JP2005091221A

JP2005091221A - 放射線像変換器

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Publication number: JP2005091221A
Application number: JP2003326567A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Ogawa; 博小川
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2003-09-18
Filing date: 2003-09-18
Publication date: 2005-04-07

Abstract

【課題】耐振動性、耐衝撃性にすぐれ、かつ高画質の放射線画像を与えることのできる放射線像変換器を提供する。
【解決手段】片側表面に気相堆積法により形成された蛍光体層を備えた非透湿性剛性シートと別の非透湿性剛性シートとが、該蛍光体層を内側にした対面状態で側面が非透湿的に封止され、それらの少なくとも一方の非透湿性剛性シートが透明である放射線像変換器において、上記複数の非透湿性剛性シートの少なくとも一方の表面に振動吸収性材料が付設されていることを特徴とする放射線像変換器。
【選択図】図１

Description

本発明は、気相堆積法により形成した蛍光体層を二枚の非透湿性剛性基板によって非透湿的に挟んでなる放射線像変換器に関する。

Ｘ線などの放射線が照射されると、放射線エネルギーの一部を吸収蓄積し、そののち可視光線や赤外線などの電磁波（励起光）の照射を受けると、蓄積した放射線エネルギーに応じて発光を示す性質を有する蓄積性蛍光体（輝尽発光を示す輝尽性蛍光体等）を利用して、この蓄積性蛍光体を含有する平面状の放射線像変換器（あるいは放射線像変換パネル）に、被検体を透過したあるいは被検体から発せられた放射線を照射して被検体の放射線画像情報を一旦蓄積記録した後、該変換器にレーザ光などの励起光を走査して順次発光光として放出させ、そしてこの発光光を光電的に読み取って画像信号を得ることからなる、放射線画像情報記録再生方法が広く利用されている。読み取りを終えた放射線像変換器は、残存する放射線エネルギーの消去が行われた後、次の撮影のために備えられて繰り返し使用される。

放射線像情報記録再生方法に用いられる放射線像変換器は、基本構造として、支持体とその上に設けられた蓄積性蛍光体層とからなる。また、蓄積性蛍光体層の上面（支持体に面していない側の面）には通常、保護層が設けられていて、蛍光体層を化学的な変質あるいは物理的な衝撃から保護している。

蛍光体層としては、蓄積性蛍光体とこれを分散状態で含有支持する結合剤とからなるもの、気相堆積法や焼結法によって形成される結合剤を含まないで蓄積性蛍光体の凝集体のみから構成されるものなどが知られている。

上記の放射線画像情報記録再生方法（放射線像変換方法）に用いられる放射線画像情報読取装置に関して、励起光源として、放射線像変換器に対して線状に励起光を照射するライン光源、検出手段として多数の光電変換素子が線状に配列されていて、放射線像変換器から線状に発生する発光光を検出するラインセンサ、およびライン光源とラインセンサもしくは放射線像変換器を該線状の方向と略直交する方向に移動する搬送手段を備えたラインスキャン読取方式の構成が提案されている。このライン光源とラインセンサを使用するラインスキャン読取方式によれば、読み取りが線状励起と線状検出で行われるため、発光光の読取時間の短縮や装置の小型化、コストの低減などを図ることができる。

ラインスキャン読取方式では、発光光の集光効率を高めるために、屈折率分布型レンズアレイなどの結像レンズを用いて、放射線像変換器から発生する発光光を結像レンズを通してラインセンサ上に結像させている。このような結像レンズは、放射線像変換器の水平度低下に対する許容範囲（結像関係が成り立つ範囲、すなわち、焦点深度）が狭いため、この許容範囲を外れると励起点がずれたり、集光光量が減少することになる。従って、放射線像変換器の水平性が低い場合には、画質が低下することになる。

一方、蛍光体層が気相堆積法により形成された蛍光体層のように、湿度により発光特性などの特性が変化（劣化）しやすい場合には、蛍光体層の両面に耐湿性の保護層や支持体などを設けることが望まれる。

