075 - nova eletronica - mai1983

5/12/2018 075 - Nova Eletronica - Mai1983

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EDITOR E DIRE TOR RESPONSAvELLeonardo BellonziDlRETOR ADMINISTRATIVO

CON~gLT~RI~T1czNICAJoseph E. Blumenfeld

Juliano BersahLeonardo BellonziREDAC;:XOJuliano Bersali

Alvaro A. 1. DominguesPaulo A. Daniel Filho

JUlio Amancio de SouzaCleide Sanchez Rodriguez

Deise JankovicAntonio Gebara JoseARTE/PRODUC;:XO

Marcelo Flaquer de RochaVagner Vizioli

Maria Cristina RosaAugusto Donizetti ReisSebasttao Nogueira

Denise StratzMerli Aparecida ~RosaPUBLICID.ADEIvan de Almeida

(Gerente)Tonia de SouzaASSINATURASRodolfo LottaCOLABORADORES

Jose Roberto S. CaetanoPaulo NubileMarcia Hirth

Claudio Cesar Dias BaptistaApollon FanzeresGilberto Gandra

CORRESPONDENTESNOVA JORQUEGuido ForgnoniMILAOMalia MagroneGRA-BRETANHABnan Dance

COMPOSII;:AO - Ponte Editcnel Ltda.IFOTOLlTO - PrisccrLldoJIMPRESsAo - Artes Grdhces Guaru S.A.IDISTRIlIUIyAO -Abrrl S.A. Cultura l e Industr ta l.NOVA ELETRONICA e ume publtcacao de propnedede deEDITEtE Educ-e Tecnce Elatroruce Ltda. Hedecao . Admr-ntstracao e Pubhctdede: Av. Enqenherro Luis Carlos Be-rmt.1168 5? ender Tel. 5420602 (essmetura) e 5318822 CEP04571 Brooklm NovoCAIXAPOSTAL 30.141 - 010005. PAULO. SP. REGISTRO N?9.94977 - P. 153.TlRAGEM DESTA EDlt:;:A:O:60.000 EXEMPLARES.Todos as dtrel tos reservedos: proibe -se co . reproducao percre.ou total dos lex los e ilustrecoes deste pubhcecac. essrm comotr educoe s e edeptacoes. sob pene de s sancoe s estebele cide sem ler. Os arhgos publtcedos SdO de inteire responsabrlidedede seus autor es. E vededo 0empreqo dos ci rcu.t cs e rn carel ermdustri el ou comerc re l. salvo com expresse eu tcnzeceo escr -r tedos Edrtores . sendo apene s per rmt rdo pare apbcecoes dtdattce e0 1 , . 1 dfletentes. Naa assumir.rcs nenhume responsebt.tdede pelcusc de circurtcs descritos e se cs mesmos Iezem parte de paten-tes. Em vrrtude de veriecoes de quahdede e condtcoes descomponentes. as Edrtores nee se responsabihzem pelo nao Iun-ctonamentc 0 1 , . 1 desempenho dencrente des drspostttvos menta-des pelos leitores. Nee se obr-iqe a Revrste . nem seus Editores. anenhum trpo de esststencie teemed nem cornerctel: NUMEROSATRASADOS: preco d. ul timo edrcac a vende . ASSINATURAS~ os pedtdcs deverdQ ser ecompenhedos de cheque vtsadopeoevel em sxo PAULO. em nome d. EDITELE - Editor.'I ecrnce E let romce Ltda

N? 75 - MAIO-1983~Can versa com a leitor _Novidades _NoticiarioClassificados NE

PraticaUrn contador universal proqramevel ~ __Princ:ipiantePara onde vai a corrente? _

EoloqueEletromedicina: Tomografia par computador 32Industrial: 0 laser-ferramenta - parte II 24

PY/PXPosta de escuta 43Regulamentos de diplomas internacionais 45VideoTV-consul toria ___________________________ 47

AudioPratica x Teoria - conclusao _Em pauta _

EngenhariaRele integrado usa tecnologia CMOS 58Observat6rio 62Prancheta do projetista - aerie nacional 66Prancheta do projetista 68BYTENovo servocontrole para discos tipo Winchester 72Informativo do Projeto Ciranda 74Principios dos computadores digitais - VI 77

CursosTVPB & TVe - IO ? licao 82Corrente continua - 22? liyao 88

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UO l contador universal pro gralll aveIAntonio Gebara Jose

E bastante claro, para todos os nossos le itore s, a te nde ncia da industria paraa automacao. Por isso, os siste mas autom dticos digitais sao vistos com bons olhos,po r se rem sistem as co nfid ve is e b asta nte ve rsate is, p ossibilita nd o 0 comandode varias maquinas ao me smo te mpo.Tais siste mas, e m ge ral, sao caros e com ple xos; atrave s de nossa secao Prdtica,porem, ofe re ce mos a oportunidade , a todos os nossos le itore s, de construir e aplicarum siste ma muito utilizado nas industrias, confidvel e de baixo custo.N osso la bo rato rio d ese nvo/ve u e ste con tad or u nive rsa l pro gramave lde fad/ montagem e aplicacdo bastante vasta. Com e le , voce poderd obterdigitalme nte a contagem do nume ro de pessoas, pe cos ou quaisque r e le me ntosque de se je contar de form a diniim ica. Ale m disso, forne ce indicacdo de jimde contage m atrave s de um alarme son oro, e adona qua/que r mdquina eletrica,de forma automatica, por um rete.

FuncionamentoPara que a explicacao se tome a maissimples pessivel. dividimos nosso projetoem 4 estagios, apresentados nas figuras 2,3, 4 e 5; na figura 1 esta compactado emblocos e sistema completo.1. Estdgio: Contador,decodificador/driver e displayOs CIs 5, 6 e 7 (figura 2), estao ligadosde maneira a executar contagens de 0 a 9e, portanto, a capacidade maxima de

contagem do nosso sistema sera ate 999.Os contadores usados (7490) trabalham

NOVA ELETRONICA

no codigo BCD; para que interpretamosa contagem dos mesmos, devemosconverte-la para as displays, 0 que e feitopelos CIs 8, 9 e 10 (7448). Assim, paraque haja compatibilidade com as displaysutilizados (DSl, DS2 e DS3), nosso con-versor decodifica os dados para 7 seg-mentes. 'Convern observar que 0 digitornais significativo se encontrara em DSI eo rnenos significativos, em DS3. A seguir,veremos 0 segundo e terceiros estagios (fi-guras 3 e 4), responsaveis pela automacaoda contagem, bern como pela imobiliza-cao da mesma, autornaticamente, em 9,99 e 999, pelo reset geral, e acionamentoexterno atraves do rele e alarrne,

2. estagio: reset geral, Circuitokigico e acionamento externoCom 0 CI 4, (7400), na Figura 3, temosa possibilidade de utilizar 4 portas logicasdo tipo NE, onde uma delas implemento reset geral. Com uma das entradas fixa-da em nivel alto, basta controlarmos a

outra, de tal maneira que, estando ela emaberto, sera interpretada como nivel Icaso contrario, ou seja, aterrada, comonivel zero. Nestas condicoes, poderemosobter no pino 3 (saida) os niveis zero e 1respectivarnente, atraves da chave CH3.Por sua vez, a saida dessa porta esta liga-da aos pinos 2 e 3 de cada CI de contagem

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fonte CCr- Clllcontador decodi ficador H "'PI"__ e driver DS II OS21 DS3(SICI6/C17 i CI8/CI9/CllO

~clock I, prograrnacao alarrne~ ! e rese t -- AFCII t C14/D5/D6/D7 CI2!CI3

nIl do 7400, e entrando por uma portaI acesso externo OU. formada pelos diodes DS. D6 e D7 eensor contro.eara o resistor R4.LDR

I Q2 Observernos, ainda na figura 3, as cha-

t ~ !ves CH4, CHS e CH6,. que tern a funcaode programar a detecao dos digitos

FIG. I B "9"; ou seja, para se obter a contagemate 9, basta abrir CHS e CH6 e manter fe-(7490), que correspondem ao seu reset emzero. As demais portas servem para dete-tar a nivel 1 em A e D (pinos 12 e 11 do7490, e dessa maneira conseguimos comque as tres detetem 0 9.Assim, teremos as tres informacoessaindo respectivarnente dos pinos 6, 8 e

chada CHI; na contagem ate 99, abrirCH6 e fechar CH4 e CH5; e para 0 ulti-mo caso, quando ocorrer a contagem ate999, basta fechar as tres chaves, No atedo fechamento destas chaves, estaremosacionando os LEDs LED 1, LED2 eLED3. Como podemos ver, LED 1 acesorepresentara 0programa de con tag em ate

NAO PERCATEM-PO! SOLICITEINFORMAQOESAINDA HOJE!

9.; LEDl e LED2 acesos representarao acontagern ate 99 e os tres diodos aces osindicarao a contagern ate 999.Complementando nosso segundo esta-gio, a saida da porta OU e diretamenteacoplada ao transistor Q2, funcionandocomo urn inversor logico. Quando tiver-mos nivel 1 na base Q2, 0 mesmo estarasaturado, ou seja, 0 rele RL estara energi-zado; caso contrario, por analogia, tere-mos 0 rele no seu estado natural, ou seja,desenergizado.A saida dessa porta OU tern mais duasfinalidades a de controlar CI 1 (clock) e osCIs 2 e 3; e 0 que veremos em seguida.3 . e sta gio ; c lo ck(rapido e lento) e alarmeComo verificamos anteriormente, aporta OU tern uma funcao de importan-cia na programacao e a automacao do sis-tema; nesta etapa, veremos como ela e ca-paz de controlar-o clock e 0 alarme (figu-

fa 4).o clock e formado por CIl (555) cujostempos, rapido e lento, sao selecionadospela chave CH7 e pelo capacitor C3. En-tre os pinos 5 e 6 (controle de tensao e re-ferencia, respectivamente) esta ligadonosso sensor (LDR); e 0 pino 4 de CII(reset) e controlado pela saida da portaOU.Os CIs 2 e 3 formam 0 alarme, cujoacionamento e feito atraves do coletor deQl, ligado ao pino 4 (reset) de CI2. 0. . .

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~~ ~1I - r- r-I- r-L CI5 CI8 FHO560A---< - BH90 O-~ - 7448 r- 051' * -II II) I- B~r- - 1 I___ C~ l- t=:]I,] I- = = - -

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L - - . . . . . , U 1~056~r-- -IL_ CI6 I- - CI9 t--Ai- l r- B052- 7490 Or- i- 7448 r-(2) ~ - (2 ) r---- Ir--- BtL- l- f- 1 ICj1__:: I-r-- 11 Lt - l J-:~ clock -tV + JL r=:::l 1'-../ r-I . . . . . . , FNO560L_ Cl7 fo - f- eIO1--1- L57. 053At-- 1-- 7490 ot- 1- 7448 Il-

t 3) 8 :- I- I I(3) IF B r - L - l-c 1 1 t:::t-- - : . ! : : : : "_ Q -FIG. 2

transistor Ql funciona como urn inversorlogico, estando sua base ligada it saida daporta OU.o alarme funciona de urna forma bas-tante simples e bern eficiente: CI2 estandoem funcionamento, produz atraves deRI2, R13e C5 uma sequencia fundarnen-tat detons, modulados por CI3, R14, R15e C7, estando 0 pine 4 (reset) do mesmoacoplado diretamente ao pino 3 (saida deCIl). A cornposicao da fundamental corna portadora gerada por CI3 resulta emurn torn sequencia! intermitente.

da completa, e urn capacitor CI para afiltragem do ripple.Para estabilizar a tensao, utilizarnosurn circuito integrado facilmente encon-trado no comercio, que e 0 7805, ou-seja,urn regulador positivo de tensao, que nosfornece os 5 volts estabilizados. 0capaci-tor C2 serve apenas para garantir que 0circuito nao interfira na fonte durante seufuncionarnento ern alta frequencia, comotambem para eliminar possiveis ruidosprovenientes da mesma.

