Desenvolvimento de um simulador para espectrometria por fluorescência de raios X usando computação distribuída

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2012
Autor(a) principal: Santos, Marcio Henrique dos lattes
Orientador(a): Oliveira, Luís Fernando de lattes
Banca de defesa: Anjos, Marcelino José dos lattes, Assis, Joaquim Teixeira de lattes, Conti, Cláudio de Carvalho lattes
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Física
Departamento: Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto de Física Armando Dias Tavares
País: BR
Palavras-chave em Português:
Palavras-chave em Inglês:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/12898
Resumo: Radiation Physics is a branch of Physics that is present in various studying areas and relates to the concept of spectrometry. Among the numerous existing spectrometry techniques, there is the X-ray fluorescence spectrometry. It also has a range of variations which can emphasize a particular subset of techniques. The production of X-ray fluorescence enables (in some cases) the analysis of physical and chemical properties of a given sample, allowing the determination of its chemical constitution and also a range of applications. However, the experimental analysis may require a large workload, both in terms of physical apparatus and in relation to technical knowledge. Thus, the simulation comes into play as a viable path between theory and experiment. Through the Monte Carlo method, which uses the manipulation of random numbers, the simulation is a kind of alternative to the experimental analysis. It develops this role by a modeling process, within a secure environment and risk free. And it can count on high performance computing in order to optimize all the work through the distributed architecture. The aim of this paper is the development of a computational simulator for analysis and studying of X-ray fluorescence systems developed on a communication platform distributed natively, in order to generate optimal data. As results, has been proved the viability of the simulator implementation through the CHARM++ language, a language based on C++ which incorporate procedures to distributed processing, the value of the methodology to system modelling e its application to build a simulator for X-ray fluorescence spectrometry. The simulator was built with the ability to reproduce a eletromagnetic radiation source, complex samples and a set of detectors. The modelling of the detectors embody the ability to yield images based on recorded counts. To validate the simulator, the results were compared with the results provided by other known simulator: MCNP.
id UERJ_9be1f2417f51884ab9d81ba29e1c2835
oai_identifier_str oai:www.bdtd.uerj.br:1/12898
network_acronym_str UERJ
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ
repository_id_str
spelling Oliveira, Luís Fernando dehttp://lattes.cnpq.br/8694953794000451Albuquerque, Marcelo Portes dehttp://lattes.cnpq.br/6430879459326899Anjos, Marcelino José doshttp://lattes.cnpq.br/8175635608970623Assis, Joaquim Teixeira dehttp://lattes.cnpq.br/7307238902576135Conti, Cláudio de CarvalhoCONTI, C. C.http://lattes.cnpq.br/9961583068225226Santos, Marcio Henrique dos2021-01-06T21:12:37Z2012-07-202012-03-30SANTOS, Marcio Henrique dos. Desenvolvimento de um simulador para espectrometria por fluorescência de raios X usando computação distribuída. 2012. 118 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2012.http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/12898Radiation Physics is a branch of Physics that is present in various studying areas and relates to the concept of spectrometry. Among the numerous existing spectrometry techniques, there is the X-ray fluorescence spectrometry. It also has a range of variations which can emphasize a particular subset of techniques. The production of X-ray fluorescence enables (in some cases) the analysis of physical and chemical properties of a given sample, allowing the determination of its chemical constitution and also a range of applications. However, the experimental analysis may require a large workload, both in terms of physical apparatus and in relation to technical knowledge. Thus, the simulation comes into play as