特許文献１には、蛍光体層を、その両側に配置される非透湿性剛性基板および非透湿性剛性保護板により挟んでなる放射線像変換器が開示されている。非透湿性剛性基板としては具体的にはガラスおよび金属が記載されている。

特開平４−７６５００号公報

前述の放射線画像情報読取装置や、画像情報の記録手段を更に備えた放射線画像情報記録再生装置において、放射線像変換器は水平状態や垂直状態で読み取られる。特に、後者の小型化された装置では、放射線像変換器の一方の側から放射線を照射して画像情報を記録し、他方の側から読み取る方式を採用していることが多く、その場合に励起光や発光光を遮らないようにするために、放射線像変換器の支持は長手方向に沿って両端のみからなされるので、放射線像変換器の水平性が損なわれる傾向にある。

水平性を高めるために蛍光体層の保護層（通常は透明なガラス板）とは反対側に剛性のシートを付設した場合には、剛性シートの側から放射線が照射されるので、画質の点から、この剛性シートは放射線吸収ができる限り少ないものであることが望ましい。このような剛性シートとしては、有機樹脂材料を主構成構成材料とする剛性シート、例えば炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）シートなどの補強材を埋め込んだ有機物質からなる剛性シートが適している。

蛍光体層がガラス板上に気相堆積法により形成された蛍光体シートを用いる放射線像変換器は、放射線像記録および再生工程において、外部からさまざまな衝撃を受けて、損傷を受ける場合がある。また、前述の放射線画像情報読取装置を用いて放射線画像読み取りを行なう過程において、放射線像変換器に、該装置から発生する振動が伝わりやすく、その場合に、画像読み取りの安定性や、得られる放射線像の画像品質に好ましくない影響が現われる場合があることが本発明者により見い出された。

また、水平性を高めるために保護層に剛性を持たせた場合には、剛性シートを必要とはしないが、放射線像変換器に耐湿性を持たせるためには、蛍光体層のガラス板とは反対側の表面を耐湿性であってかつ放射線吸収の少ない剛性シートで覆うことが望ましい。

本発明者は、これらの問題点および要求について検討した結果、放射線像変換器の剛性シート表面に振動吸収性材料を付設することにより、放射線像変換器の破損や破壊の問題を解決でき、また放射線像読み取り装置が発生する振動の影響による放射線像読み取り工程の不安定性、そして得られる放射線像の画像品質の低下を防げることを見い出した。

本発明は、耐湿性、耐振動性そして耐衝撃性に優れ、高画質の放射線画像を与えることのできる放射線像変換器を提供することを目的とする。

本発明は、片側表面に気相堆積法により形成された蛍光体層を備えた非透湿性剛性シートと別の非透湿性剛性シートとが、該蛍光体層を内側にした対面状態で側面が非透湿的に封止され、それらの少なくとも一方の非透湿性剛性シートが透明である放射線像変換器において、上記複数の非透湿性剛性シートのうち少なくとも一方のシートの少なくとも一方の表面に振動吸収性材料が付設されていることを特徴とする放射線像変換器にある。

本発明の放射線像変換器では、主として支持体として機能する有機樹脂材料を主構成材料とするＣＦＲＰなどの剛性シート表面に振動吸収性材料を付設することにより、放射線像変換器の耐振動性や耐衝撃性を顕著に高めて、放射線像変換器の破損や破壊の発生を低減させ、さらに放射線像再生操作において再生装置から発生する振動の影響を受けにくいため、画像品質が高い放射線像再生画像を得ることができる。さらに、本発明の放射線像変換器は、金属薄膜の併用により耐湿性を向上させることもでき、自重撓みが小さくて水平性に優れ、そして有機樹脂材料を主構成材料とする剛性シートもしくは蛍光体層側から放射線を照射しても有機樹脂材料を主構成材料とする剛性シートや振動吸収性材料による放射線吸収が少ないので、高画質の放射線画像を与えることができる。

