Em Agosto deste ano o Anima – plataforma de pesquisa e desenvolvimento em processamento de imagens recebeu uma contribuição de um estudante de mestrado, que deu origem a uma funcionalidade bem particular, com aplicação na física de materiais – o Debye-Scherrer Diffractogram.
O autor do trabalho á Diego Martins – ele pesquisou e desenvolveu o método durante a conclusão da graduação, em 2007. Como trabalhos de graduação não entram no banco de teses e dissertações, colocamos o arquivo no site do Anima, na página de Produção Científica.
Sobre o método de captação da imagem
A câmera de Debye-Scherrer e outras variações do método dos pós são largamente usados, especialmente em metalurgia e geologia. Os principais méritos deste método são (1) a pequena quantidade de amostra necessária (menos de 0,1mg pode ser usado), (2) a cobertura praticamente completa das reflexões produzidas pela amostra e (3) a relativa simplicidade que o aparato e a técnica requerem [KLUG].
Na câmera de Debye-Scherrer o espectro de difração do material é marcado em um filme fotográfico, disposto ao longo de uma câmera cilíndrica. Deste filme podemos extrair dois tipos de informação, a saber, as posições angulares dos máximos de difração, relacionadas com os espaços interplanares das reflexões, e as intensidades relativas destas linhas, que estão relacionadas com a composição da amostra.
O importante aqui é saber que esta câmera produz uma imagem assim:
Estas linhas mais claras são o que precisamos medir, as suas intensidades estão relacionadas à composição química do material.
A medição
Tradicionalmente, usa-se marcar um retângulo na região de interesse, e medir com uma ferramenta chamada de “profile”. Ela está presente em muitos programas de processamento de imagem, inclusive no ImageJ.
O problema é que o “profile” desconsidera a curvatura das linhas, gerando um resultado aproximado, mas não o melhor que se pode obter.
O método implemetado no Anima foi construido para considerar a curvatura das linhas, medindo as intensidades com mais precisão.
Como se faz…
Se você ainda não conhece o Anima, acesse a última versão em Webstart aqui.
Se tudo correu bem, o programa pediu permissão, se instalou e já abriu. Se não, envie uma mensagem para mim (queremos corrigir os problemas que aparecerem!).
Usei a mesma imagem do post para os printscreens que você vai encontrar a seguir:
Primeiro abri a imagem e selecionei marcando a caixa de seleção da miniatura (o Anima funciona assim porque foi projetado para trabalhar imagens em lotes).
Depois selecionei Debye-Scherrer Diffractogram no menu Análise. O método abre uma segunda janela com a imagem e dois círculos coloridos. Ajuste o tamanho para ver a imagem toda na janela.
Agora vem o trabalho manual: você precisa mover os pontos nas extremidades das linhas para encontrar o centro e a curvatura da elipse que coincide com o formato das linhas.
Quando ficar contente com o resultado, clique OK.
O resultado é um gráfico conhecido como difratograma, que representa a composição química do objeto que foi analisado. Este resultado também aparece em formato de tabela (à direita) e pode ser salvo em um arquivo texto, para importar na planilha eletrônica que preferir.
Referências
Diego Schmaedech Martins. IMPLEMENTAÇÃO DE UM MÉTODO DE ANÁLISE DE IMAGENS PARA INTEGRAÇÃO DA INTENSIDADE DE RAIOS X ESPALHADOS EM UMA CÂMERA DE DEBYE-SCHERRER.
Trabalho de Graduação, UFSM, 2007. Download: tg-schmaedech.pdf