a viable path between theory and experiment. Through the Monte Carlo method, which uses the manipulation of random numbers, the simulation is a kind of alternative to the experimental analysis. It develops this role by a modeling process, within a secure environment and risk free. And it can count on high performance computing in order to optimize all the work through the distributed architecture. The aim of this paper is the development of a computational simulator for analysis and studying of X-ray fluorescence systems developed on a communication platform distributed natively, in order to generate optimal data. As results, has been proved the viability of the simulator implementation through the CHARM++ language, a language based on C++ which incorporate procedures to distributed processing, the value of the methodology to system modelling e its application to build a simulator for X-ray fluorescence spectrometry. The simulator was built with the ability to reproduce a eletromagnetic radiation source, complex samples and a set of detectors. The modelling of the detectors embody the ability to yield images based on recorded counts. To validate the simulator, the results were compared with the results provided by other known simulator: MCNP.A Física das Radiações é um ramo da Física que está presente em diversas áreas de estudo e se relaciona ao conceito de espectrometria. Dentre as inúmeras técnicas espectrométricas existentes, destaca-se a espectrometria por fluorescência de raios X. Esta também possui uma gama de variações da qual pode-se dar ênfase a um determinado subconjunto de técnicas. A produção de fluorescência de raios X permite (em certos casos) a análise das propriedades físico-químicas de uma amostra específica, possibilitando a determinação de sua constituiçõa química e abrindo um leque de aplicações. Porém, o estudo experimental pode exigir uma grande carga de trabalho, tanto em termos do aparato físico quanto em relação conhecimento técnico. Assim, a técnica de simulação entra em cena como um caminho viável, entre a teoria e a experimentação. Através do método de Monte Carlo, que se utiliza da manipulação de números aleatórios, a simulação se mostra como uma espécie de alternativa ao trabalho experimental.Ela desenvolve este papel por meio de um processo de modelagem, dentro de um ambiente seguro e livre de riscos. E ainda pode contar com a computação de alto desempenho, de forma a otimizar todo o trabalho por meio da arquitetura distribuída. O objetivo central deste trabalho é a elaboração de um simulador computacional para análise e estudo de sistemas de fluorescência de raios X desenvolvido numa plataforma de computação distribuída de forma nativa com o intuito de gerar dados otimizados. Como resultados deste trabalho, mostra-se a viabilidade da construção do simulador através da linguagem CHARM++, uma linguagem baseada em C++ que incorpora rotinas para processamento distribuído, o valor da metodologia para a modelagem de sistemas e a aplicação desta na construção de um simulador para espectrometria por fluorescência de raios X. O simulador foi construído com a capacidade de reproduzir uma fonte de radiação eletromagnética, amostras complexas e um conjunto de detectores. A modelagem dos detectores incorpora a capacidade de geração de imagens baseadas nas contagens registradas. Para validação do simulador, comparou-se os resultados espectrométricos com os resultados gerados por outro simulador já validado: o MCNP.Submitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2021-01-06T21:12:37Z No. of bitstreams: 4 DissertacaoMarcioparte1.pdf: 771887 bytes, checksum: 3c8ec652d47b4f567735b9d32f21849e (MD5) DissertacaoMarcioparte2.pdf: 225010 bytes, checksum: 98fba12dcefd14d331d473b1036449bb (MD5) DissertacaoMarcioparte3.pdf: 9047128 bytes, checksum: c01b72c0932fc1ea22e3338f9345d278 (MD5) DissertacaoMarciopartefinal.pdf: 8542183 bytes, checksum: 8a072d2d97f3849007d5e7754445e29d (MD5)Made available in DSpace on 2021-01-06T21:12:37Z (GMT). No. of bitstreams: 4 DissertacaoMarcioparte1.pdf: 771887 bytes, checksum: 3c8ec652d47b4f567735b9d32f21849e (MD5) DissertacaoMarcioparte2.pdf: 225010 bytes, checksum: 98fba12dcefd14d331d473b1036449bb (MD5) DissertacaoMarcioparte3.pdf: 