従って、本発明の放射線像変換器は、ラインスキャン方式の読取装置に適している。特に、放射線像変換器の一方の側から放射線を照射して、他方の側から読み取りを行う方式を採用する小型化された放射線像変換器内蔵型の放射線画像情報記録再生装置に有利に用いることができる。

本発明の放射線像変換器の好ましい態様を次に記載する。
（１）表面に蛍光体層が形成されている非透湿性剛性シートが透明であり、振動吸収性材料が別の非透湿性剛性シートの表面に付設されている。
（２）振動吸収性材料が付設されている非透湿性剛性シートが炭素繊維補強樹脂成形体シート（ＣＦＲＰ）である。
（３）振動吸収性材料が別の非透湿性剛性シートの外側表面に付設されている。
（４）振動吸収性材料が別の非透湿性剛性シートの内側表面に付設されている。
（５）表面に蛍光体層が形成されている非透湿性剛性シートの外側表面に振動吸収性材料に付設されていて、別の非透湿性剛性シートが透明である。
（６）振動吸収性材料が別の非透湿性剛性シートの外側表面に付設されている。

本発明の放射線像変換器の耐振動性や耐衝撃性の向上のために用いる振動吸収性材料自体は、その材料に付与された振動エネルギーあるいは衝撃エネルギーを即座に熱エネルギーに変換することにより、素速く振動や衝撃を抑制する作用を持つ材料として既に知られている。その代表的な材料として、ノルボルネンゴム（ノーソレックス）、ポリウレタン低硬度ゴム（ソルボセイン）、シリコーンゲル（αゲル）、シリコーンゲル（βゲル）などが挙げられ、それらの２０℃における動的ｔａｎδは、通常１．２〜１．７の範囲にある。本発明の放射線像変換器では、その振動吸収性材料を膜、被覆層、あるいは充填層として用いる。

本発明の放射線像変換器を耐振動性や耐衝撃性の向上に加えて、耐湿性を向上させるためには、放射線像変換器の蛍光体層の少なくとも一部の表面を直接あるいは間接的に、透湿度が測定限度以下の金属膜（金属箔あるいは金属蒸着層）で覆うことが望ましい。

ここで、透湿度が測定限度以下であるとは、２５℃における透湿度が０．００１ｇ／ｍ²以下であることを意味する。金属薄膜のＸ線吸収率は、一般には１０％以下である。このような条件を満たす金属薄膜としては、アルミニウム、マグネシウム合金、あるいはベリリウムなどからなる薄膜を挙げることができるが、特に好ましいのはアルミニウム薄膜である。金属薄膜の厚みは、一般には０．１乃至７００μｍの範囲にある。アルミニウム薄膜を用いる場合、アルミニウム蒸着膜では０．１〜１０μｍの厚みを、そしてアルミニウム箔では１０〜３５０μｍの厚みを持つことが好ましい。

蛍光体層は、ガラス板などの透明剛性シート（放射線像変換器の読み取り側に設けられ、保護シートとして機能する）に接触して該剛性透明シートよりも内側に設けられる。蛍光体層の透明剛性シートとは反対側の表面に蛍光体層を覆うように、充填樹脂層が設けられていることが好ましい。そして、透明剛性シートと有機樹脂材料を主構成材料とする反対側の剛性シートとの間であって蛍光体層の周辺部には、剛性の枠体スペーサ（耐湿性封止部材または耐湿性接着剤による封止部）が設けられていることが好ましい。

次に、本発明の放射線像変換器の構成を添付図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に従う放射線像変換器の構成例を示す概略断面図である。図１において、放射線像変換器は、ガラス板１１、蛍光体層１２、充填樹脂層１３、有機樹脂材料を主構成材料とする剛性シート１４、枠体スペーサ１５、および振動吸収性材料１６ａから構成される。

ガラス板１１は、通常は放射線画像の読み取りが行われる側であるため、透明であって、励起光や発光光に対する透過率が高く、かつ気密性に優れ、透湿度が無視できるくらい非常に低い特性（非透湿性）を有する。また、高い平行平面性を有することが望ましい。

