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Tomografias mais rápidas e mais precisas usando um acelerador de partículas

Usando um acelerador de partículas, estudo do CeMEAI no Laboratório Nacional de Luz Síncrotron faz reconstruções detalhadas das imagens.

Na cidade de Campinas (SP), o Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM) abriga quatro laboratórios. Em um deles – o Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS) – é desenvolvida uma pesquisa que utiliza o maior acelerador de partículas da América Latina para realizar tomografias.

Foto: Divulgação / CeMEAI

O estudo é feito em parceria com o Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CEPID-CeMEAI) e utiliza a luz síncrotron, um tipo de radiação eletromagnética gerada pelo acelerador, para fazer as análises. Uma das diferenças para um tomógrafo convencional é que, nessa pesquisa, o que gira é o objeto dentro do tomógrafo.

As reconstruções das imagens internas começam na emissão da luz síncrotron. Quando os feixes incidem no objeto, ele é dividido virtualmente em 2048 camadas. Cada uma dessas camadas é uma imagem com quatro milhões de pontos (pixels), que, quando observados em três dimensões, são chamados de voxels. Cada voxel é um cálculo a ser feito para reconstruir a imagem.

 

Segundo o pesquisador do CeMEAI Elias Helou Neto, a pesquisa busca melhorar a análise dos voxels. “Nós queremos modelos mais sofisticados, com métodos que precisem de poucas iterações para convergir em uma solução boa, e em que cada uma dessas iterações tenha um custo computacional reduzido”, explica.

O diretor científico do LNLS, Harry Westfahl, ressalta outra diferença para um tomógrafo convencional. “No tomógrafo de hospital, você tem objetos grandes e faz tomografias com voxels da ordem de milímetros. Aqui, os objetos são pequenos e os voxels são da ordem de mícrons”, afirma.

Sobre o CeMEAI

O Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CeMEAI), com sede no Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP, em São Carlos, é um dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPIDs) financiados pela FAPESP. O CeMEAI é especialmente adaptado e estruturado para promover o uso de ciências matemáticas (em particular matemática aplicada, estatística e ciência da computação) como um recurso industrial.

Foto: Divulgação / CeMEAI
Foto: Divulgação / CeMEAI

As atividades do Centro são realizadas dentro de um ambiente interdisciplinar, enfatizando-se a transferência de tecnologia e a educação e difusão do conhecimento para as aplicações industriais e governamentais. As atividades são desenvolvidas nas áreas de Otimização Aplicada e Pesquisa Operacional, Mecânica de Fluidos Computacional, Modelagem de Risco, Inteligência Computacional e Engenharia de Software.

Além do ICMC, o CEPID-CeMEAI conta com outras seis instituições associadas: o Centro de Ciências Exatas e Tecnologia da Universidade Federal de São Carlos (CCET-UFSCar); o Instituto de Matemática Estatística e Computação Científica da Universidade Estadual de Campinas (IMECC-UNICAMP); o Instituto de Biociências Letras e Ciências Exatas da Universidade Estadual Paulista (IBILCE-UNESP); a Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Estadual Paulista (FCT-UNESP); o Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE); e o Instituto de Matemática e Estatística da Universidade de São Paulo (IME-USP).

Da Assessoria de Comunicação do CeMEAI

Mais informações: (16) 3373-6609; email contatocemeai@icmc.usp.br

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