4. estagio: fonte de a limen tacii o MontagemPor setratar de urn projeto onde houveo emprego macico de integrados de tee-nologia TTL, a tensao para a alimentacaodos mesmos deve ser de 5 volts CC. Afonte foi projetada de forma especial, uti-lizando diodos em ponte (01, D2, 03 e

04), atuando como urn retificador de on-

Por se tratar de urn equiparnento corncerro grau de sofisticacao, deve-se tomarbastante cuidado ern sua montagem. Defato, nao e uma tarefa recomendada aprincipiantes.Primeiramente, verifique as figuras 6, 7e 8, onde se encontrarn desenhados os cir-

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+V

GERAL

7490(31

7490(21

7490(I)

FIG. 3

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B@2 73 54 6RIO R II!566 II@ @

yCLOCK C4

FIG. 4

cuitos impressos, tanto pela face cobrea-da como tambern ados componentes, emtamanho natural.Comecemos pela figura 6, com a placados displays (DS!, DS2 e DS3); solde-osde forma que estejam bern apoiados pelasua propria base, na face nao cobreadada placa.Passemos agora para a figura 7, onde 0leitor encontrara a placa do circuito im-presso da unidade de controle e automa-cao. Comecemos pelo C14, que devers sermontado sobre urn soquete de 14 pinos;12

4-V 4-V- - ACION ADO-. !=: : t :==O NAO ACIONADOo

o

o

computadores); solde-os na sequencia, apartir do furo 1ate 021. Ligue esta placa,conferindo a mesma sequencia de nume-ros, com a placa principal (figura 8).Prasseguindo, solde na placa principalfios individuais de diversas cores, nospontos marcados com os numeros 22 a35. Use tais fios para interligar essa placacom a de contrale e autornacao (figura 7),fazendo corresponder as numeracoes.Complementando a montagem da pla-ca principal, solde dois fios nos pontosLDR (marcados na propria placa), outrostres fios nos pontos L, R eKe mais doisnos pontos AF. Os fios do LDR deveraoser ligados nos terminais dos bornes (con-forme ilustracao apresentada na figura11);par sua vez, as fios dos pontos L, Re K vao ligados a uma chave H-H do tipominiatura, onde 0 fio K devera ser ligadono terminal central e, nos extremos, osfios L e R; quanta aos fios AF (sao dois),devem ser ligados aos terminais do alto-falante. Da placa de controle e autorna-cao (figura 7), temos os pontos MNO,onde devem ser soldados tres fios, quevao para as terminais dos tres bornes, si-

NOVA ELETRONICA

tuados no painel traseiro do gabinete (fi-gura 10).Terminada a montagem e interligadasas placas de circuito impresso, de umaboa conferida nas ligacoes entre as pla-cas, e confira tambem se as posicoes dosCIs estao corretas, bern como as polari-dades dos transistores, leds, capacitorese1etroliticos e diodes.Coloque 0 sistema em funcionamento,ligando primeiramente 0 LDR aos bornescorrespondentes e ligando a tomada it re-de eletrica (verificando antes a sua volta-gem). Ligue a chave CHI e a LED 6 deveacender; no display devem aparecer al-guns numeros, de forma aleatoria. Paracolocarmos 0 sistema em seu estado ini-cia! (cada digito do display em zero), bas-ta apertar CH3 (reset geral). Feito isto,passe a programacao do sistema, atravesdas chaves CH4, CH5 e CH6.Quanto ao sensor (LDR), deve seracondicionado em urn tubo preto f6sco,defronte ao qual deve ser instalada umafonte de luz, de preferencia direcionada econvergente ao mesmo. A sensibilidadedo sistema sera bern maior se voce aeon-

dicionar, no mesmo tudo do LDR, umalente convergente do tipo usado nas por-tas dos elevadores comerciais, onde fun-ciona como detetor para indicar a aproxi-macae de pessoas.Convern salientar que 0 sistema naofuncionara em locais muito escuros e queos elementos a serem contados devem sercoloridos e, de prefereneia, opacos, poiselementos incolores, transparentes oucom forte brilho refletirao de forma dis-persiva ou simplesmente deixarao a luzincidente passar, nao pravocando assimuma ausencia de luz suficientemente sig-nificativa para a deteccao , Uma outra ob-servacao deve ser feita quanto it distanciaentre 0 elemento a sercontado e 0 sensor.Nosso prototipo foi testado em umasala cujas paredes sao relativamente cla-ras e sua luminosidade e fornecida de for-ma artificial (luminarias fluorescentes),mas tambern com uma incidencia razoa-vel de luz solar. Nessas condicoes, conse-guimos urn born result ado estando 0LDR disposto na horizontal e nao nosutilizamos de qualquer Fonte de luz inci-dente. Com isto obtivernos uma distancia

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tuba de plasicop reto Fosco 0 15mm

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" /. . . . . . . "...." alto -falante

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@ Fu,;velo Red. IIOV 220VII:JFIG. 10

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Sensor GND M N 00000

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maxima, entre 0 sensor e 0 elemento, deaproximadamente 50 em. Con vern obser-var que, se voce seguir as instrucoes ja da-das anteriormente quanto a confeccao dodispositivo sensorial, a distancia para adetecao podera ser aumentada sensivel-mente.Para auxiliar na montagem e conferen-cia da mesma, colocamos a disposicaodos leitores as figuras 9, 10 e 11 onde seencontram desenhos que facilitam a vi-sualizacao do sistema completamentemontado.Primeiramente, verifiquemos a figura]],onde se encontra 0desenho das interli-gacoes entre as placas de circuito impres-so e ligacoes das mesmas com as chaves(alavanca, H-H tipo miniatura e grande),micro-switch, LEDs e bornes. Passemospara a figura 10, onde se encontra dese-nhado e cotado urn gabinete para a aco-rnodacao das placas, apresentando aindaas vistas dos paineis frontal e traseiro domesmo. Na figura 9 encontram-se dese-nhados os principais componentes que

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e C II

BC548

01000---c::n-I t J . . I

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FIG_ 9

cornpoem nosso sistema, onde estao deta-lhadas a pinagem dos CIs, bern como aposicao dos mesmos, as poJaridades dostransistores, diodos e LEDs.

Aplica~oes do ContadorUniversal PrograrnavelComo voce deve ter notado, 0 sistemaapresentado e de grandevalia, tanto na

contagem de pecas mecanicas e pequenoscomponentes, como de pessoas, ficandoa seu criterio a aplicaeao mais adequada.Resta-nos apenas indicar algumas su-gestoes quanto a utilizacao do relt" paracontrole externo.1 . Ca so :Supondo que efetuemos a contagem depecas, que se encontram sobre uma estei-ra roJante, devemos verificar, em primei-ro lugar, a velocidade com que a mesmase move, para que possamos, com isso,

optar pelo tempo rapido ou lento de ope-racao. Em segundo lugar, devemos con-trolar a parada da esteira de forma auto-rnatica, quando a contagem atingir 0ma-ximo da capacidade programada (9,99 au999).Esta sugestao encontra-se ilustrada nafigura 12.

MALETA DEFERRAM ENTAPARAELETRQNICAMO DELO M FElAlicate de cor teAlicate de bieoFerro de soldarSulgador de soldTubinho de soldChave canhao y5 chaves de fend2 chaves PhilipsMaleta COm fech

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SENSOREMCIMA

EIXO DOMOTOR

CARRETEL

FIG, 12

SENSOR NOBATENTE_ QLATERAL I!l

SENSOREM BAIXOt

REDE ELETRICA

z: r - : - . . : 1, II I ' I1 , 1 II I I II I I~ i l , I=-'tl.::j- , \ "E\=A A SER DETETADAPELO SENSOR

ESTEIRA ROLANTE

2 . Caso : funcionando, por exemplo, acionariaaquela que estivesse parada.Supondo agora a existencia de duas es-teiras rolantes, on d e desejamos contarduas pecas distintas, de forma que quantouma das esteiras pare automaticamente, aoutra seja acionada. Nesta situacao, pre-cisariamos construir dois sistemas de con-tagem, onde 0 rele da esteira que estivesse

3 . Ca so :Queremos agora controlar 0 fluxo depessoas que passam, por dia, atraves deuma porta. Para isso, temos tres possibili-dades para instalar 0 sensor (LDR): na

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posicao horizontal (estando 0 sensor 10-callzado em urn dos batentes laterais daporta); na posicao vertical, localizado nobatente superior; a outra opcao seria a dosensor instalado no piso do local, na rnes-ma direcao do batente (figura 12).Finalizando 0 nosso artigo, nos restasugerir que 0 Ieitor acomode todas as pla-cas de circuito impresso de uma formabem funcional, como se encontra ilustra-do na figura 11; em caso de duvida, nos'de NE colocamo-nos a sua disposicao,para quaisquer esclarecimentos, atravesde cartas.

Lista de MaterialRl, R2, R3, R8 e R9 - 220 Q/I/4 WR4 e RS - 1 kQ/1/4 WR6 e R13 - 10 kQ/I/4 WR7 - 4,7 kQ/1I4 WRIO - 1,8 kQ/1I4 WRl I - 2,2 kQ/1I4 WRI2 - 100 kQ/l/4 WR14 e RIS - 8,2 kQ/1I4 WR16 - 470 kQ/I/4 WCl l a CI3 - S 5 5 (Timer)CI4 - SN7400 (4 port as NE)CIS a Cl7 - SN7490 (contador)CI8 e CllO - SN7448 (decodificadorBCDI7 segmentos)ClIl - 780S (regulador positivo de ten sao5VI1A)Cl-l000 /Afl16V (eletrolitico)C2, C4, C6 e C8-0, l J , l f (poliester metali-zado)C3 e C9-100 /AfilOV (eletrolitico)CS-IO iJfll OV (eletrolitico)C7-47 nf (ceramicc/disco)01 a D4 - IN4004 (ou equivalente)DS a D9 - IN914 (ou equivalente)LED! a LE06 - FLVllO (verrnelho)DSI a DS3 - FNDS60 (display)Ql e Q2 - BC548 ou equivalenteRL - rele SCHRACK RUI012033V-37,5 rnAAF - alto-falante de 4,5" e 8Q de irnpe-danciaLOR - foto-resistor do tipo comercialCHI - chave interruptora do tipo alavancaCH2 - chave H-H do tipo grande, usadana conversao de 1101220 VCH3 - botao tipo micro-switchCH4 a CH7 - ehave H-H do tipo miniaturaT - transformador de forca 110-220 I8,5V-4000 rnAFS - fusivel miniatura 0,2S AMiscelanea: porta-fusiveis, parafusos eporcas para 3/4" e 1/8"; placas de fenolitecobreada; 5 bornes, sendo 2 verrnelhose 3 pretos; cordao de forca plugue; IS emde tuba plastico preto foseo; eaixa mode-1 0 CP03 para acomodacao do display; fiornultiveias com pelo menos 10 veias elmde eomprimento; fio flexivel n? 22 de 6cores diferentes, tendo cada urn 0 com-primento de I m; soquetes para os CIscom 14, 16 e 8 pinos e urn gabinete comas seguintes dimensoes: 30 x 20 x 12 em .

