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IPEN-DOC 20005
- RODRIGUES, ANDRÉ M.
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Modelagem e visualização de microestruturas digitais de materiais policristalinos monofásicos
/ Three-dimensional modelling and visualization of digital single-phase polycrystalline materials microstructures
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2014.
Dissertação (Mestrado) -
Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP,
São Paulo.
101 p.
Orientador: Ricardo Mendes Leal Neto.
DOI:
10.11606/D.85.2014.tde-25062014-132720
Abstract: Neste trabalho se buscou criar uma base tecnológica para síntese digital e visualização virtual de microestruturas de materiais policristalinos monofásicos, visando disponibilizar software e metodologias de baixo custo aos pesquisadores da área ou de áreas correlatas. Para isso foram levantados e testados métodos, sistemas, bibliotecas e algoritmos computacionais pertinentes ao problema em questão. A técnica de síntese escolhida adotou uma simulação física de empacotamento de partículas seguida por tesselação espacial baseada no diagrama Voronoi. Para testar a abordagem uma amostra de um material real foi reconstituída digitalmente. O modelo reproduziu com grande precisão a distribuição de tamanhos de grão, o número de faces por grão e o número de vizinhos imediatos da referência. Na frente de visualização virtual buscou-se definir um modelo capaz de lidar com grandes quantidades de dados e baseado em princípios cognitivos sólidos, que permitisse maior extração de conhecimento de modelos microestruturais. A técnica de visualização em múltiplas escalas foi considerada a mais apropriada aos modelos cujos objetos e detalhes abrangem diversas escalas espaciais, permitindo ao computador lidar com vastas quantidades de dados ao alternar entre qualidade e quantidade no processo de geração de imagens. Técnicas de visualização tradicionais também foram testadas e a técnica de corte se mostrou fundamental, principalmente para a exploração direta do interior do modelo, mas também para a extração de dados voltados a análise microestrutural estereológica.
Palavras-Chave: polycrystals; nanostructures; three-dimensional calculations; digital systems; simulation; algorithms; programming
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IPEN-DOC 04131
- FERNANDES, ALMIR
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Estudo de um metodo para solucao da equacao de transporte monoenergetica e em geometria tridimensional pelo metodo de elementos finitos e pela.
1991.
Dissertacao (Mestrado) -
Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP,
Sao Paulo.
Orientador: Jose Rubens Maiorino.
Palavras-Chave: neutron transport theory; three-dimensional calculations; spherical harmonics method
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IPEN-DOC 06657
- ALBUQUERQUE, LEVI B. de
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Categorizacao de tensoes em modelos de elementos finitos de conexoes bocal-vaso de pressao.
1999.
Dissertacao (Mestrado) -
Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP,
Sao Paulo.
127 p.
Orientador: Miguel Mattar Neto.
Palavras-Chave: pressure vessels; nozzles; stress analysis; finite element method; three-dimensional calculations; geometry; a codes; pwr type reactors; nuclear engineering; reactor technology
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IPEN-DOC 13939
- LOBO, RAQUEL de M.
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Reconstrucao tridimensional de superficies de fratura de materiais compositos do tipo CFRP
/ Three-dimensional reconstruction of fracture surfaces of CFRP type composite materials
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2009.
Tese (Doutoramento) -
Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP,
Sao Paulo.
96 p.
Orientador: Arnaldo H. Paes de Andrade.
DOI:
10.11606/T.85.2009.tde-16112009-151943
Abstract: A reconstrução tridimensional de superfícies de fratura de materiais compósitos do tipo CFRP é apresentada neste trabalho como um método possível para análise fractográfica desse material, cuja superfície de fratura pode apresentar uma rugosidade acentuada, com grande variação em altura. Dois métodos são apresentados para esse propósito: a reconstrução por foco variável, realizada com imagens de microscopia óptica e a reconstrução por paralaxe, realizada com par de imagens estéreo, obtidas por microscopia eletrônica de varredura. Uma avaliação é realizada para cada um dos dois métodos, discutindo seus limites e a eficiência de cada um deles, perante as dificuldades de análise de materiais compósitos unidirecionais e multidirecionais. O método de foco variável apresentou um excelente resultado de reconstrução, mas tem a necessidade de um número grande de imagens, tempo de dedicação do instrumento e limite de ampliação das imagens como fatores a serem considerados na escolha de melhor método. As inclinações da amostra, durante o método da paralaxe, revelam alterações nos histogramas das imagens adquiridas no sentido horário que limitam o uso do método para materiais com alta rugosidade. A obtenção de imagens em um único sentido e a construção de uma região de interesse, posicionada no centro da imagem são sugestões para tornar o método mais abrangente. A linearidade das projeções de características na imagem inclinada também sugere a possibilidade de realizar a reconstrução utilizando, em vez de apenas duas, múltiplas imagens obtidas no sentido anti-horário. As alterações propostas para modificar a rotina, são sugeridas para que o programa possa ser aplicado de forma mais abrangente, independente da qualidade da superfície de fratura observada.