蛍光体層１２は、気相堆積法により形成された蓄積性蛍光体からなる層であって、ガラス板１１に接触して、それより内側に周辺部を残して設けられている。蛍光体層１２がガラス板１１と接触状態にあるのは、前述したように、読み取りの際に結像レンズから蛍光体層１２の表面までの距離を許容範囲内に収めるためである。

充填樹脂層１３は、蛍光体層１２を被覆するように設けられている。充填樹脂層１３は放射線像変換器、特にガラス板１１および蛍光体層１２に、高い平面精度を維持させるために設けられる。通常は、有機樹脂材料を主構成材料とする剛性シート１４よりも密度が低くて軽い材料からなる。

有機樹脂材料を主構成材料とするＣＦＲＰなどの剛性シート１４は、放射線像変換器に水平性を保持させるために、剛性を有する。また、該剛性シート１４は通常は放射線が照射される側であり、よって放射線吸収の少ない有機材料からなる。

枠体スペーサ１５は、ガラス板１１と剛性シート１４の間であって、蛍光体層１２および充填樹脂層１３の周辺部に、側面からの湿気の侵入を防ぐために設けられている。枠体スペーサは、剛性を持ち、かつ非透湿性であることが望ましいが、通常の接着剤から形成してもよい。

図１では、本発明の特徴的な要件である振動吸収性材料１６ａは、有機樹脂材料を主構成材料とする剛性シート１４の外側表面（蛍光体層とは反対側の表面）に設けられている。振動吸収性材料は、金属薄膜との積層体であってもよい。あるいは、蛍光体層が金属薄膜で被覆されていてもよい。

図２〜図４はそれぞれ、有機樹脂材料を主構成材料とする剛性シートを有する場合の本発明の放射線像変換器の別の構成例を示す概略断面図である。
図２において、放射線像変換器は、ガラス板１１、蛍光体層１２、充填樹脂層１３、有機樹脂材料を主構成材料とする剛性シート１４、枠体スペーサ１５、および振動吸収性材料１６ｂから構成される。振動吸収性材料１６ｂは、有機樹脂材料を主構成材料とする剛性シート１４の外側表面および放射線像変換器の周囲側面（すなわち、ガラス板１１表面を除く放射線像変換器の全表面）に一体化して設けられている。振動吸収性材料は、金属薄膜との積層体であってもよい。蛍光体層は金属薄膜で被覆されていてもよい。

図３において、放射線像変換器は、ガラス板１１、蛍光体層１２、充填樹脂層１３、有機樹脂材料を主構成材料とする剛性シート１４、および振動吸収性材料１６ｃから構成される。振動吸収性材料１６ｃは、剛性シート１４の外側表面、放射線像変換器の周囲側面およびガラス板１１の外側表面端部にわたって一体化して設けられている。振動吸収性材料は、金属薄膜との積層体であってもよい。蛍光体層は金属薄膜で被覆されていてもよい。

振動吸収性材料を、図２及び図３に示したように、放射線像変換器の側面にも設けることにより、放射線像変換器の耐振動性と耐衝撃性がさらに向上する。

図４において、放射線像変換器は順に、ガラス板１１、蛍光体層１２、充填樹脂層１３、振動吸収性材料１６ｄ、有機樹脂材料を主構成材料とする剛性シート１４、および枠体スペーサ１５から構成される。振動吸収性材料１６ｄは、剛性シート１４の蛍光体層側表面に設けられている。これにより、蛍光体層１２が、ガラス板１１と枠体スペーサ１５と振動吸収性材料１６ｄとからなる密閉空間に閉じ込められた構造となっている。振動吸収性材料は、金属薄膜との積層体であってもよい。蛍光体層は金属薄膜で被覆されていてもよい。

なお、本発明において放射線像変換器は、図示した構成に限定されるものではなく、例えば振動吸収性材料が放射線像変換器の側面にも設けられる場合には、必ずしも枠体スペーサを設ける必要はなく、また蛍光体層をガラス板の表面全体に設けてもよい。また、充填樹脂層はなくてもよいし、あるいは光反射層、下塗層など公知の各種の補助層が更に付設された構成であってもよい。
また、蛍光体層を金属基板上に積層形成し、相手側の基板を透明基板としてもよい。この場合には振動吸収性材料は、この金属基板の外側に設けられる。