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o sentido convencional do corrente, durante muito tempo, foi usado em nossaliteratura tecnica. Entretanto, tern aparecido alguns livros e artigos em revistas especializadas(entre etas, a Nova Eletronica) onde 0 sentido adotado e outro: 0 sentido real,baseado na movimentacdo dos eietrons em um condutor.Qual 0 sentido adotar? Qual 0 correto?Afinal,


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Sentido convencional scntido real

Fig. 2. Sentido da corrente em urn transistor.

Sen t ido con vencionalI

+ I I l -----~I I ,t------'

sentido real1

+ I 1 1 -___--~ I ,1--------'Fig. 3. Queda de tensao em urn resistor.

ficou convencionado (dai 0 nome de cor-rente convencionah que 0 sentido dacorrente seria esse.Isso foi favoravel na epoca, porque sepoderia continuar a estudar a eletricidade,sem procurar exaustivarnente pela causada corrente, para compreender estes feno-menos.Entretanto, urn bela dia descobriu-seque os eletrons eram os responsaveis pelacorrente eletrica, num condutor e que elescirculavam do negativo para 0 positivo,exatamente ao contrario da convencao,

Mas, por comodidade, resolveram man-ter esta convencao, e eta se manteve namaioria dos livros de eletricidade.A maioria, mas nao a totalidade ...

o sentido real da correnteProvavelmente desde que se descobriuque os eletrons eram responsaveis pela cor-rente eletrica nos condutores, pensou-se

em mudar 0 sentido da corrente eletrica.Essas tentativas nao tivearn sucesso ate osanos 60, quando apareceram, nos EstadosUnidos, urna serie de autores que optarampor esta inversao.

20

Surge agora urn problema: como voce,que sempre viu a corrente ir do positivopara 0 negativo vai conseguir ler, sem se

atrapaihar, urn livro que adota, 0 sentidoreal?E se, pelo contrario, voce aprendeu 0senti do real da corrente e topa com urn li-vro baseado no sentido convencional?E, se 0 autor nao mencionar 0 fato,achando que isso e de conhecimento de to-dos? (Isso e mais frequente em autores queusam 0 sentido convencional).

Por que raziio mudarde sentido?Os argumentos dos defensores do senti-

do real e este: 0 sentido e real. Segundoeles, 0 sentido real torna a explicacao danatureza da corrente eletrica muito maisfacil de ser entendida, evitando a tradicio-nal confusao que ocorre, quando tenta-mos explicar que os eletrons se movem deurn lado e que a corrente vai por outro la-do, e 0 uso de abstracoes de dificil com-preensao.Entretanto, podemos encontrar urn pe-queno problema, justamente na simbolo-gia dos transistores: quando 0 transistorestapolarizado na configuracao emissorcomum, a seta de seu simbolo indica 0 sen-tido convencional da corrente (figura 2).Em outras palavras, sirnplifica-se de urnlade e complica-se do outro.Entretanto, os defensores do sentidoreal ainda podem argurnentar que a simpli-ficacao que conseguem e na base, quandose ensinam os fundamentos da eletronica equalquer ambiguidade deve ser evitadanesta fase. Quando se falar dos transisto-res, os principais conceitos da eletricidadeja estarao maduros na cabeca do estudantee uma ambiguidade deste tipo pode ser fa-cilmente contomada.o argumento para nao se mudar de sen-tido esta baseado no fato de que a rnaioriados Iivros de eletricidade (pelo menos aqui

sentido real

Sentido convencional

Fig. 4. As fontes de corrente.

. ~ , _ _ _ _ I : V / R _ ~ '

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Sent ido con vencional

senndo da corrente

sentido real

scrtido da cor rcnt c

Fig. 5. Campo magnetico induzido por uma corrente em urn condutor ,no Brasil) leva em conta 0 sentido conven-donal e que, alem disso, os profissionais eprofessores de eletricidade que foram edu-cados neste sistema, deveriarn ser retreina-dos nesta nova teoria ..Em outras palavras,e , segundo eles, muito trabalho para pou-co resultado pratico.Todavia, a teoria do sentido real ganhacorpo na Europa e se encontra quase de-

finitivarnente estabelecida nos EstadosUnidos.Entretanto, mesmo la, ainda existe con-fusao: encontram-se duas versoes do mes-mo livro, mun enfoque ou noutro, e al-guns autores, mesmo em artigos de revistasmuito populares, continuam usando 0 sen-tido convencional.

As d ife r en f; ase ntre os dois siste masDevido a rnudanca de sentido real parao sentido convencional, toda a teoria ne-

cessaria para 0 estudo da corrente conti-nua e invertida, como se estivesse refletidanum espelho.A primeira diferenca basica ja foi rnos-

trada na FIgura I. A segunda diferenca bit-sica e a representacao da queda de ten s aoentre os tenninais de uma resistencia, A re-presentacao e equivalente, como voce po-de ver na figura 3; note apenas que, quan-do usamos 0 sentido convencional, marca-mos a sinal positive no terminal do corn-ponente par onde a corrente entra e, nosentido real, marcarnos 0 sinal "menos".'Repare que, independentemente do sen-tido da corrente, os tenninais do corn-NOVA ELETRONICA

ponente estao rnarcados com os mesmossinais.As fontes de corrente, tanto no sentidoreal, como no sentido convencional, ternsua seta indicando qual e 0 sentido da cor-rente que passa atraves delas. Na figura 4,mostramos cada uma das fontes em circui-tos equivalentes.Nao hit alteracao nas leis de Kirchhoff enos metodos de analise de redes. desde quese leve em conta os sentidos da correntepara estabelecer os sinais da mesma e queurn mesmo criterio seja empregado duran-te toda a analise. (Se tiver alguma duvi-da, consulte nosso Curso de CorrenteContinua).Os problemas maiores surgem quandoconsideramos 0 campo magnetico, produ-

zido pela circulacao de uma corrente.Quem tern algum conhecimento de ele-tricidade sabe que urn campo magneticopode ser obtido pela passagem de correntepor urn condutor. Este fato permite aconstrucao de transforrnadores.o sentido da corrente determina qual 0sentido do fluxo magnetico. Na teoria dosentido convencional, 0 sentido do fluxo eobtido pela regra da mao direita: se segu-

s+senrido real

N

Sentido can vencion al

polegar aporua para 0 norte

OS dedox indicarn oseruido da corrcnrc

s

Fig. 6. Campo magnetico induzido por urna corrente em uma bobina.21


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ramos urn condutor com a mao direita, detal maneira que 0 pot egar apon te para 0sentido da corrente que POT ele circula, osoutros dedos indicarao a direcao do fluxomagnetico (figura 5).No caso do sentido real, para a mesmafinalidade, usamos a regra da mao esquer-da, que e semelnante a que acabamos deanunciar, bastando substituir a palavra"direita" por "esquerda".A regra da mao direita para 0 fluxo deuma bobina, na teoria do sentido conven-cional, tambem deve ser adaptada. Ela diz

que: quando seguramos uma bobina coma mao direita, de tal maneira que os dedosa envolvam no mesmo sentido que a cor-rente que esui por ela circulando, opo/egaresuu apontado para 0 polo norte do ele-troimd. (figura 6).Na teoria do sentido real, devemos, no-vamente, trocar a palavra "direita" por"esquerda" .A polaridade de uma forca eletromotrizinduzida em um condutor emmovimento,imerso em um campo magnetico, e dada,na teoria do sentido convencional, pela re-

Sent ido convencional

rnovirnento do conduior

sentido realmovirnento do conduror

Fig. 7. Corrente induzida em urn condutor em movirnento por urn campo magnetico.

22

gra da mao direita para geradores. Esta re-gra diz que: a polar idade de um a forca ele-t romot ri z e s ta a ss oc ia da ao polegar, ,00 de-do indicador e ao dedo medio da mao di-reita. 0pofegar deve ser apontado para 0mesmo sentido do movimento do condu-tor. 0indicador deve ser alinhado com aslinhas do f luxo. 0 dedo medio deve serapontado para fora da palma da mao,num iingulo reto com 0 dedo indicador. Aponta do dedo media indicara 0polo posi-t ivo daforca eletromotriz lnduzida eosen-tido da corrente de uma cargfor ligadaao condutor (figura 7).No sentido real, deverernos substituir apalavra "direita' por "esquerda" eo de-do medic apontara 0 sentido da corrente eo polo negativo da forca eletromotriz in-duzida.Existe, ainda, a regra da mao esquerdapara os motores, na teoria do sentido con-vencional que diz: colocando-se 0 dedo in-dicador alinhado com 0fluxo magnetico eo dedo medic apontando 0 sentido da cor-rente que percorre um condutor imersoneste fluxo, 0 poiegar deverd estar apon-lando para 0 sentido do movimento docondutor (figura 8) .No sentido real, deveremos substituir, apalavra "esquerda" por "direita",Como ja dissemos anteriormente, a setade urn transistor, quando aplicarmos ateoria do sentido convencional na analisedo circuito indicara tarnbern 0 sentido dacorrente, na montagem emissor comum.Quando estudamos os transistores sob 0enfoque do sentido real, esta correlacaodesaparece. Sera que isso representa real-mente uma difi.culdade?Talvez fosse, se tivessemos aprendido aanalisar 0 circuito pela seta do transistor.o que costuma ocorrer, na realidade, eque a seta do transistor e ensinada apenascomo um indicative do tipo de transistor.Se pensarrnos desta maneira, nao teremosproblemas ao analisar urn circuito por urnou outro metodo.Existem, ainda, muitas diferencas e se-rnelhancas que, secltadas, ocupariam rnui-tas paginas da revista. Procuramos daraqui os conhecirnentos suficientes para, naeventualidade de encontrar algum livro ouartigo que se utilize de uma teoria diferentedaquela que voce conhece, voce possa,mediante uma analise, compreender qual-quer dos conceitos ali expressos.E para onde vail a c orre nte ?Aoanalisarrnos a literatura tecnica bra-sileira, para a maior parte de seus autores,a corrente segue 0 sentido convencional.Todavia, em algumas obras rnais recentes,foi adotado 0 sentido real. Alem disso,nossa literatura tecnica e formada erngrande parte por obras traduzidas, princi-pairnente norte-americanas. E, ai, apareceo sentido real.No resto do mundo, encontramos um e

outro. Nos Estados Unidos e ern algunsMAIO DE 1983


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movimemo resultarue o .do


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LASER :a ferramenta que e pure energic - I INesta segundo e ultima parte, 0cotor percorre as principaisaplicoc;6es do laser nos campos do medicino, industria, armomentose a t e do orte, opresentando lasers em operoc;6es tdo diferentescomo corte de chapas, cirurgia, defesa contra misseis balisticos eespetoculos musicais.Helvio Matzner*

o laser na artePodemos dizer que 0 laser sera 0 pincel do seculo 21.Com ele, 0artista tern em suas maos uma nova ferramenta

de trabalho.Ja em 1925 um artista hungaro, Laszlo MoholyNagy, fazia previsoes sobre a aplicacao das luzes na arte;foi ele 0 ideaIizador do conceito sobre 0uso dos efeitos lu-minosos em filmes, teatros, etc. Apenas nos anos 50, po-rem, e que comecaram as aplicacoes praticas,

Desde 0aparecimento do primeiro laser, os artistas jademonstraram interesse por ele, gracas a sua capacidadede produzir cores puras. Assim, a partir dos anos 60, 0 la-ser entrou defmitivamente para 0mundo da arte, com acriacao de diversas companhias que se dedicam exclusiva-mente a essa atividade, tais como a Laser Images, entreoutras.Com 0 equipamento fornecido por essas empresas, epossivel formar imagens coloridas no ar, escrever palavrasinteiras ou simplesmente espaIhar varies feixes pelo ar.Vm detaIhe muito interessante sobre a luz do laser, quechamou a atencao dos artistas, eo fato de ser cintilante, ouseja, se ampliarmos sua projecao, iremos notar pontos al-ternadamente elaros e escuros em seu feixe, que mudamcontinuamente de posicao.Vamos dar uma ideia, agora, de como podemos criarimagens e palavras, animadas ou nao, com 0 laser. Esseprocesso baseia-se na criacao de estruturas de raios lumi-nosos, atraves da reflexao do laser em espelhos altamentepolidos. Quando movimentamos esses espelhos, 0 raioacompanha 0 deslocamento, projetando numa tela 0 pon-to do laser em movirnento ..