Palavras-Chave: composite materials; carbon fibers; reinforced materials; iron alloys; copper alloys; scanning electron microscopy; charge-coupled devices; three-dimensional calculations; image processing; surfaces; fractures; roughness
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IPEN-DOC 20941
- FERREIRA, VIVIANE G.
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Índices cristalográficos de Miller: uma proposta em educação a distância
/ Crystallographic Miller indices: a proposal in distance education
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2015.
Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) -
Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP,
São Paulo.
56 p.
Orientador: Ricardo Mendes Leal Neto.
DOI:
10.11606/D.85.2015.tde-18082015-084718
Abstract: No estudo da estrutura cristalina dos materiais, pertinente à disciplina de Ciência dos Materiais e outras afins, há uma grande dificuldade da parte de alunos em compreender como identificar pontos, direções e planos cristalográficos, segundo o padrão de notação dos conhecidos índices de Miller. Parte desta dificuldade surge da necessidade de se visualizar algo que é tridimensional em apenas duas dimensões. Para contribuir com a diminuição de tais dificuldades foi elaborado neste trabalho um curso de Educação a Distância (EaD) assíncrono, destinado a estudantes de graduação e pós-graduação, especificamente sobre a determinação dos índices cristalográficos de Miller, onde recursos de visualização tridimensional interativa foram empregados. Apenas o sistema cúbico foi contemplado nesta versão do curso. As representações tridimensionais foram criadas com o programa Wolfram Mathematica 10.1. O curso foi desenvolvido em um ambiente virtual de aprendizagem gratuito (MOODLE 2.6.4) e hospedado em um servidor específico para este fim (MCO2). Os roteiros para determinar pontos, direções e planos cristalográficos foram elaborados com o auxílio do programa Adobe Macromedia Flash 8.0. Algumas ilustrações foram criadas com o programa Solid Works. O curso contempla a interatividade através de exercícios e do chat entre os participantes. Para que haja aprimoramento contínuo, há no final um questionário destinado aos estudantes, sobre a estrutura do curso e a compreensão dos conceitos teóricos disponibilizados.
Palavras-Chave: materials; crystal structure; miller indices; education; educational tools; learning; internet; three-dimensional calculations
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IPEN-DOC 23122
- VENEZIANI, GLAUCO R.
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Desenvolvimento de um objeto simulador "Canis Morphic" utilizando impressora 3D para aplicação em dosimetria na área de radioterapia veterinária
/ Development of a phantom "Canis Morphic" using 3D printer for use in dosimetry in veterinary radiation therapy
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2017.
Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) -
Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP,
São Paulo.
99 p.
Orientador: Letícia Lucente Campos Rodrigues.
DOI:
10.11606/T.85.2017.tde-05062017-144227
Abstract: O aumento na longevidade humana fez surgir uma série de doenças com a idade; em contrapartida o avanço da medicina possibilitou o diagnóstico precoce e o tratamento de várias doenças antes incuráveis. Esse cenário atual estendese também aos animais domésticos (cães e gatos - PETs) que dobraram sua expectativa de vida nas últimas décadas, fato que os humanos demoraram séculos para alcançar. Do mesmo modo que os humanos, esse aumento na longevidade dos animais veio acompanhado de doenças relacionadas com a idade, entre elas o câncer. Uma das terapias utilizadas atualmente no tratamento do câncer é a radioterapia, técnica que utiliza a radiação ionizante para destruir as células tumorais (volume-alvo) com mínimo prejuízo aos tecidos circunvizinhos sadios (órgãos de risco). Essa técnica exige a realização periódica de testes de controle de qualidade, incluindo a dosimetria com a utilização de objetos simuladores equivalentes ao tecido, de modo a verificar a dose de radiação recebida pelo paciente em tratamento e compará-la posteriormente com a dose de radiação calculada pelo sistema de planejamento. A rápida expansão do mercado de impressoras 3D abriu caminho para uma revolução na área da saúde. Atualmente os objetos simuladores por impressão 3D estão sendo usados em planejamentos de Radioterapia para a localização espacial e mapeamento das curvas de isodose, realizando, assim, um planejamento mais personalizado para cada campo de radiação, além da confecção de implantes dentais, customização de próteses e confecção de bólus. Diante do exposto esse trabalho projetou e desenvolveu um objeto simulador chamado de \"Canis Morphic\" utilizando uma impressora 3D e materiais tecido-equivalentes para a realização dos testes de controle de qualidade e otimização das doses na área de Radioterapia em animais (cães). Os resultados obtidos demonstraram-se promissores na área de criação de simuladores por impressão 3D, com materiais de baixo custo, para aplicação no controle de qualidade em Radioterapia veterinária.
