X ray spectrophotometry for bone-mineral determinations

Abstract

This X ray spectrophotometer is designed for bone-mineral and soft-tissue determinations on adult humans. The equipment comprises an X ray tube with a special high-voltage generator and a filtering unit to produce two narrow energy bands, a system composed of two servocontrolled measuring wedges with attenuation properties corresponding to bone-mineral and soft tissues, respectively, a scintillator photomultiplier detector and a feedback loop coupled to the servocontrolled wedges. The wedges are automatically kept in such a position that the X ray fluxes are constant at the scintillator. When the object is placed in the beam, the wedges are automatically withdrawn, the displacements constituting a quantitative measure of the analysed substances in the transversed volume of the object. The system has a high degree of stability and precision. Determinations take from 2 to 20 s, depending on the level of precision required.

Sommaire

Un radio spectrophotomètre conçu pour les déterminations de minéral d'os et de tissus tendres chez les adultes humains. L'èquipement comprend un tube à rayons X doté d'un générateur spécial haute tenssion et d'un bloc de filtrage assurant deux bandes étroites d'énergie, un ensemble comportant deux coins de mesure à servocommande dont les caractéristiques d'atténuation correspondent respectivement au minéral d'os et aux tissus tendres, un détecteur photomultiplicateur à scintillation, et une boucle de réaction reliée aux coins à servocommande. Les coins sont maintenus automatiquement en une position telle que les flux de rayons restent constants au niveau du scintillateur. Lorsque l'objet est placé dans l'axe du faisceau, les coins se trouvent automatiquement retirés, les déplacements ainsi produits constituant une mesure quantitative des matières faisant l'objet de l'analyse dans la masse parcourue de l'objet considéré.

Le système présente un niveau élevé de stabilité et de précision. Les déterminations s'effectuent dans un délai de 2 à 20 s suivant le degré de précision requis.

Zusammenfassung

Dieses Röntgen-Spektrophotometer ist für die Bestimmung von Knochenmineral und weichem Gewebe an erwachsenen Menschen gedacht. Das Gerät besteht aus einer Röntgenröhre mit einem speziellen Hochspannungsgenerator und einer Filtereinheit, um zwei schmale Energiebänder zu erzeugen, einem aus zwei servogesteuerten Messkeiler bestehenden System mit Abschwächungsfaktoren entsprechend Knochenmineral, beziehungsweise weichem Gewebe, einem Szintillations-Photomultiplier und einer an die servogesteuerten Keile angeschlossenen Regelschaltung. Die Keile werden automatisch in einer solchen Lage gehalten, dass die Röntgenintensität am Szintillator konstant ist. Wenn das Objekt in den Strahl eingeführt wird, werden die Keile automatisch zurückgezogen, wobei die Verschiebungen ein quantitatives Mass für die untersuchte Substanz im durchsetzten Volumen des Objekts darstellen. Das System zeichnet sich durch einen hohen Grad von Stabilität und Präzision aus. Bestimmungen erfordern 2 bis 20 s je nach geforderter Präzision.