Caso aumentemos a velocidade doespelho, ate umavelocidade que nossos olhos nao possam mais acompa-nhar, vamos obter uma imagem projetada, aparentemente

"Engenheiro eletronico farmado pela FAAP de sao Paulo. Frequen-tau, nos EVA, cursos sobre lasers voltados para a engenharia, medici-na e taboratorios, ministrados pela Coherent Inc., Laser-Aliqnment eSpectra-Physics. Traba/ha nas lirmas Mecanoptica e Forma/aser.

24

continua. A figura 1 nos mostra, em diagrama de blocos,urn sistema capaz de "escrever" e "desenhar" a 4 cores(azul, verde, amarelo e vermelho), com. 0auxilio de 2 espe-lhos para cada cor; um dos espelhos e girado no eixo X e 0outro, no eixo Y, formando uma imagem plana.De acordo com a potencia do laser, esse raio pode servista no ar; os de menor potencia, porern, exigem fumacaau vapor para serem visualizados.E possivel, tambem, atraves de um computador (oude circuitos mais simples), produzir figuras a partir deequipamentos de audio (figura 2). Nesses casos utiliza-se,geraImente, urn espelho acoplado a um cristal ou metalque vibre com os sons emitidos por uma fonte sonora.Vma outra forma consiste em se controlar as espelhosatraves de motores, os quais sao comandados por softwa-re, gerando na tela as mais variadas figuras.Para variar ainda mais os efeitos produzidos pelo la-ser, as raios sao passados por lentes, filtros e prismas, queprovocam reflexoes, refracoes, interferencias, dispersoes edifracoes: sao produzidas, dessa forma, imagens distorci-das, brilhantes, opacas, repetitivas, nebulosas, etc.Os tipos de laser mais empregados nessa area sao 0decriptonio, argonio e rubi. 0 de criptdnio, com suas 4 coresprincipais, e mais usado em teatros, planetarios e televisao,onde a projecao e normalmente feita em recintos fecha-dos. Ja 0 de argonio e utilizado ao ar livre, em longas dis-tancias, pois possui maior potencia; contudo, ele e capazde projetar 2 cores, apenas. 0 de rubi, por fim, foi muitoadotado no inicio dos shows de laser, sendo depois substi-tuido pelo de criptonio,

As figuras 3A e 3B mostram, num sistema de laser acriptonio, como sao decompostas suas 4 cores e como ope-ra 0computador do show. Tais sistemas sao empregadosna televisao, teatros, shows, publicidade ao ar livre, reali-zando diversos efeitos especiais.Pode-se produzir, por exemplo, 0 efeito de pro fundi-dade em tuneis, muito utilizado em anuncios e filmes: ou 0efeito de nebulosas e raios lurninosos do filme Jornada nasEstrelas: ou ainda um feixe de raios dirigido por uma or-questra na intensidade e rapidez de movimento. E muitousado em shows musicais, onde suas cores vivas acompa-

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verde ~ amardo\J _ ~ ~ - = l - - - - = = - I : : : : : : - - = - - = = - _ _ _ : - = - . . - - = j -,..~-~--II I

I I I...l., .I~ J-~- T - ~ '_ l ~ ~r~, , ,, ...,-mo : M ...-motor x I~ ~ as outras COrespossuemsistemas de projecao'- ~ v similares a da cor azul'-......_ espelhos x e yI ~~ de varredura

espelholaser de criptllnio:. verrnelho , arnarelo, verde e azul

'\-~T,. ' - - bloqueio de\ I _ ~ I seguranQa\'\\\ prisma

moduladoracustico/6tico deintensidade

efeitos especiais, r-- -+ - ---,incluindo difusao I Ie difracao, todos--! , IIcontrolados pelo :atuador L_. : . + _ _j::>~tpara a tela

Fig. I - Esquema simp/ificodo de um sistema de proje


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LASER:-----------------------I digital I anal6gico I FMiI - ]

funcoes !azulmemoria conversao moduladores , V digital D/A analogicas de FMI especiais~. I t verde 1 =Ie de biblioteca ~t..~dade rnanipulacao de imagens manipulacao

amarelo 1 = ,,;:jdigital em fita anal6gica -0


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~~~~\ \

... '\ "- feixe do luzde altaintensidade radar a laser

o laserdestroi 0projetil - plataforma de controle-- autornarico de segui-mento e enfoquegerador de potencia(superior a 100 kW)\

(0 centro de controle cornpreende 0 computador,o console de comando e os meios de cornunicacao)

Fig. 4 - Sistema de defesa a laser contra misseis intercontinentais.

:LUfSDS. deP r D g r a r n a 5 ; B D

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LASER :

Fig. 5 - Vista em corte de uma pistola a laser, que poderia serusada para fins militares.

para desgovernar satelites espioes americanos, queimandoseus sensares. Os EVA, por sua vez, vao equipar sua naveColumbia com lasers de alta potencia, a fim de defende-laou atacar qualquer objeto localizado mesmo a alguns qui-16metros de distancia,Holografia

Nao e a intencao abordar, aqui, 0principio da holo-grafia (ele ja foi visto em outro artigo da NE, no n:' 34, de-zembro de 79), mas apenas dar uma ideia de seu enormecampo de aplicacoes, E a area mais atraente e ada proje-o animada, do cinema tridimensional,Assim, a holografia animada ja foi usada, por exem-plo, para projetar a figura do Pica Pau no ar, "descendo"no palco de urn teatro e "conversando" com 0 apresenta-dar, durante 0 show nos EVA. Todo mundo viu, emGuerra nas Estrelas n? 1, uma holografia animada trans-mit i da coma mensagem pelo pequeno robe R2P2.Com 0 tempo, 0 "filme holografico ", como ja estasendo chamado, devera substituir todos os sistemas exis-tentes de super 8 e 35 mm. A URSS ja produziu, no anopassado, urn verdadeira filme holografico, com urna horade duracao, enquanto os americanos vern montando diver-sos sistemas que possam levar ao publico 0cinema em 30_o holografia esta presente tambern no campa da Me-dicina, onde je i saa feitas holagramas da arcada dentaria edos olhos, para que possam ser vistos por todos os angulospassiveis (figura 6).o processo holografico tambem foi introduzido noambiente industrial; atraves dela e passivel detectar falhasnos mais diversas materiais e ainda observar como urn de-terminado material reage a vibracoes, em varias frequen-cias. 0 laser, nesse campo, e capaz de detectar falhas im-perceptiveis mesma par ultra-sons, como e 0caso da estru-tura de urn violao au violino.28

Fig. 6 - Montagem hologr6fica para se realizor um hologramade suturas da corneo.

o laser na industriaNo meio industrial, 0 laser de potencia tern inumerasaplicacoes; porem, apesar de poder cortar diamantes, suapotencia ainda esta limitada pelo aquecimento interne dascomponentes que produzem a raio e pela seu tamanha fisi-co_As grandes vantagens do laser na industria sao a pre-

cisao dos cartes, paucas perdas de material, operacao semtransmissao de calor ao material (0 que elimina 0 proble-ma de deformacoes), rapidez do service e econamia. Defato, com as lasers industriais atuais podemos cortar, per-furar, soldar, fazer tratamentos termicos, deposicao e re-moeao de camadas superficiais, entre varias outras tarefas.Materiais como acrilico, nailon, polietileno, borracha, ma-deira, couro, silicone, entre outros, sao facilmente corta-dos, perfurados, gravados com lasers de algumas centenasde watts. Ja os metais - como 0aco, ferro, aluminio, co-bre - e os cristais, como porcelana, vidro, pedras precio-sas, exigem potencias bern maiores, que podem chegar aosgigawatts.Na fabricacao de circuitos eletronicos esta se tornan-do imprescindivel 0 lisa do laser, devido a crescente minia-turizacao da eletrdnica, De fato, os sistemas de audio, vi-deo, computacao estao se tornando cada vez menores; asTVs ja tern a tamanho de urn relogio de pulso; os compu-tadores ja sao quase todos portateis, sem falar que a pro-prio laser esta reduzindo seu tamanho fisico.

Ja devemos ao laser, por exemplo, a precisao dos re-sisto res de carvao: apos a deposicao do material num subs-trato, 0 raio e utilizado na vaporizacao de sua superficie,ate que 0 valor desejado seja alcancado. A Constanta, noBrasil, ja esta utilizando esse sistema ha .algum tempo emseus resistores de carvao.Capacitores e baterias sao selados atraves do raio la-ser, rapidamente, pela fusao do material do encapsula-mento. Circuitos integrados sao montados atraves de sol-dagens feitas por lasers acoplados a microscopies, Corn-ponentes para relogios, circuitos impressos, componentespara maquinas fotograficas, qualquer area que utilizecomponentes microscopicos ou de dificil soldagem estaempregando 0 laser.

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Em microeletr6nico, i6 e comum 0 usc de lasers de arg6niocomo este no soldogem de componentes microsc6picos

Os tipos mais aplicados, nesses casos, sao os de CO2de Nd/Y AG e Nd/vidro; outros lasers podem ser utiliza-dos, porern, dependendo das frequencias melhor absorvi-das ou refletidas pelos materiais envolvidos.

Na area de confeccao de pecas, 0laser e utilizado naoso em componentes microscopicos, como em pecas degrande porte tambem, onde e usado para cortar, perfurar,soldar, fazer temperas! entre outras coisas, Ele serve, porexemplo, para fazer microperfuracoes em valvulas despray, em tubos de polietileno para irrigacao, em lentes decontato, em cateteres cardiovasculares, em cigarros; pararealizar gravacoes em rolos de matrizes para impressoras,cortes e perfuracoes em cerarnica, corte e selagem de tubosde quartzo; para soldar sensores termicos de metal, fazergravacoes em madeira ou cortes no aluminio e confeccio-nar micro-engrenagens com grande precisao.

A soldagem feita a laser apresenta inumeras vanta-gens sobre a convencional: nenhurna pressao e exercida so-bre a peca, pois nao ha contato fisico entre ela e 0 solda-dor; apenas urn minimo de calor e transferido para a peca,reduzindo distorcces mecanicas; as soldas sao mais rigi-das; a contaminacao da superficie da peca e grandementereduzida; e nao e neeessario metal algum para preencher asolda.Vantagens semelhantes sao observadas no corte ouperfuracao de chapas metalicas, Aqui, tarnbem, a peca

nao e deformada por contato fisico ou calor e a operacaonao deixa residuos; alern disso, nao ha desgaste mecanicode pecas e as perdas sao minimizadas. Na tempera e trata-mentos termicos a laser temos a liberdade de afetar somen-te as areas desejadas, evitando distorcoes do material tra-tado e consumindo urn minima de energia.o laser na medicina

o usa do laser para fins medicos [a nao e novidade.Em todos os campos da Medicina 0 raio e usado comenormes vantagens sobre os rnetodos tradicionais; em al-NOVA ELETR6NICA

.,

L_ ~~~ '__JLoser de org6nio para oftolmologia

guns casos, inclusive, como em certos tratamentos paradiabeticos, e 0 l im co metodo que se conhece.A primeira aplicacao do laser em medicina ocorreu naarea da oftalmologia. Desde 1950 as fontes luminosaseram aplicadas nesse campo, para 0 tratamento de variasdoencas; no comeco dos anos 60, a Zeiss Optical Com-pany construiu 0 primeiro laser fotocoagulador de xeno-nio, que emitia luz branca.