Palavras-Chave: process development units; functional models; biological materials; biological models; phantoms; three-dimensional calculations; computer-aided manufacturing; computer-graphics devices; additives; materials working; radiotherapy; dosimetry; tissue-equivalent materials; veterinary medicine
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IPEN-DOC 23296
- VALERIANO, CAIO C.S.
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Emprego de simulação computacional para avaliação de objetos simuladores impressos 3D para aplicação em dosimetria clínica
/ Use of computational simulation for evaluation of 3D printed phantoms for application in clinical dosimetry
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2017.
Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) -
Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP,
São Paulo.
83 p.
Orientador: Letícia Lucente Campos Rodrigues.
DOI:
10.11606/D.85.2017.tde-24072017-113607
Abstract: O propósito de um objeto simulador é representar a alteração do campo de radiação provocada pela absorção e espalhamento em um dado tecido ou órgão de interesse. Suas características geométricas e de composição devem estar próximos o máximo possível aos valores associados ao seu análogo natural. Estruturas anatômicas podem ser transformadas em objetos virtuais 3D por técnicas de imageamento médico (p. ex. Tomografia Computadorizada) e impressas por prototipagem rápida utilizando materiais como, por exemplo, o ácido poliláctico. Sua produção para pacientes específicos requer o preenchimento de requisitos como a acurácia geométrica com a anatomia do individuo e a equivalência ao tecido, de modo que se possa realizar medidas utilizáveis, e ser insensível aos efeitos da radiação. O objetivo desse trabalho foi avaliar o comportamento de materiais impressos 3D quando expostos a feixes de fótons diversos, com ênfase para a qualidade de radiotherapia (6 MV), visando a sua aplicação na dosimetria clínica. Para isso foram usados 30 dosímetros termoluminescentes de LiF:Mg,Ti. Foi analisada também a equivalência entre o PMMA e o PLA impresso para a resposta termoluminescente de 30 dosímetros de CaSO4:Dy. As irradiações com feixes de fótons com qualidade de radioterapia foram simuladas com o uso do sistema de planejamento Eclipse™, com o Anisotropic Analytical Algorithm e o Acuros® XB Advanced Dose Calculation algorithm. Além do uso do Eclipse™ e dos testes dosimétricos, foram realizadas simulações computacionais utilizando o código MCNP5. As simulações com o código MCNP5 foram realizadas para calcular o coeficiente de atenuação de placas impressas expostas a diversas qualidades de raios X de radiodiagnóstico e para desenvolver um modelo computacional de placas impressas 3D.
Palavras-Chave: process development units; functional models; biological materials; biological models; phantoms; three-dimensional calculations; computer-aided manufacturing; computer-graphics devices; radiotherapy; dosimetry; neoplasms; tissue-equivalent materials; clinical trials
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IPEN-DOC 26732
- CARLECH, HIGOR S
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Avaliação dos efeitos colaterais agudos em pacientes com câncer de próstata tratados com radioterapia conformacional em um hospital no Leste de Minas
/ Evaluation of acute side effects in prostate cancer patients treated with conformational radiotherapy in a hospital in Eastern Minas Gerais
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2019.
Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) -
Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP,
São Paulo.
49 p.
Orientador: Maria Elisa Chuery Martins Rostelato.