9047128 bytes, checksum: c01b72c0932fc1ea22e3338f9345d278 (MD5) DissertacaoMarciopartefinal.pdf: 8542183 bytes, checksum: 8a072d2d97f3849007d5e7754445e29d (MD5) Previous issue date: 2012-03-30Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiroapplication/pdfporUniversidade do Estado do Rio de JaneiroPrograma de Pós-Graduação em FísicaUERJBRCentro de Tecnologia e Ciências::Instituto de Física Armando Dias TavaresX-Ray Fluorescence SpectrometryMonte Carlo simulationHigh performance computingEspectrometria por fluorescência de raios XSimulação de Monte CarloComputação de alto desempenhoCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DA MATERIA CONDENSADADesenvolvimento de um simulador para espectrometria por fluorescência de raios X usando computação distribuídaDevelopment of a X-ray fluorescence spectrometry simulator using distributed computinginfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJinstname:Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)instacron:UERJORIGINALDissertacaoMarcioparte1.pdfapplication/pdf771887http://www.bdtd.uerj.br/bitstream/1/12898/1/DissertacaoMarcioparte1.pdf3c8ec652d47b4f567735b9d32f21849eMD51DissertacaoMarcioparte2.pdfapplication/pdf225010http://www.bdtd.uerj.br/bitstream/1/12898/2/DissertacaoMarcioparte2.pdf98fba12dcefd14d331d473b1036449bbMD52DissertacaoMarcioparte3.pdfapplication/pdf9047128http://www.bdtd.uerj.br/bitstream/1/12898/3/DissertacaoMarcioparte3.pdfc01b72c0932fc1ea22e3338f9345d278MD53DissertacaoMarciopartefinal.pdfapplication/pdf8542183http://www.bdtd.uerj.br/bitstream/1/12898/4/DissertacaoMarciopartefinal.pdf8a072d2d97f3849007d5e7754445e29dMD541/128982024-02-27 15:40:24.671oai:www.bdtd.uerj.br:1/12898Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.bdtd.uerj.br/PUBhttps://www.bdtd.uerj.br:8443/oai/requestbdtd.suporte@uerj.bropendoar:29032024-02-27T18:40:24Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ - Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)false
dc.title.por.fl_str_mv Desenvolvimento de um simulador para espectrometria por fluorescência de raios X usando computação distribuída
dc.title.alternative.eng.fl_str_mv Development of a X-ray fluorescence spectrometry simulator using distributed computing
title Desenvolvimento de um simulador para espectrometria por fluorescência de raios X usando computação distribuída
spellingShingle Desenvolvimento de um simulador para espectrometria por fluorescência de raios X usando computação distribuída
Santos, Marcio Henrique dos
X-Ray Fluorescence Spectrometry
Monte Carlo simulation
High performance computing
Espectrometria por fluorescência de raios X
Simulação de Monte Carlo
Computação de alto desempenho
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DA MATERIA CONDENSADA
title_short Desenvolvimento de um simulador para espectrometria por fluorescência de raios X usando computação distribuída
title_full Desenvolvimento de um simulador para espectrometria por fluorescência de raios X usando computação distribuída
title_fullStr Desenvolvimento de um simulador para espectrometria por fluorescência de raios X usando computação distribuída
title_full_unstemmed Desenvolvimento de um simulador para espectrometria por fluorescência de raios X usando computação distribuída
title_sort Desenvolvimento de um simulador para espectrometria por fluorescência de raios X usando computação distribuída
author Santos, Marcio Henrique dos
author_facet Santos, Marcio Henrique dos
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Oliveira, Luís Fernando de
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/8694953794000451
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv Albuquerque, Marcelo Portes de
dc.contributor.advisor-co1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/6430879459326899
dc.contributor.referee1.fl_str_mv Anjos, Marcelino José dos
dc.contributor.referee1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/8175635608970623
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Assis, Joaquim Teixeira de
dc.contributor.referee2Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/7307238902576135
dc.contributor.referee3.fl_str_mv Conti, Cláudio de Carvalho
dc.contributor.referee3Lattes.fl_str_mv CONTI, C. C.