Em oftaImologia utiliza-se, basicamente, 5 tipos delaser: rubi, argonio, criptonio, xenonio e Nd/YAG. Entreeles, os mais adotados em microcirurgias sao as de rubi,argonio e Nd/Y AG. devido ao ponto de luz microscopicoque conseguem produzir; 0 fotocoagulador de xenoniotern hoje uso muito restrito, devido ao seu ponto de luzmuito amplo. Por outro lado, 0 laser de xenonio trabalhaem praticamente todas as frequencias, enquanto os demaisemitem apenas algumas frequencias determinadas.Os lasers aplicados em oftalmologia devem liberar

uma certa potencia durante curtos espacos de tempo, e exi-bir urn ponte de luz entre 50 e 2000 I-illl. Costuma-se em-

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," ,,,,, camera deconfinamento - - - : : : : =

entrada de converser'------------potencia---------------- ~~denergiaparalaser .. __ .. ,.. __ 1

I laser

saida de energiaFig. 7 - Esquema de uma usina de fusco a laser. A rota em "U" do feixe foi prevista de modo a admitir a raio e, ao mesmotempo, bloquear 0$ raios X e neutrons vindos do interior do usino.pregar mais de urn tipo de laser nessa area porque cada ti-po de celula absorve melhor urna determinada frequencia,em detrimento das demais. Sao usados na fotocoagulacaode vasos sanguineos, no tratamento de tumores, em desco-lamentos de retina (onde ele e capaz de soldar as paredesinternas da retina), em alguns tipos de catarata, glaucomase ulceras da cornea.Falemos um pouco desses lasers. Todas as operacoescom os lasers de argonio, criptonio e Nd/Y AG sao feitasatraves de microsc6pio, para onde a raio e levado atravesde fibras 6ticas. Esse sistema preve varias protecoes, tantopara 0 paciente como para 0 medico; costurna-se, porexemplo, incluir urn filtro no microscopic, com a finalida-de de proteger 0 medico contra qualquer reflexao vindados pr6prios olhos do paciente. Alemdisso, faz-se comque 0laser desligue automaticamente, caso ocorra uma va-riacao de intensidade de luz nao especificada pelo medico.Os lasers de rubi e Nd/Y AG trabalham em regimepulsado, enquanto os de argonioe criptonio sao conti-nuos ...Todos eles pedem guias de luz, a fim de haver umaclara indicacao de onde 0 ponto de luz vai ser aplicado.Assim, nos lasers de argdnio e criptonio utiliza-se filtrosatenuadores, para que a proprio raio sirva de guia; ja nosoutros dois e preciso usar lasers de baixa paten cia, em se-parado, como referencia.Os tipos mais aplicados em otorrinolaringologia, emgeral, sao as de argonia, CO2 e Nd/YAG. Como a com-prirnento de onda do CO2 e bern absorvido peJa agua, esselaser encontra grande aplicacao em tecido biologicos coo-tendo cerca de 8 5 0 7 0 de agua, 0 de argonia e melhor absor-vido por urn meio vermelho, como a hemoglobina e a me-30

Janina, pois possui comprimentos de onda verde (0,515iJIll) e azul (0,4881JIll). 0laser de Nd/Y AG emite na regiaodo infravermelho (l,Dq,an), como 0 de CO2 (IO,61-ffi l).Devido a essas caracteristicas, 0 laser de CO2 e usadona vaporizacao de tecidos, enquanto 0de argonio atua co-mo fotocoagulador; a de Nd/Y AG e sintonizavel em di-versas frequencias, podendo por isso satisfazer varias apli-caeoes diferentes.Outra diferenca existente entre os lasers de CO2 e ar-gonia e 0 ponto de luz produzido; nesse ponto, 0 de argd-nio e 0melhor, pois apresenta urn ponte bastante reduzi-do, gracas ao comprimento de onda menor.Tambem nesta area, as operacoes sao efetuadas como auxilio de microscopies: 0 transporte do raio de seu tubaate 0 local da cirurgia e feito por fibras 6ticas (no caso doargonio) ou espelhos (COv. 0 laser de CO2 nao pode sertransportado por fibras oticas, pois seriafacilmente absor-vida pelo meio, ja que funciona na faixa do infraverme-lho. 0 laser de Nd/YAG, por fim, pode ser utilizado comfibras 6ticas quando sintonizado na faixa da luz visivel.Entre as varias aplicacoes do laser 00 campo de otor-rino, podemos destacar as operacoes nas cordas vocais,onde e possivel vaporizar tumores; a endoscopia, onde asulceras podem ser tratadas sem que seja preciso operar 0paciente; as hemorragias internas; atraves de um broncos-c6pio, e possivel operar lesoes nos pulmoes, desobstruir asvias respirat6rias, entre varias outras possibilidades.Na neurocirurgia 0 laser esta sendo muito emprega-do, gracas a s suas qualidades de remocao dos tecidos semsangramentoe sem contato fisico algurn com os mesmos.

Na dermatologia, 0 laser de argonio e ativamenteMAIO DE 1983


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aplicado na eliminacao das manchas de pele, verrugas, tu-mores e tatuagens. AU:m disso, permite fazer varies tiposde operacoes plasticas, Este laser e 0mesmo adotado paraoftalmologia, diferindo apenas numa caneta de fibra oticaque e empunhada pelo medico para a aplicacao do raio.Em ginecologia, usa-se 0laser para vaporizar carcino-mas, condilomas, virus de herpes; cicatrizar hemorragias eulceras; desobstruir canais atraves de fibras oticas, entreoutras aplicacoes.Em urologia, permite realizar algumas operacoesatraves de fibras oticas, como, por exemplo, vaporizacaode pedras nos rins, desde que essas encontrem-se numa po-sicao favoravel, Hemorroidas sao vaporizadas rapidamen-te, apenas com anestesia local e sem rnuita dor.Na cardiologia 0 laser esta sendo empregado na de-sobstrucao de vasos sanguineos, no interior do proprio co-racao, atraves de fibras oticas: nesse caso, a fibra e acopla-da a um monitor de TV, a fun de que possa ser visualizadoo local da aplicacao.

Em odontologia ele e usado na esterilizacao, perfura-r;ao de certos tipos de caries, como fixador de substrates,na confeccao de dentaduras, etc ..o laser nos laboraterieso lasers desta area sao muito diversificados, pois oscientistas exigem deles todas as frequencies possiveis, doinfravermelho ao ultravioleta, Assim, os lasers HeNe debaixa potencia prestam-se muito bern ao alinharnento debancadas oticas, e a s analises de reflexao, refracao, disper-sao de prismas e sistemas oticos em geral.Aqueles que fornecem cores diversificadas, como oslasers a corante, de criptonio e argonio, entre outros, e osde rnaior potencia sao empregados em reacoes e investiga-~es especiais.Podemos citar, como exemplo, a estimulacao de rea-~es quimicas, por meio de determinadas frequencias; adeterminacao da porcentagem de cada elemento em mistu-ras, atraves da absorcao ou reflexao de cada urn; determi-nacao das propriedades oticas das mais variadas substan-cias; estudos de certos virus ao microscopic: analises es-pectrais diversas com luz ultravioleta; e interferencias nodesenvolvirnento de celulas vivas.o laser na fusio atdmiea

Urn capitulo a parte deveria ser dedicado a aplicacaodo laser na fusao nuclear de elementos leves em pesados. 0caso mais comum consiste em se converter 4 nucleos de hi-drogenio em um nucleo de helio, atraves da fusao, proces-so que e sempre acompanhado por uma Iiberacao de ener-gia. Essa energia pode ser empregada, por exemplo, na ge-racao de eletricidade, como no exemplo simplificado da fi-gura 7.Nesse tipo de aplicacao, 0 laser e utiIizado para pro-duzir altos niveis de temperatura e pressao, necessaries a

fusao de algumas substancias, como 0 deuterio e 0 tritio.As reacoes acontecem com tempos de exposicao muito pe-quenos e os lasers devem desenvolver uma potencia altissi-NOVA ELETR6NICA

rna (da ordem de trilhoes de watts de pico). Os tipos maisusados em fusao nuclear sao os de Nd/YAG, Nd/vidro,excimer e alguns lasers a gas.Conclusio

Apos esta rapida visao das multiplas aplicacoes doraio laser, passarnos a compreender melhor 0- alcance e aspossibilidades dessa ferramenta, Sabemos que 0 laser des-trutivo de Flash Gordon ou de Guerra nas Estrelas repre-senta nao uma fantasia impossivel, mas apenas uma mini-ma parcela de sua capacidade. As cores vivas de seus raios,a projecao de holograrnas animados, sua contiabilidade dernedicao de distancias, a precisao de corte na industria, asmicrooperacoes na medicina, entre inumeros outros casos,demonstram que 0 laser e uma luz que veio iluminar prati-camente todas as atividades humanas. ....-------Errata,---------.

No primeiro artigo desta materia, mais especifi-camente sob 0titulo "Os espelhos", no 2? paragrafo,ocorreu uma inversao de informacoes. 0 espelhofrontal dos lasers nao deixa passar 800;'0 da luz querecebe, e sim 200;0, no maximo. A Ultima frase da-quele paragrafo ficaria assim, entao: ( ... ); essa por-centagem, em geral, nao chega a 20070.

Trans ls lo", ., Dlodos, Cis , TRIACs,DIAC., TlRISTORs, DISPLAYs, paratedee i!I m8rC8S d e e p a re l ho s ..Llnh. Induslrlal proll.slonaleemplete.TUBOS PARA TV A CORESPE!;AS ORIGINAlS.REVENDEDOR AUTORIZADOSHARP PHILIPS PHILCOATACADO E VAREJO

~ELETRONICASANTANAELETRONICASANTANA LTOA.Rue Voluntirlos cia P'trll. 1.44315302011 Santana,SPFon.: Pex (011) 298-7066Estaclonamento Proprio I


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Tomografia por compufador:

a eletrOnica fornece imagensa medicineTomografia, ultra-sonografia, medicina nuclear, termografia, sao todas

tecnicos de diagnostico relativamente recentes na medicinalconhecidas como "tecrvccs noo irwosivo:", isto e, que noo exigemnenhuma especie de cirurgia para que 0 paciente seio examinado.Todas elas tornaram-se possfveis com a evolu


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Essa tecnica combina, num so afX1relho, radiografia, computadoresdigitais, manipu/a~do rapida de sinais analogicos e um sistemaaltamente sofisticado de forma~ao de imagens. Utiliza, atua/mente,como base de coleta de informa~6es, os raios X; ia existe, potem,uma tecriicc:mais cvorvxxia, que utiliza a ressononcio mogneticonuclear (a qual veremos num proximo artigo).Nao se pode falar em "concorrencio" entre os vorioz metodosde diagnostico mencionados; coda um deles demonstra eficiencia

em campos especfficos de explora~ao noo invasiva do corpo humano.A tomografio, porett, destaca-se dos demais, grac;asa sua grandereso/uc;ao de imogem, que Ihe permite individualizar asmenoresanormalidades do corpo humano. De fato, hoie em dia e raroo neur%gista que decida par uma operac;ao sem antes pedir uma, sene de tomografias de seu ixicierae.Eobvio que um sistema tomografico apresenta, por todos essesmotivos, uma serie de aspectos que interessa muito a todosos estudiosos e curiosos de eletronica. Eisporque 0 enfoque destemes esro vo/tado para tomografia, na grande area do eletromedicina.