次に、本発明の放射線像変換器を製造する方法について、透明剛性シートがガラス板であって、蛍光体が蓄積性蛍光体である場合を例にとってさらに詳細に述べる。

蛍光体を直接支持するガラス板の弾性率は９．８×１０³ＭＰａ以上であることが好ましく、より好ましくは１．９６×１０⁴乃至９．８×１０⁶ＭＰａの範囲にある。また、ガラス板は、透明であって（励起光および発光光に対する透過率が高く）、高い平行平面性を有し、そして気密性に優れ、透湿度が低いことが望ましい。このような条件を満たすガラス板の代表的なものとしては、ガラスシート（シリケートガラスシート）がある。具体的には、コーニグジャパン（株）の#1737 0.5t、#1737 0.7t、EAGLE 2000 0.63t、セントラル硝子(株)のFL0.7、0.85、1.0；日本板硝子(株)製のUFFO.40、0.50、0.55、0.70；および旭硝子(株)製のRRQS40SXを挙げることができる。ガラス板の層厚は一般には、２００μｍ乃至１０ｍｍの範囲にある。

ガラス板の表面（蛍光体層が設けられない側の表面で）には、さらに、ガラス板の耐汚染性を高めるためにフッ素樹脂塗布層を設けてもよい。フッ素樹脂塗布層は、フッ素樹脂を有機溶媒に溶解（または分散）させて調製したフッ素樹脂溶液を、ガラス板の表面に塗布し、乾燥することにより形成することができる。フッ素樹脂は単独で使用してもよいが、通常はフッ素樹脂と膜形成性の高い樹脂との混合物として使用する。

また、ポリシロキサン骨格を持つオリゴマーあるいはパーフルオロアルキル基を持つオリゴマーを併用することもできる。フッ素樹脂塗布層には、干渉むらを低減させて更に放射線画像の画質を向上させるために、微粒子フィラーを充填することもできる。フッ素樹脂塗布層の層厚は通常は０．５乃至２０μｍの範囲にある。フッ素樹脂塗布層の形成に際しては、架橋剤、硬膜剤、黄変防止剤などのような添加成分を用いることができる。特に架橋剤の添加は、フッ素樹脂塗布層の耐久性の向上に有利である。

ガラス板の一方の表面には気相堆積法を利用して蛍光体層が設けられている。ガラス板の表面には特定の波長の光のみを透過させるダイクロイックコートや反射防止コート、マイクロレンズを設けておいてもよい。

蓄積性蛍光体としては、波長が４００〜９００ｎｍの範囲の励起光の照射により、３００〜５００ｎｍの波長範囲に輝尽発光を示す輝尽性蛍光体が好ましい。

これらのうちでも、基本組成式（Ｉ）：
Ｍ^IＸ・ａＭ^IIＸ’₂・ｂＭ^IIIＸ”₃：ｚＡ ‥‥（Ｉ）
で代表されるアルカリ金属ハロゲン化物系輝尽性蛍光体は特に好ましい。但し、Ｍ^IはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ及びＣｓからなる群より選ばれる少なくとも一種のアルカリ金属を表し、Ｍ^IIはＢｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ及びＣｄからなる群より選ばれる少なくとも一種のアルカリ土類金属又は二価金属を表し、Ｍ^IIIはＳｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ａｌ、Ｇａ及びＩｎからなる群より選ばれる少なくとも一種の希土類元素又は三価金属を表し、そしてＡはＹ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｎａ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｔｌ及びＢｉからなる群より選ばれる少なくとも一種の希土類元素又は金属を表す。Ｘ、Ｘ’およびＸ”はそれぞれ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ及びＩからなる群より選ばれる少なくとも一種のハロゲンを表す。ａ、ｂおよびｚはそれぞれ、０≦ａ＜０．５、０≦ｂ＜０．５、０＜ｚ＜１．０の範囲内の数値を表す。