DOI:
10.11606/D.85.2020.tde-12032020-073702
Abstract: A radioterapia é frequentemente associada a uma ampla gama de efeitos adversos (EA) significativos. Esses EA são geralmente classificados como agudos ou tardios. Este estudo teve como objetivo avaliar a toxicidade aguda em pacientes com câncer de próstata tratados com radioterapia conformacional (IMRT)l na Unidade de Oncologia do Hospital Márcio Cunha, no Leste de Minas Gerais. A metodologia utilizada foi um estudo de coorte prospectivo, observacional, realizado através de uma amostra não probabilística de conveniência, totalizando 45 pacientes. Os pacientes incluídos no estudo foram acompanhados desde o início do tratamento até 3 meses após a radioterapia conformacional (IMRT). A observação mais frequente foi de pelo menos um EA agudo por paciente e o menos comum foi a manifestação de quatro EA concomitantemente. Nenhum paciente nesse estudo apresentou mais de quatro efeitos adversos agudos. Com o conhecimento da epidemiologia destes EA melhorou a instrumentalização do médico e paciente para escolher a modalidade terapêutica mais adequada para cada caso.
Palavras-Chave: conformal invariance; conformal invariance; scale dimension; three-dimensional calculations; image processing; computerized tomography; radiotherapy; prostate; neoplasms; toxicity; acute exposure; brazil
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IPEN-DOC 26632
- MAZER, AMANDA C.
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Estudos dosimétricos utilizando um sistema 3D para controle de qualidade em radioterapia
/ Dosimetric studies using a 3D system for quality assurance in radiation therapy
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2019.
Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) -
Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP,
São Paulo.
108 p.
Orientador: Hélio Yoriyaz.
DOI:
10.11606/D.85.2020.tde-03022020-125621
Abstract: Nos últimos anos, foi desenvolvido e comercializado um moderno sistema dosimétrico 3D composto por 1386 diodos arranjados de forma helicoidal, chamado ArcCHECK, para controle de qualidade de técnicas que envolvem modulação dos feixes na radioterapia. O escopo deste trabalho é contribuir para estudos dosimétricos para o controle de qualidade, através da análise e da compreensão de medidas experimentais realizadas com o ArcCHECK e de simulações computacionais no código MCNP, baseado no Método Monte Carlo. Foram observadas as respostas do sistema para irradiações simples e estáticas, comparadas aos resultados de dois modelos computacionais desenvolvidos para simulações, além disso o método de interpolação e a sensibilidade de detecção do sistema foram testados. Foram encontradas boas reprodutibilidade, repetitividade, linearidade com a dose e com a taxa de dose e sensibilidade de detecção, embora alguns efeitos inesperados tenham sido observados principalmente devido à representação da aquisição helicoidal da dose em um mapa de distribuição 2D. O modelo computacional proposto de forma mais simples, assim como o algoritmo desenvolvido para interpolação dos dados, auxiliou na compreensão dos efeitos do ArcCHECK. O modelo mais detalhado proposto foi validado e pode ser usado como referência para diferentes simulações futuras.
Palavras-Chave: waveguides; standing waves; beam dynamics; oscillations; quality assurance; radiotherapy; radiation doses; dosimetry; three-dimensional calculations; image processing; on-line measurement systems; monte carlo method; computer codes; computerized simulation
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IPEN-DOC 28916
- SAVI, MATHEUS B.M.B.
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Estudo de materiais e desenvolvimento de um simulador antropomórfico de cabeça e pescoço por meio de impressão 3D
/ Study of materials and development of an anthropomorphic head and neck phantom through 3D printing
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2022.
Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) -
Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP,
São Paulo.
124 p.
Orientador: Maria da Penha Albuquerque Potiens.