P rin cfp io s b6 sic os do tomog ro fioo termo "tomografia" tern sua raiz na palavra gregatomos, que significa literalmente "pedaco ". E basicamen-te isso que faz a tomografia em nosso corpo: apresentauma "vista em corte" do mesmo; esse corte, porern, etransversal e nao longitudinal, como estamos acostumadosaver nas radiografias convencionais. Dizem, inclusive,que quando surgiram os primeiros tornografos comerciais,ha varios anos arras, os medicos forarn obrigados a "rea-prender" a interpretar radiografias, ja que aquelas feitasem tornografos apresentavam urn angulo completamentenovo para eles.No aparelho de raios X tradicional, a pessoa e sim-plesrnente exposta it radiacao vinda de uma ampola fixa,capaz de deslocar-se apenas para cimae para baixo (ou pa-ra frente e para tras, dependendo do tipo de rnaquina), afim de "focalizar" as partes de interesse no interior docorpo. Depois de atravessar a pessoa, a radiacao vai im-pressionar 0 filme radiografico - disposto numa bandeja,por baixo (ou por tras) da mesa de exame - com todos osdetalhes das partes pelas quais passou. A imagem torna-sepossivel porque os tecidos absorvem os raios X em niveisdiferentes, forrnando regioes claras e escuras no filme.Seutilizarrnos, porern, ao inves de urn "facho" de ra-diacao, urn feixe colimado, bastante estreito, vamos defi-nir urn plano vertical na pessoa, tao fino quanto 0propriofeixe, Aumentando a radiacao para varios feixes colima-dos paralelos ou urn facho estreito, em forma de leque,podemos cobrir toda a area que nos interessa, na cabecaou no corpo do paciente.Alern disso, se ao inves de impressionarmos direta-mente urn filme com a radiacao "util" - aquela que car-NOVA ELETRONICA

rega as informacoes de imagem - ela for enviada a urnconjunto de transdutores, teremos uma sequencia de slnaiseletricos, que podera ser processada a vontade, par meiode urn computador, e apresentada num terminal de video.E esse, muito basicamente, 0principio de operacao do to-mografo computadorizado (veja a figura 1).Na pratica, a coisa toda e bern mais complexa. 0 fa-cho de raios X realmente "varre" urn plano vertical daarea para onde esta apotado, mas isso nao e 0 bastante pa-ra produzir uma imagem de qualidade. Na verdade, 0 sis-tema deve efetuar sua aplicacao de raios X em varies an-gulos, em torno do corpo; com isso, teremos uma imagemespacial daquele plano,que podera ser reconstruida mate-maticamente pelo computador.Com esesdados em maos, podemos realizar maravi-lhas, sempre com a ajuda do computador: focalizar ora os

OSSOS, ora os tecidos mais moles, com uma so varredura;modificar 0contraste entre areas a vontade; alterar a reso-lucao das imagens; ampliar determinadas regioes, comqualquer formato, sempre com indicacao do tamanho daarea; sobrepor setas e cursores indicativos, histogramas,grades; e, depois de selecionar as imagens desejadas,passa-las diretamente a uma maquina reprodutora, quepode imprimi-Ias em papel ou pelicula.Hist6rico e p rin clp io d e op e ra r;B oo primeiro tornografo comercial surgiu em 1972; seuinventor original, porem, nenhurna relacao tinha com ele-tromedicina: era, na epoca, urn engenheiro de audio daEMI inglesa. Hounsfield e seu nome e a ideia de construirurn tom6grafo surgiu a partir de conversas que mantinhacom urn medico seu amigo, que lhe falava da dificuldade

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Fig. 1 - Diferencos bosicos entre a radiogrofia convencionol e a tomogrofio.

de se obter radiografias rapidas e precisas do corpohumano.Foi dai que pensou em girar uma ampola de raios Xem torno do paciente, recolhendo a radiacao do outro ladoatraves de urn detetor. A ideia era boa e foi aproveitadapor varia ernpresas, que desenvolveram seu tomograforudimentar (inclusivea propria EMI, onde Hounsfield tra-balhava).o prototipo de tomografo levava algumas horas parafazer a varredura e forrnar a imagem, e os primeiros apa-relhos comerciais, alguns minutos. Atualmente, porem, ostempos de varredura e formacao de imagens sao medidosem segundos, gracas aos avances que essesaparelhos expe-rimentaram nos ultimos 5 anos. Por isso, apesar de traba-lharern com raios X, os tomografos expoem 0 paciente auma dosagem de radiacao muito inferior a da radiografiaconvencional.o diagrarna esquematico basico de urn tornografopode ser visto na figura 2. 0 tubo de raios X e 0detetor,rigidamente acoplados, giram em torno da pessoa (maisadiante, veremos que e possivelgirar apenas 0 tubo, man-tendo os detetores flXOS). 0 sistema, assim, realiza variasprojecoes angulares do paciente. .Com 0 auxilio de colimadores, consegue-se um feixefinissimo de radiacao, que 0 detetor vai converter em si-nais eletricos, Estes, por sua vez, sao amplificados e em se-guida convertidos em sinais digitais, para que 0 computa-dor possa manipula-los mais facilmente. 0 computador,por firn, recebe esses dados transformados, processa-os eos transforma numa imagem, montada ponto por pontoem urn terminal de video e apresentada numa gradacao detons de cinza. Se quisermos, a imagem pode ser transfor-mada em uma figura colorida, num terminal especial, queestabelece para cada tom de cinza uma cor determinada.34

O s sistemas de m edi~aoo esquema mostrado e apenas uma simplificacao dotomografo real. Nenhum deles, hoje em dia, ernprega ape-nas urn detector eo feixe puntiforme de radiacao; na ver-dade, os detetores contam-se as dezenas ou centenas e 0feixe e sempre em forma de leque. Alem disso, a parte demedicao, formada por uma camera de grandes dirnensoes,deve ficar separada de toda a parte de processamento porparedes e vidros que contenham chumbo (isto, a fim deobedecer as norm as internacionais de protecao para osoperadores de aperelhos de raios X). E, por fim, nao estaorepresentadas as mem6rias externas do sistema, compostaspor discos e fitas rnagneticas, cuja funcao e armazenar asimagens obtidas (figura 3).

raios X

fig. 2 - A vorreduro em vorios 6ngulos e 0principio bosicodo tomogrofio.

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A figura 4 nos mostra 0principio de medicao comuma todos os tomografos comerciais. A pessoa permanecedeitada numa mesa, enquanto e varrida por urn feixe coli-mado, em forma de leque, sob varies angulos; essa varre-dura e efetuada num espaco de 180, no minirno (variesmodelos fazem varredura em 360).A cada angulo de varredura e feita uma medicao

completa da area visada, e QS detetores recebem a informa-cao dos fatores de absoreao ali encontrados; para cada"corte" efetuado, 0 sistema recolhe mais de 100 mil niveisde absorcao, sob a forma de sinais eletricos,A medida que a exploracao vai evoluindo, reunindomedicoes sob todos os angulos, 0 computador recebe essesmilhares de niveis diferentes de absorcao e os processa pa-ra formar uma matriz, que e guardada em sua. memoria;essa matriz de niveis vai se transformar, depois, numa ou-tra, com milhares de elementos de imagem, na tela do mo-nitor.

Existem varias formas de se realizar a varredura, po-rem, que podem ser vistas na figura 5, juntamente com al-gumas de suas caracteristicas principais. 0 primeiro, a es-querda, e praticamente 0prototipo de Hounsfield e possuiapenas interesse historico, hoje em dia. 0 segundo diferedo primeiro somente pelo numero de detetores, mantendoo principio de operacao; tambem foi abandonado, substi-tuido pelos outros dois sistemas da figura.o terceiro e quarto sistemas da figura 5 imperam pra-ticamente sozinhos no mercado de tomografia, atualmentedividido entre varias marcas americanas, europeias e japo-nesas. Hit quem divida esses sistemas em geracoes, deacordo com a evolucao do equipamento, mas nao e urnpadrao adotado par todos os fabricantes.Ambos os metodos exibem feixes em forma de leque,como se pode ver. SO que no caso D os detetores gir amcom 0 tubo de raios X e no C eles sao fixos, instalados emFig. 3 - Visco de conjunto de um tom6grafo, mostrando acdrnoro e 0 compulador.

monitorde video

Fig. 4 - Esquemo b6sico de um tornoqrofo, com seus componentes principais.

NOVA ELETRONICA 35


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DETETOR SIMPLES

i1-A

DETETORES .MULTIPLOS FEIXE EM LEQUE

c Dtempos dernedieao 5 rninutos 20 a 60,s 1 a 5 Sa 5 s

principlede medi~o translacao-rotacao rotacao

sistema dedetetoresdetetor etuba m6veis detetores etubo moveis

radiacao pulsada

detetoresestacionarios detetores etubo m6veis

fonte deraios X radiacao continua

tipo deproje~on? deprojecdes

pro j ecao paralelan? de detetor es xn? de projecocsangulares

projecao centralcentro '"foco do tuboentro =detetor

n :' d e d ere to re -,110 vistema

n? de detetoresno sisteman:' de pulsesde radiacao

valores medidospor projec;iio n? de arnostras feuaspel os detetoresFig. 5 - Os vorios sistemas de med.cco existentes ern tomografia.

toda a volta da camara, enquanto apenas 0 tuba se movi-menta. Cada urn apresenta suas vantagens e desvantagens,apesar de exibirem 0mesmo tempo de varredura de 1 a 5segundos.No sistema D, por exemplo, a quantidade de dadoscoletados e lirnitada pete numero de raios existentes em ca-da projecao (lembre-se que projecao e a operacao de rnedi-cao nurn determinado angulo), mas nao ha limite para 0numero de projecoes possiveis - ja que nesse caso tem-setantos raios quantos forem os detetores existentes,

No sistema C, ao contrario, os dados coletados estaolimitados pete numero de projecoes que podem ser feitas enao ha limite para 0 nurnero de raios em cada projecao,Esse e urn compromisso importante, pois quem lida comtomografia sabe que, para se obter urna boa reconstrucaode imagens, 0 numero de projecoes deve ser comparavelao numero de raios captados em cada projecao.Assirn, urn detetor defeituoso num tomografo total-mente giratorio faz com que sempre 0mesmo raio, em ca-da projecao, seja registrado incorretamente; isso represen-ta urn erro de leitura, que vai surgir na imagem final sob aforma de manchas circulares. Por outro lado, quando fa-lha urn detetor do tornografo de ampola giratoria, implicano registro parcial de uma das projecoes; isto, no conjuntodas varias projecoes feitas numa varredura, pode ser consi-derado desprezivel.

Existe urn terceiro metoda de varredura, menos utili-zado, que combina translacao com rotacao (figura 6). Nes-se caso, 0 conjunto tubo/detetores e deslocado 5 vezes emtomo do paciente, cobrindo toda a area visada em diferen-36

tes direcoes: a rotacao e efetuada apenas a fim de realinharo conjunto para a translacao seguinte. Observe que as me-dicoes sao efetuadas apenas durante as translacoes, 0 queeleva 0tempo total de varredura. Os fabricantes que ado-tam esse metodo , porem, alegam que so ele pode fomeceruma resolucao espacial de altissima qualidade.O s detetores

Assim como existe mais de urn metoda de se recolherdados em tomografia, ha mais de urn tipo de detetor para

Fig. 6 - Operocoo b6sica do tomografia por trcnsloceo.