基本組成式（Ｉ）中のＭ^Iとしては少なくともＣｓを含んでいることが好ましい。Ｘとしては少なくともＢｒを含んでいることが好ましい。Ａとしては特にＥｕ又はＢｉであることが好ましい。また、基本組成式（Ｉ）には、必要に応じて、酸化アルミニウム、二酸化珪素、酸化ジルコニウムなどの金属酸化物を添加物として、Ｍ^I１モルに対して、０．５モル以下の量で加えてもよい。

また、基本組成式（II）：
Ｍ^IIＦＸ：ｚＬｎ ‥‥（II）
で代表される希土類付活アルカリ土類金属弗化ハロゲン化物系輝尽性蛍光体も好ましい。ただし、Ｍ^IIはＢａ、Ｓｒ及びＣａからなる群より選ばれる少なくとも一種のアルカリ土類金属を表し、ＬｎはＣｅ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｎｄ、Ｅｒ、Ｔｍ及びＹｂからなる群より選ばれる少なくとも一種の希土類元素を表す。Ｘは、Ｃｌ、Ｂｒ及びＩからなる群より選ばれる少なくとも一種のハロゲンを表す。ｚは、０＜ｚ≦０．２の範囲内の数値を表す。

基本組成式（II）中のＭ^IIは、Ｂａが半分以上を占めることが好ましい。Ｌｎとしては、特にＥｕ又はＣｅであることが好ましい。また、基本組成式（II）では表記上Ｆ：Ｘ＝１：１のように見えるが、これはＢａＦＸ型の結晶構造を持つことを示すものであり、最終的な組成物の化学量論的組成を示すものではない。一般に、ＢａＦＸ結晶においてＸ^-イオンの空格子点であるＦ⁺（Ｘ^-）中心が多く生成された状態が、６００〜７００ｎｍの光に対する輝尽効率を高める上で好ましい。このとき、ＦはＸよりもやや過剰にあることが多い。

なお、基本組成式（II）では省略されているが、必要に応じて下記のような添加物を一種もしくは二種以上を基本組成式（II）に加えてもよい。
ｂＡ，ｗＮ^I，ｘＮ^II，ｙＮ^III
ただし、ＡはＡｌ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂及びＺｒＯ₂などの金属酸化物を表す。Ｍ^IIＦＸ粒子同士の焼結を防止する上では、一次粒子の平均粒径が０．１μｍ以下の超微粒子でＭ^IIＦＸとの反応性が低いものを用いることが好ましい。Ｎ^Iは、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ及びＣｓからなる群より選ばれる少なくとも一種のアルカリ金属の化合物を表し、Ｎ^IIは、Ｍｇ及び／又はＢｅからなるアルカリ土類金属の化合物を表し、Ｎ^IIIは、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｌ、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｇｄ及びＬｕからなる群より選ばれる少なくとも一種の三価金属の化合物を表す。これらの金属化合物としては、ハロゲン化物を用いることが好ましいが、それらに限定されるものではない。

また、ｂ、ｗ、ｘ及びｙはそれぞれ、Ｍ^IIＦＸのモル数を１としたときの仕込み添加量であり、０≦ｂ≦０．５、０≦ｗ≦２、０≦ｘ≦０．３、０≦ｙ≦０．３の各範囲内の数値を表す。これらの数値は、焼成やその後の洗浄処理によって減量する添加物に関しては最終的な組成物に含まれる元素比を表しているわけではない。また、上記化合物には最終的な組成物において添加されたままの化合物として残留するものもあれば、Ｍ^IIＦＸと反応する、あるいは取り込まれてしまうものもある。