DOI:
10.11606/T.85.2022.tde-04082022-143618
Abstract: A impressão 3D se desenvolveu e se tornou popular muito rapidamente nos últimos 10 anos. Sua utilização na área da saúde é cada vez mais intensa e uma de suas aplicações é na criação de simuladores do corpo humano (phantoms). Simuladores que mimetizam a interação da radiação com o corpo humano são fabricados há muitos anos com várias tecnologias e demandados por professores, pesquisadores e profissionais de diversas áreas. Porém sua disponibilidade é restrita e seu valor de aquisição é elevado para as instituições que no Brasil que fazem uso destes equipamentos. Por outro lado, existe a possibilidade de produção de phantoms impressos em 3D. Desta forma, esta tese teve por objetivo produzir um phantom de cabeça e pescoço construído com impressão 3D, de tecnologia de Fabricação de Filamento Fundido, com as características físicas mais próximas possíveis de um ser humano. Para tal, inicialmente, foi realizado um estudo com 18 filamentos distintos de forma que foram avaliados parâmetros como densidade, equivalência de números de Hounsfield em tomografia computadorizada, impacto visual na imagem tomográfica em relação ao preenchimento e atenuação à radiação para realizar a escolha do material a ser utilizado na construção do phantom. Na sequência, um phantom CIRS 711 Atom Max foi utilizado como base para a segmentação de 58 modelos 3D distintos por meio do software 3D Slicer. Os filamentos radiopacos XCT-0, XCT-A e XCT-C foram utilizados para construir, respectivamente, tecidos moles, ossos e esmalte dentário. O phantom produzido é composto de 14 fatias que, quando montadas e imageadas em TC e radiografia, possuem similaridade anatômica com o corpo humano. Houve diferença discreta dos números de Hounsfield em relação ao planejado em razão do filamento XCT, o que deve ser melhor estudado posteriormente. O phantom produzido possui preço de fabricação 20 vezes menor que o seu similar importado, o que pode favorecer sua aquisição por instituições nacionais, principalmente com foco na pesquisa e no ensino de exames em radiologia.
Palavras-Chave: head; neck; thyroid cells; tissue-equivalent materials; phantoms; pmma; methacrylic acid esters; computer-aided manufacturing; filaments; biomedical radiography; nuclear engineering; photon computed tomography; x radiation; photon emission; differential calculus; three-dimensional calculations
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Autor: Maprelian
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O gerenciamento do Repositório está a cargo da Biblioteca do IPEN. Constam neste RI, até o presente momento 20.950 itens que tanto podem ser artigos de periódicos ou de eventos nacionais e internacionais, dissertações e teses, livros, capítulo de livros e relatórios técnicos. Para participar do RI-IPEN é necessário que pelo menos um dos autores tenha vínculo acadêmico ou funcional com o Instituto. Nesta primeira etapa de funcionamento do RI, a coleta das publicações é realizada periodicamente pela equipe da Biblioteca do IPEN, extraindo os dados das bases internacionais tais como a Web of Science, Scopus, INIS, SciElo além de verificar o Currículo Lattes. O RI-IPEN apresenta também um aspecto inovador no seu funcionamento. Por meio de metadados específicos ele está vinculado ao sistema de gerenciamento das atividades do Plano Diretor anual do IPEN (SIGEPI). Com o objetivo de fornecer dados numéricos para a elaboração dos indicadores da Produção Cientifica Institucional, disponibiliza uma tabela estatística registrando em tempo real a inserção de novos itens. Foi criado um metadado que contém um número único para cada integrante da comunidade científica do IPEN. Esse metadado se transformou em um filtro que ao ser acionado apresenta todos os trabalhos de um determinado autor independente das variáveis na forma de citação do seu nome.
A elaboração do projeto do RI do IPEN foi iniciado em novembro de 2013, colocado em operação interna em julho de 2014 e disponibilizado na Internet em junho de 2015. Utiliza o software livre Dspace, desenvolvido pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT). Para descrição dos metadados adota o padrão Dublin Core. É compatível com o Protocolo de Arquivos Abertos (OAI) permitindo interoperabilidade com repositórios de âmbito nacional e internacional.
1. Portaria IPEN-CNEN/SP nº 387, que estabeleceu os princípios que nortearam a criação do RDI, clique aqui.
2. A experiência do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN-CNEN/SP) na criação de um Repositório Digital Institucional – RDI, clique aqui.
O Repositório Digital do IPEN é um equipamento institucional de acesso aberto, criado com o objetivo de reunir, preservar, disponibilizar e conferir maior visibilidade à Produção Científica publicada pelo Instituto, desde sua criação em 1956.
Operando, inicialmente como uma base de dados referencial o Repositório foi disponibilizado na atual plataforma, em junho de 2015. No Repositório está disponível o acesso ao conteúdo digital de artigos de periódicos, eventos, nacionais e internacionais, livros, capítulos, dissertações, teses e relatórios técnicos.
A elaboração do projeto do RI do IPEN foi iniciado em novembro de 2013, colocado em operação interna em julho de 2014 e disponibilizado na Internet em junho de 2015. Utiliza o software livre Dspace, desenvolvido pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT). Para descrição dos metadados adota o padrão Dublin Core. É compatível com o Protocolo de Arquivos Abertos (OAI) permitindo interoperabilidade com repositórios de âmbito nacional e internacional.
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