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CINTILADOR + FOTOMUL TI PLICADOR

crist at conduror 10[0-cintilador de luz rnuuiplicador

XEN6N10

CINTILADOR + FOTOD10DO

processamenrod e s in a iscristal foto-cint ilador d iodo

Fig. 7 - Os vanos deretores utilizados na ccptccco deimogens; 0 primeiro, ao clto, esto pralicamenle abandonado,devido 00 lamanho incornodo des fotomultiplicodores.

coletar esses dados. 0 detetor, na verdade, e urn transdutor que recebe raios X e de alguma forma os converte emsinais eletricos; os mais utilizados, atualmente, sao os dxenonio e os cristais de cintilacao, ambos esquernatizadona figura 7.Cada detetor de xenonio contem gas sob pressao ee1etrodos, sendo urn central (0 coletor) e dais laterais, submetidos a uma alta tensao. Os f6tons de raios X, ao adentrarem a camara do detetor, provocam ionizacoes comuma probabilidade que vai depender da extensao do mesmo e da pressao do gas. Assim, a corrente resultante peloeletrodos e diretamente proporcional a radiacao incidenteo detetor de cintilacao, por sua vez, e urn cristal-normalmente, iodeto de sodio, germanato de bismuto oiodeto de cesio. Esses cristais cumprem duas funcoes ntom6grafo: em primeiro lugar, eles aprisionam grandparte dos fotons de raios X que os atingem, com uma efciencia que depende da energia dessesfotons e do tamanhodos cristais. Os f6tons, entao, sao absorvidos fotoeletricamente, resultando na producao de eletrons secundarios.A segunda funcao dos cristais e a mesma cumpridpelos fosforos que revestem a tela das TVs, que sao aquelas substancias capazes de converter a energia cinetica doeletrons secundarios em luz. 0 formato dos cristais e seencapsulamento sao projetados de modo que a luz ali gerada saia apenas por urn dos lados, onde e captada par urfotomultiplicador au urn fotodiodo.Os detetores de ionizacao sao bern mais baratos, maapresentam uma eficiencia de 6 0 0 7 0 . Os cintiladores, pooutro lado, podem chegar a uma eficiencia de mais d

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70070 , especialmente quando usados em conjunto com fo-todiodos; seu preco, poren , tende a ser mais elevado.A motem6tico do tomogrofio

Entre a coleta de dados, atraves de inumeras proje-coes, e a exibicao da imagem na tela, existe muito traba-lho para 0 computador. Em alguns segundos, ele deve reu-nir todas as leituras efetuadas em uma matriz de pontos,na tela,. formando uma imagem nltida e bern definida: e 0chamado processo de reconstrueac da imagem.

Para isso, 0 computador se utiliza de uma ferramentada matematica, hoje comum a todas as marcas, denomina-do algoritmo de filtragem e retroprojeeao (e chamado,tambem, de algoritmo de reconstrucao), Com ele, 0com-putador e capaz de reconstruir urn corte transversal docorpo humane a partir das varias projecoes parciais.o processo todo pode ser melhor entendido atravesda figura 8, onde esta esquematizada a projecao de urncorte do corpo humano, definido pela funcao bidimensio-nal f(x, y). A linha AB, que atravessa 0corte, e urn dos fei-xes de radiacao, ou simplesmente "raio"; assim, a integralao longo desse raio e chamado de integral de raio e urnconjunto dessas integrais e chamada de projeeao, A equa-cao da linha AB, segundo a figura 8, pode ser dada por:xcos8 + ysen8 "" t Ionde 11 e a distancia perpendicular da Iinha AB, a partir daorigem do eixo x.y.A integral da funcao f(x,y) ao longo dessa linha e da-da pela transfonnacao de Radon:

Fig. 8 - Principio do retroprojecoo filtrada, utilizada partodos os tom6grafos comerciais.

38

Pe(t\) =f f(x,y)dsraio AB

peett) = f 00f OOf(x,y)6 (xcos8 + ysen8-t])dxdy_00 _00 (1)

Essa formula indica que a funcao Pe(t) define a projecaoparalela de f(x,y), para urn determinado angulo 0.

A totalidade das projecoes, portanto, vai permitir areconstrucao da funcao original, segundo a equacao:

f(x,y) = f 1TQe(xcos0 + ysen0)d8o

(2)

onde Qe, chamada de projeeao filtrada, esta relacionadacom a projecao Pe(t) da seguinte forma:

Qe(t) = f ooPe(a)h(t-a)da (3)_ 00

onde h(t), por sua vez, e a tranformada inversa de Fourierda funcao 1 w I , no dorninio da frequencia, por toda a ban-da passante do sistema.Podemos dizer que w e a frequencia alem da qual aenergia espectral, em qualquer projecao, pode ser conside-rada nula. Se a dirnensao t for medida em centimetros, Wsera medida em cicIos/cm.Baseado nessas equacoes, 0 computador realiza a im-plementacao digital do algoritmo de reconstrucao , emduas etapas principais: filtragem e retroprojecao.o processo de filtragem e feito por convolucao mate-rnatica, atraves da equacao (3) ja apresentada. A filtragern- ou convolucao, como tarnbern e chamada - tern como

Fig. 9 - Montogem final do imagem, numo motriz depontos.

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rctroprcjecao r rerroprcjecaocom convolucaosem convol Ll~lio lmagem resultante d~~~ ,'C-I ~ .. rmagem r imagemborrada r nitidaI , soma des o m a d e l I J perris

3P"~ - ccnvo.uldos/~f ~...ret roproj ecao medicao ( : _: ~~dlretamente na ~""C;""al riz de imagem matnzI imagerc::uJt per fi l de perfil d e ~ .~ ~ n e t: ; ' : I : e a d e atcnuacao IonvoluldoI . . , - - , t ~t atenuacao ~t fihragem perI I convolucaofig. 10 - Cornporocoo entre retroprojecco com e sem convolucco rnoternoticc.principal objetivo realcar a nitidez da imagem final, sendoaplicada antes cia retroprojecao final.A necessidade dessa "filtragem" pode ser percebidaintuitivamente, ao observarmos como cada vista retropro-jetada de urn determinado ponto do objeto contribui comvalores positives para a area que circunda aquele ponto,com amplitude cada vez menores quanto maiores forem asdistancias "t". Sendo assim, a irnagern reconstruida pormeio de uma retroprojecao simples jamais e uma perfeitacopia do original, aparecendo toda borrada au desfocada.Para que a irnagern apareca nitida, os dados de trans-rnissao devem ser modificados pela introducao de valoresnegatives, que cancelem parte dos positivos criados pelaretroprojecao .. Essa e uma verdadeira filtragem espacial,obtida atraves de urn processo de integracao (a convolu-cao), que convolui os valores originais de cada projecaopor interrnedio de urn conjunto de valores conhecido co-mo "funcao de filtragem" ou "nucleo de convolucao".Uma vez filtrada, a projecao pode ser apresentada, surgin-do com uma definicao quase perfeita.A funcao do filtro, porern , nao se resume apenas amelhorar a nitidez da imagem tomografica. Na pratica, 0nucleo de convolucao pode ser alterado, dentro de certoslimites, de modo a proporcionar certos efeitos desejados

pelo medico. Dessa forma, 0 tom6grafo e capaz de forne-cer imagens de acordo com 0 tipo de estudo efetuado earea visada do corpo. Pode-se, por exemplo, obter umasuavizacao das imagens, isto e, uma reducao dos niveis deruido quantico nas mesrnas, a que pode ser conseguidoatraves de filtros passa-baixas.Por outro lado, com 0 auxilio de filtros passa-altas,possivel obter uma elevada resolucao espacial da imagernUma vez realizada a filtragem, resta apenas efetuarmontagem final, cujo principio pode ser visto na figura 9Como se ve, a imagem final e formada por uma matriz depontos discretos, cada ponto definido por contribuicoes decada uma das vistas (ou projecoes); convencionou-se cha-mar esse processo de retroprojecao,

Assim, a contribuicao de cada vista para formar urnponto especifico e exatamente 0valor F, de dados ja filtra-dos, no ponto R; este, por sua vez, representa 0 raio davarredura original (a linha AB da figura 8) que passa poraq uele ponte. Devido it natureza discreta da imagem filtra-da, contudo, a contribuicao F e normalmente encontradapor interpolacao linear de dois pontos proximos (FIe FitNos tom6grafos atuais, a imagem vai sendo formadaaos POllCOS, na tela, ~ medida que vai recebendo novos da-dos de cada varredura; e a chamada reconstrucao on-line,

Cornputador d e controleprogramado p/soJlware

rabelasparametresr-r--- .,pre-proces-sameruo devalores

terminal- i l o - o d e ',ideoretroproje,aa" .I~:I

processameruode -,inais,conversao AID,logar itrnicamedidos,correcaot- convotucao t-

I cornputadores rapidos cspeciaisL prograrnados p/hardware------------ ---- ---- I_ _ _ _ Jfig. 11 - Esquema simplificado de monipulocco de imagens.

NOVA ELETRONICA 3


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0 0 ,...--D D 0 0im 0sangue coracao figado bexigasupra- intestinerenal...._t urnor

1.000 I0~

80 00 osso baco0

.~~ 00100 - seio--200 gordura 0400 1 0ar-1.000 0valores de pu.rnoesarenuacao

Fig. 12 - Niveis de obsorcco de raios X para vorios orqcos do corpo humano, expressos em unidades Hounsfield.

pois a imagem e montada durante as proprias leituras.Na figura 10 temos urn esquema representando osdois tipos de retroprojecao: com e sem filtragem por con-volucao: Pode-se ver, a esquerda, que 0 processo todo emais simples, mas resulta em imagens borradas; a direita,com uma etapa a mais no processo, e possivel obter irna-gens nitidas e adaptadas ao tipo de estudo efetuado, bas-tan do alterar nucleo de convolucao. A figura 11 mostra 0diagram a de blocos basico de urn tornografo, ilustrando osestagios que vimos ate agora.As Imogens

As imagens recolhidas e processadas pelo computa-dor sao finalmente enviadas a tela, para serem analisadas.Como represents-las? Uma conclusao intuitiva e que essarepresentacao deve estar baseada no nivel de absorcao deraios X verificado em cada orgao ou tecido do corpo hu-mano. Assirn, par exemplo, a s areas que menos absorvemradiacao poderiarn estar representadas em niveis mais ela-ros, enquanto que as mais absorventes ficariam mais escu-ras.Pois e exatamente esse 0 metodo escolhido para semontar imagens na tela do tomografo. Para iS50, foi cria-da uma escala de unidades de tomografia, denominada es-cala de Hounsfield, em homenagem ao idealizador do pro-

cesso. Essa escala, que costurna variar entre - 1000 e+ 1000 (algumas vezes, ate + 3(00), abrange todos os ni-veis de absorcao verificados no corpo humano, desde ostecidos rnais moles a te os 05505. Na Figura 12 pode-se ob-servar a area ocupada, na escala, por .alguns dos orgaosmais irnportantes de nosso corpo. Pode-se ver tarnbern que3 niveis foram usados como padrao da escala: - 1000, pa-ati!>ra 0 ar; 0, correspondente a agua; e + 1000 (au + 3(00):equivalente aos ossos mais cornpactos.40

Na tela, os varies niveis de absorcao (ou atenuacao)podem receber urna escala correspondente em niveis decinza ou de cores. Quando se deseja maior precisao , po-rem, e preferivel conferir uma escala de cinzas a escala deHounsfield. As imagens coloridas tambem sao ernprega-das, sempre que se deseja visualizar melhor a separacaoentre certas areas,Para apresentar a imagem final, 0 computador calcu-la a atenuacao de cada urn dos elementos da matriz e dis-

poe todos os valores em seus respectivos enderecos, Naformacao da imagem, cada urn dos valores' nurnericos as-sim distribuidos recebe 0 nivel de cinza correspondente aoseu grau de atenuacao.A essa escala foram atribuidos nada menos que 256niveis de cinza, todos reconheciveis pelo computador.

