WO2012016316A1 - Dosímetro imprimível para radiação ultravioleta - Google Patents
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Definitions
- 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.
- 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.
- the substrate 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 BTFA or BTFA-Bipyridine ligands, or BTFA-Orthophenanthroline or other resulting in UV-sensitive compound or other evolving luminescent substance under UV radiation, dispersed in solvent for easy use in place of printer ink, or even pure; b) change color as a function of the received UV radiation dose.
- lanthanide complexes Europium, Terbium, Thulium or other
- BTFA-Bipyridine ligands BTFA-Orthophenanthroline or other resulting in UV-sensitive compound or other evolving luminescent substance under UV radiation, dispersed in solvent for easy use in place of printer ink, or
- the printed substrate may have a certain area protected from radiation exposure for reference, and another area exposed to radiation.
- the accumulated dose reading is made by introducing the substrate after exposure in a reader that 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 2, for example).
- the luminescence of the substrate itself may be used as another reference for comparative purposes when unaffected by the 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.
- 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. .
- 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 can be done using commercially calibrated luminescence or light absorption readers, which can be outsourced.
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Abstract
. 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.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção do "DOSÍMETRO IMPRIMÍVEL PARA RADIAÇÃO ULTRAVIOLETA".
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. 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.
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 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.
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.
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 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 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.
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.
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 sendo selctivos para a faixa de radiação ultravioleta, e, portanto, pouco recomendados.
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 dc 1 % da camada de ozônio, leva a um aumento de 4% nos casos de câncer de pele em humanos, além de estimular a imunossupressão e outras doenças como a catarata ocular.
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.
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 pode ser feita utilizando leitores de luminescência ou absorção de luz comercial calibrados para tal, podendo esta leitura ser terceirizada.
Claims
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REIVINDICAÇÕES
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.
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.
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.
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.
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.
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, paia medidas quantitativas.
7- "DOSÍMETRO IMPRIMÍVEL...", de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por poder utilizar parte não exposta da tinta funcional, protegida por cobertura parcial (qualquer
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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.
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.
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.
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