その他、基本組成式（II）には更に必要に応じて、Ｚｎ及びＣｄ化合物；金属酸化物であるＴｉＯ₂、ＢｅＯ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＺｎＯ、Ｙ₂Ｏ₃、Ｌａ₂Ｏ₃、Ｉｎ₂Ｏ₃、ＧｅＯ₂、ＳｎＯ₂、Ｎｂ₂Ｏ₅、Ｔａ₂Ｏ₅、ＴｈＯ₂；Ｚｒ及びＳｃ化合物；Ｂ化合物；Ａｓ及びＳｉ化合物；テトラフルオロホウ酸化合物；ヘキサフルオロケイ酸、ヘキサフルオロチタン酸、及びヘキサフルオロジルコニウム酸の１価もしくは２価の塩からなるヘキサフルオロ化合物；Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ及びＮｉなどの遷移金属の化合物などを添加してもよい。さらに、本発明においては上述した添加物を含む蛍光体に限らず、基本的に希土類付活アルカリ土類金属弗化ハロゲン化物系輝尽性蛍光体とみなされる組成を有するものであれば如何なるものであってもよい。

ただし、本発明において蛍光体は蓄積性蛍光体に限定されるものではなく、Ｘ線などの放射線を吸収して紫外乃至可視領域に（瞬時）発光を示す蛍光体であってもよい。そのような蛍光体の例としては、ＬｎＴａＯ₄：（Ｎｂ，Ｇｄ）系、Ｌｎ₂ＳｉＯ₅：Ｃｅ系、ＬｎＯＸ：Ｔｍ系（Ｌｎは希土類元素である）、ＣｓＸ系（Ｘはハロゲンである）、Ｇｄ₂Ｏ₂Ｓ：Ｔｂ、Ｇｄ₂Ｏ₂Ｓ：Ｐｒ，Ｃｅ、ＺｎＷＯ₄、ＬｕＡｌＯ₃：Ｃｅ、Ｇｄ₃Ｇａ₅Ｏ₁₂：Ｃｒ，Ｃｅ、ＨｆＯ₂等を挙げることができる。

本発明において蛍光体層は、例えば気相堆積法の一種である蒸着法により、以下のようにしてガラス板上に形成することができる。この気相堆積法によれば、結合剤を含有しないで蛍光体の柱状結晶からなる蛍光体層が得られる。このため、励起光の進入効率や発光光の取出し効率を上げることができるので高感度であり、また励起光の平面方向への散乱を防ぐことができるので高鮮鋭度の画像を得ることが可能となる。また、電子線蒸着法では、形状が良好で配列の整った柱状結晶が得られる。

まず、蒸発源である蓄積性蛍光体、および被蒸着物である有機樹脂材料を主構成材料とする剛性シートを蒸着装置内に設置し、装置内を排気して１×１０^-5〜１×１０^-2Ｐａ程度の真空度とする。このとき、真空度をこの程度に保持しながら、Ａｒガス、Ｎｅガスなどの不活性ガスを導入してもよい。蓄積性蛍光体は、加圧圧縮によりタブレット（錠剤）の形状に加工しておくことが好ましい。圧縮の際に加温してもよく、また圧縮後、得られたタブレットを減圧下で加熱することなどにより脱水、脱ガス処理を施してもよい。また、蛍光体の代わりにその原料もしくは原料混合物を用いることも可能である。

電子銃から１．５ｋＶ以上５．０ｋＶ以下の加速電圧で電子線を発生させて、蒸発源に照射する。これにより、蓄積性蛍光体は加熱されて蒸発、飛散し、ガラス板材料の表面に堆積する。蒸着速度は一般には０．１〜１０００μｍ／分の範囲にあり、好ましくは１〜１００μｍ／分の範囲にある。なお、電子線の照射を複数回に分けて行って二層以上の蛍光体層を形成してもよいし、あるいは複数の電子銃を用いて異なる蛍光体を共蒸着させてもよい。また、蛍光体の原料を用いて、ガラス板上で蛍光体を合成すると同時に、蛍光体層を形成することも可能である。さらに、蒸着の際に必要に応じて、被蒸着物（ガラス板）を冷却または加熱してもよいし、あるいは蒸着終了後に蛍光体層を加熱処理（アニール処理）してもよい。