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/9961583068225226
dc.contributor.author.fl_str_mv Santos, Marcio Henrique dos
contributor_str_mv Oliveira, Luís Fernando de
Albuquerque, Marcelo Portes de
Anjos, Marcelino José dos
Assis, Joaquim Teixeira de
Conti, Cláudio de Carvalho
dc.subject.eng.fl_str_mv X-Ray Fluorescence Spectrometry
Monte Carlo simulation
High performance computing
topic X-Ray Fluorescence Spectrometry
Monte Carlo simulation
High performance computing
Espectrometria por fluorescência de raios X
Simulação de Monte Carlo
Computação de alto desempenho
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DA MATERIA CONDENSADA
dc.subject.por.fl_str_mv Espectrometria por fluorescência de raios X
Simulação de Monte Carlo
Computação de alto desempenho
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DA MATERIA CONDENSADA
description Radiation Physics is a branch of Physics that is present in various studying areas and relates to the concept of spectrometry. Among the numerous existing spectrometry techniques, there is the X-ray fluorescence spectrometry. It also has a range of variations which can emphasize a particular subset of techniques. The production of X-ray fluorescence enables (in some cases) the analysis of physical and chemical properties of a given sample, allowing the determination of its chemical constitution and also a range of applications. However, the experimental analysis may require a large workload, both in terms of physical apparatus and in relation to technical knowledge. Thus, the simulation comes into play as a viable path between theory and experiment. Through the Monte Carlo method, which uses the manipulation of random numbers, the simulation is a kind of alternative to the experimental analysis. It develops this role by a modeling process, within a secure environment and risk free. And it can count on high performance computing in order to optimize all the work through the distributed architecture. The aim of this paper is the development of a computational simulator for analysis and studying of X-ray fluorescence systems developed on a communication platform distributed natively, in order to generate optimal data. As results, has been proved the viability of the simulator implementation through the CHARM++ language, a language based on C++ which incorporate procedures to distributed processing, the value of the methodology to system modelling e its application to build a simulator for X-ray fluorescence spectrometry. The simulator was built with the ability to reproduce a eletromagnetic radiation source, complex samples and a set of detectors. The modelling of the detectors embody the ability to yield images based on recorded counts. To validate the simulator, the results were compared with the results provided by other known simulator: MCNP.
publishDate 2012
dc.date.available.fl_str_mv 2012-07-20
dc.date.issued.fl_str_mv 2012-03-30
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2021-01-06T21:12:37Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv SANTOS, Marcio Henrique dos. Desenvolvimento de um simulador para espectrometria por fluorescência de raios X usando computação distribuída. 2012. 118 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2012.
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/12898
identifier_str_mv SANTOS, Marcio Henrique dos. Desenvolvimento de um simulador para espectrometria por fluorescência de raios X usando computação distribuída. 2012. 118 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2012.
url http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/12898
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade do Estado do Rio de Janeiro
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Física
dc.publisher.initials.fl_str_mv UERJ
dc.publisher.country.fl_str_mv BR
dc.publisher.department.fl_str_mv Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto de Física Armando Dias Tavares
publisher.none.fl_str_mv Universidade do Estado do Rio de Janeiro
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ
instname:Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)
instacron:UERJ
instname_str Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)
instacron_str UERJ
institution UERJ
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ
bitstream.url.fl_str_mv http://www.bdtd.uerj.br/bitstream/1/12898/1/DissertacaoMarcioparte1.pdf
http://www.bdtd.uerj.br/bitstream/1/12898/2/DissertacaoMarcioparte2.pdf
http://www.bdtd.uerj.br/bitstream/1/12898/3/DissertacaoMarcioparte3.pdf
http://www.bdtd.uerj.br/bitstream/1/12898/4/DissertacaoMarciopartefinal.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv 3c8ec652d47b4f567735b9d32f21849e
98fba12dcefd14d331d473b1036449bb
c01b72c0932fc1ea22e3338f9345d278
8a072d2d97f3849007d5e7754445e29d
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ - Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)
repository.mail.fl_str_mv bdtd.suporte@uerj.br
_version_ 1792352170231726080