferido.3. "PRINTING DOSIMETER ..." according to claim 1, characterized in that it can be deposited on any substrate, such as paper, label or tape, metal or tissue polymers or hybrid materials, which after impregnation become itself. device to be used to accumulate dose to allow further reading, such as dosimeter when measured. 4. “DOSÍMETRO IMPRIMÍVEL...”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por permitir a leitura da dose a partir da análise comparada da intensidade de luminescência produzida durante a leitura da dose acumulada, quando a tinta funcional for constituída de material luminescente, ou da cor, quando a tinta funcional possuir pigmento sensível à radiação UV."PRINTING DOSIMETER ..." according to claim 1, characterized in that it allows reading of the dose from the comparative analysis of the luminescence intensity produced during the reading of the accumulated dose when the functional ink consists of luminescent material. , or color when the functional ink has UV-sensitive pigment. 5.“DOSÍMETRO IMPRIMÍVEL...”, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por poder ser constituído de substância(s) luminescente(s) sensível(eis) à radiação ultravioleta, como os complexos de lantanídeos (Európio, Térbio, Túlio ou outro) utilizando ligantes tipo BTFA ou BTFA-Bipiridina, ou BTFA-Ortofenantrolina ou outro que resulte em composto sensível à radiação UV, ou outro tipo de substância luminescente que evolua sob ação da radiação UV, dispersa em solvente para facilitar o uso no lugar da tinta da impressora, ou mesmo na forma pura, quando da leitura pela intensidade comparada de luminescência."PRINTING DOSIMETER ..." according to claim 4, characterized in that it may consist of luminescent substance (s) sensitive to ultraviolet radiation, such as lanthanide complexes (Europium, Terbium, Thulium or other) using BTFA or BTFA-Bipyridine, or BTFA-Orthophenanthroline or other binders resulting in UV-sensitive compound or other type of luminescent substance that evolves under UV radiation, dispersed in solvent for ease of use in place printer ink, or even in pure form, when read by the comparative intensity of luminescence. 6.“DOSÍMETRO IMPRIMÍVEL...”, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por poder ser constituído de substância pigmentada capaz de mudar de cor em função da dose de radiação UV recebida, para o casa da inspeção visual, para medidas qualitativas de dose, ou por reflectância ou absorção, para medidas quantitativas."PRINTING DOSIMETER ..." according to claim 4, characterized in that it may consist of a pigmented substance capable of changing color as a function of the UV radiation dose received for the visual inspection for qualitative measurements. dose, or by reflectance or absorption, for quantitative measurements. 7. “DOSÍMETRO IMPRIMÍVEL...”, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por poder utilizar parte não exposta da tinta funcional, protegida por cobertura parcial (qualquer anteparo removível opaco à radiação UV), como referência para calibração por comparação com a parte exposta, seja por luminescência ou mudança de cor, para determinação da dose absoluta ou relativa de radiação UV acumulada."PRINTING DOSIMETER ..." according to claim 4, characterized in that an unexposed portion of the functional ink, protected by partial coverage (any removable bulkhead opaque to UV radiation) can be used as a reference for calibration compared to the exposed part, either by luminescence or color change, to determine the absolute or relative dose of accumulated UV radiation. 8.“DOSÍMETRO IMPRIMÍVEL...”, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pela portabilidade, permitindo o uso para dosimetria pessoal ou de ambientes, com efeito memória, com leitura de dose acumulada podendo ser feita posteriormente, através da inserção do material em leitor de intensidade de luminescência, no caso de tinta funcional luminescente.8. "PRINTING DOSIMETER ..." according to claim 4, characterized by portability, allowing the use for personal dosimetry or environments, with memory effect, with accumulated dose reading can be done later, by inserting the material. in luminescence intensity reader in the case of luminescent functional ink. 9. “DOSÍMETRO IMPRIMÍVEL...”, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por permitir leitura da dose acumulada por leitor de reflectância ou absorção, no caso de tinta funcional com pigmento sensível à radiação UV, ou mesmo por inspeção visual, no caso de análise qualitativa ou semi-quantitaiva por comparação com escalas de cor."PRINTING DOSIMETER ..." according to claim 8, characterized in that it allows reading of the accumulated dose by reflectance or absorption reader in the case of functional ink with UV-sensitive pigment or even by visual inspection in case of qualitative or semi-quantitative analysis by comparison with color scales.
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