'1.000+20

~10

0HO -1 0

-~o-10-40-50-110-1-000janeia

FIg. 13 - Conceito de jonela no escola de Hounsfield.

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Nossos olhos, porem, s6 conseguem individualizar entre15 e 30 niveis, do branco ao preto.Surgiu, por isso , 0 conceito de janela em tomografia.Consiste, basicamente, em se ampliar pequenas partes daescala de Hounsfield, con ferindo a elas um nurnero reduzi-do de niveis de cinza (figura (3). Por esse processo , e possi-vel perceber divisoes sutis, entre areas com niveis de ate-nuacao bastante pr6ximos. E, como regra geral, foi esta-belecido que sornente as areas no interior da janela devemaparecer nitidas, enquanto todos os valores acima da jane-la (os tecidos mais cornpactos) sao apresentados em bran-co e todos os de baixo (os tecidos mais moles) surgern empreto.

A janela tern plena mobilidade, podendo ser amplia-da, reduzida e deslocada ao longo de toda a escala de uni-dades tomograficas. Alern disso, a distribuicao de valoresde cinza entre preto e'branco pode ser alterada de sua for-ma linear para outra logaritmica, por exemplo; desse mo-do, consegue-se mais urn recurso para destacar fronteirasentre areas adjacentes ou contrastar certos pontos demaior interesse, em detrimento de outros.Vamos imaginar, a titulo de exernplo, uma janela for-mada por 8 unidades HU (Hoiinsfield) correspondendoexatarnente a 8 niveis de cinza. Observando a figura 12, ve-se que os tecidos gordurosos e os. pulmoes estao situ adosabaixo do nivel 0 da escala, enquanto 0 sangue e os ossosestao localizados acima do nivel de referencia.Dessa forma, ao se deslocar a janela para baixo do ni-vel 0, pode-se ter uma boa representacao dos pulmoes evasos pulmonares. Se, ao contrario, essa janela de 8 niveis

ATACADO E VAREJOTW 31/41/32/42 Cod, 280.00Dlodos 1N4007 elida 45,00

- Zener Dlv. Cada 80.00Ocnd. 2 ,2 ):_ 40V Btpolercede 65,00Agulnas AG 70/80/1 SOCads 2.200.00Agulhas Diver. a partir 60,00Trans. Hpo BG rpleenco) 60.00~ "fiC Imeta-ucoj 185,00Trans. B063/47 BU205/20Bc s o e 1.500.002NJ055 RCA 360,00CABECASMono 600.00Stereo 1.000.00TKA 1.500.00Reverse 2.200.00CITA 7204/05 C~da 900.00CIIBA 1205 680.00Conv, 110x12V 3,000.00Conv,110x06V 1.500.00PLUGSGI .J ; t. Mono 100.00Stereo l S O , D OHosea Mlcrof. 220.00V,(LVULASPL 3B 3.000,00PL 509 B.900.00PC 900/EC Gada 2,500.00PCl 82/84/85 2.500.00PV88 2,200.006KD66JS6 6,900.00

JOC3 4.900.00EF lB:l/184 BOO,ooPol'. Com Chave 0 400,00 S/Ch. 290,00Fly Back 5001 3,500.00Barerla 9V 600,00Antena pI auto 1.000,00Bendele para auto 700.00Tweeter FM Cornets 850,00Telae 6 e 6)('9 cada '220,00Auto Rddlo Bosh ST. 32.000,00Falen tea Nnv lk + Bra v o x - Soll-citer LI,t.FlTAS K7Somex C 45 330,00Sanyo C 45 420,00Sanyc C 60 450.00BasI C 60 680.00Basf C 46 600.00Scotch C BO/C 45 650.00EQU1PAMlNTOSRadio 1 Fx. 4.900,00A~dio Oabec. 3 Fx. 13.000;00Radlo CabecalraAM+FM 16.500,QOMinl-Fone ST. 4,5(JO,ODAmplrftcador + M lcro-tone Public 35.000.00R ttd lo Re l6g jo SanYQ 33. 000, 00TKA 310M CeE 42.000.00Walkman A partir 49,000.00Radio Grav. Senro 242912 fx.) 49.000.00con junto AkaiCompletoPX CCE 56BOooMiter SK 20/30

OBS.: Desculpe-noa precca em desacordo com edic;oss enterlores.

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Rua Dr. Costa Aguiar, 345- CentroCampinas SP - Cep 13. TOOFones: (0192) 2-6355/2-7258/316767Fig. 14 - Exemplo de tomogromas pr6ticos.

Atendemos tamnem peso reernbotso postal e va-lq

NOVA ELETRONICA


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ELABORAC;Ao DESISTEMA TOMOGRAFICO VALORES MEDlDOS CONTROLE EE REPRESENTAC;Ao MEMDRIASDAS IMAGENS PERIFERICAS

unidade IA " computadorde I" de. . controleexptoracao1 1

eletronica F~ mem6ria I = discosde de coleta rnagneticosmedicao L .L'I

computador de Ire-processamen to dadasj. dad os virgens ~irgens pre-l Ifrocessados filamem6ria rnagneticainlermediAria r ,JI cornputador de IonvolucaotI-I retroprojetor I = 4 d : ' ~ ~ Pj.1 mem6ria de 1forma~ao de irnagens

. . o C J o lados deI memor ia , de I. imagernrepet i


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Gilberto Grandra - PY2DZI

Novas Bandaspara 0Radioamadorismo(Complementacdo das informacoes dadas sobre as novasbandas estabelecidas para 0 radioamadorismo - NE n?72/FEV.83 - no final de 79 em Genebra.)Os radioamadores dos paises abaixo relacionados ja possuemlicenca para operar na banda dos 30 metros. E pedido aos ra-dioamadores que nao usem potencia reduzida, como tarnbernnao facam transrnissoes em Al e FI! Nigeria, Australia, Botswa-na, Canada, llhas Cayman, Dinamarca, Gibut, Ilhas Faroe,Alemanha Ocidental, Franca, Indonesia, Israel, Japao , Luxem-burgo, Malasia, Malta, Mexico, Holanda, Antilhas Holandesas,

Nova Zelandia, Nigeria, Noruega, Papua-Nova Guine, Peru,Filipinas, Serra Leoa, I!has Salomao, Africa do SuI, Espanha,Suriname, Suica, Siria, Tonga, Gra-Bretanha e Estados Unidos.Foram autorizados a operar tambern nos segmentos de18.068 a 18.168 e 24.890 a 24.990: Nigeria, Botwana, Ilhas Cay-man, Dinamarca, Gibut, Ilhas Faroe, Alemanha Ocidental,Franca, Indonesia, Israel, Holanda, Noruega, Peru, Serra Leoa,Africa do Sul.Suica, Gra-Bretanha e alguns paises arabes.Parabens, coIegas radioamadores, pois se consideramos essespaises desenvolvidos nessa area, essa possibilidade aumentou,agora, com a possibilidade de diminuir 0 degrau tecnologicoexistente entre as nacoes e a oportunidade de treinamento e de-senvolvimento das telecomunicacoes.

Adolfo - PY2ZE

As EmissoesPilote *Devido a necessidade de urn ponto de referencia nacional, osexcursionistas de Campinas empenharam-se, em 1981, na orga-nizacao da primeira Emissao Piloto da America do Sui, na faixados dois metros.Ja em meados de outubro, PY2BBP - Marinaro - abria comseu cartao uma serie de grandes surpresas nos QSLs e SWLs.As operacoes realizadas a curta distancia beneficiaram muitoas escutas e despertaram grande interesse nos radioamadoresque possuiam recepcao em CW. As variacoes de propagacao acurta distancia tambern foram por demais notadas. Fatos inte-ressantes ocorreram nessa epoca e muitos colegas contestavam aEP; estranhavam a constancia deste infatigavel telegrafista.Os primeiros dx, realizados em novembro de 81, vierarn acomprovar a possibilidade de contato entre os PY2 e os LU.Recebeu-se 0 QSL SWL de LU7AKC - Eduardo - da cidade deBuenos Aires; uma propagacao esporadica que possibilitou re-

Emissoes Pilote - Beacon - Radiofarol - silo transmissoes contlnuasprovenientes de Ulnaestaaio automdtica, com frequencia e localizacdoconhecida.

NOVA ELETR6NICA

portar a escuta em (RST) 5.1.3. no dia 4 de novembro.Quando 0 QTH das Emissoes Piloto foi transferido para 0municipio de Valinhos, ja obteve-se, no primeiro fim de sema-na, a escuta do Rio de Janeiro e, posteriorrnente, Belo Horizon-te, Aracatuba, Curitiba, Florianopolis, Porto Alegre, Varginha,Araruama e regioes proximas destas localidades, vindo a com-provar as possibilidades de dx nos dois metros, em locais nuncaantes imaginaveis,o primeiro contato, no novo QTH, foi conseguido com umaantena Logus, modele Colt - 3 X 5 /8 de onda - com 25 watts depotencia e 0 equipamento de transmissao, de origem norte-americana, logo demonstrou fadiga e outros imprevistos 0 dani-ficaram por diversas vezes.A partir de 1982, a Quantun fez a doacao de uma fonte mode-10 P 20 e depois de urn linear Mac VS 100 de ate 80 watts, ambosno lancarnento de mercado, provando a confiabiIidade dos pro-dutos,A ultima e inedita prova da utilidade da EP foi por interme-dio de PT9FH - Moreira Neto - da cidade de Corumba - MS: es-cutou por mais de duas horas em 13/03/83 a EP. Com mais estaprova, esperamos que no transcorrer da evolucao radioamado-ristica na faixa dos dois metros, outras mais se tenham, nestafaixa tao popular.A partir do mes de marco de 83, a Diretoria Seccional daLabre-Parana, com seu pioneirismo entre as Labres, coloca noar a 144:055, a segunda EP do Brasil e America do SuI nos doismetros, localizada na cidade de Curitiba. Suas transmissoes ternas mesmas caracteristicas da EP de Valinhos: traco longo, segui-do de PY5AA Labre-PR. Esperamos que obtenha urn sucessoainda rnaior pela previlegiada localizacao:Os excursionistas de Campinas pedem aos colegas radioama-dores que corujem 144:050 na recepcao positiva, estao QRV notelefone 0192-21605 ou 86369, em condicoes a proporcionar areciprocidade desejada.QSL via Caixa Postal 5188 - CEP 13.100 - Campinas - SP ouvia Labre.

o que era impossivel esta seconcreiizando.os cantatas transequatoriais.PY3BZM - Lauro, realizou uma nova transequatorial em 2m, de s a o Sebastiao do Cai, no Rio Grande do SuI. Essa trans-missao resultou num recorde de dx entre os brasileiros: mais cernquilometros.o contato com FG7CA, entre Guadalupe e Sao Sebastiao do

Cal, se deu no dia 24 de marco de 1983, as 21.30 hs, repetido nos40 metros em 7230,4 e escutado por PY3ET e P2VE; torna-seconstante 0 contato com J73PD (Dominique); so no mes demarco foram tres contatos.PY3BZM ja tinha feito urn comunicado transequatorial em02 de dezembro do ano passado, do mesmo local onde operouestes ultimos - Sao Sebastiao do Cal - RS. 0equipamento uti

075 - nova eletronica - mai1983

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