このようにして、ガラス板上に蓄積性蛍光体からなる柱状結晶がほぼ厚み方向に成長した層が得られる。蛍光体層の層厚は、通常は５０〜１０００μｍの範囲にあり、好ましくは２００μｍ〜７００ｍｍの範囲にある。この蛍光体層は、結合剤を含有せず、蛍光体のみからなり、蛍光体の柱状結晶と柱状結晶の間には空隙（クラック）が存在する。

なお、気相堆積法は上記の電子線蒸着法に限定されるものではなく、抵抗加熱法等の他の蒸着法あるいはスパッタ法、化学蒸着（ＣＶＤ）法など公知の各種の方法を使用することができる。またこれらの方法を気相堆積法を組合せて使用してもよい。

あるいは、蓄積性蛍光体層は、蓄積性蛍光体の粒子および結合剤を適当な有機溶剤に分散溶解した塗布液を塗布機を用いてガラス板上に塗布し、乾燥して形成することにより、蛍光体粒子とそれを分散支持する結合剤とからなる蛍光体層としてもよい。塗布液中における結合剤と蛍光体との比率は通常、１：１乃至１：１００（重量比）の範囲にあり、好ましくは１：８乃至１：４０（重量比）の範囲にある。結合剤は公知の各種の結合剤樹脂から適宜選択して用いることができる。

また、必ずしも蓄積性蛍光体層をガラス板上に直接形成する必要はなく、別に用意した基板（仮支持体）上に蛍光体層を形成した後、蛍光体層を基板から引き剥がし、ガラス板上に接着剤などを用いて接着してもよい。

この蛍光体層上には、所望により、放射線像変換器としての感度もしくは画質（鮮鋭度、粒状性）を向上させるために、アルミナ、二酸化チタン、硫酸バリウムなどの光反射性物質を主成分とする光反射層、もしくはカーボンブラック、群青などの光吸収性物質からなる光吸収層などが設けられてもよい。

また、蛍光体層上には、前述のように、放射線像変換器の平行平面性を高めるために、充填樹脂層が設けられる。充填樹脂層は、有機樹脂材料を主構成材料とする剛性シートよりも密度が低くて軟らかく、かつ放射線吸収が少ないことが望ましい。そのような充填樹脂層に使用される充填樹脂の例としては、不織布、合成繊維や天然繊維、またはこれらの織物やガラス繊維；発泡ウレタン、発泡ポリエチレンテレフタレート、多孔質セラミック、ミクロフィルタなどの微細な空孔（空隙）を有するもの；一般的な樹脂、特に密度が１．７以下の樹脂、例えばシリコーン、ポリウレタン、アクリル樹脂、エポキシ樹脂；および中空粒子（中空ポリマーなど）を結合剤に混合したものを挙げることができる。また、前述のように、充填樹脂層を、振動吸収性材料から形成してもよい。

中空粒子を分散させる結合剤としては、ポリスチレン、ポリオレフィン、ポリウレタン、ポリエステル、ポリアミド、ポリブタジエン、エチレン酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、天然ゴム、フッ素ゴム、ポリイソプレン、塩素化ポリエチレン、スチレン−ブタジエンゴム、シリコンゴムなどの熱可塑性エラストマーを挙げることができる。

充填樹脂が接着性を有する場合には、蛍光体上に塗布などにより充填樹脂層を形成し、次いで有機樹脂材料を主構成材料とする剛性シートをこの充填樹脂により接合する。充填樹脂が接着性を有しない場合には、蛍光体層上に充填樹脂を接着剤により接着し、次いでこの充填樹脂層上に有機樹脂材料を主構成材料とする剛性シートを接着剤により接着する。充填樹脂層の層厚は、一般には１００μｍ乃至１０ｍｍの範囲にあり、好ましくは１乃至５ｍｍの範囲にある。

接着剤としては、気密性に優れ、透湿度の低いものが好ましく、例えばエポキシ系樹脂、フェノール系樹脂、シアノアクリレート系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、エチレン酢酸ビニル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、クロロプレン系ゴム、ニトリル系ゴムなどの有機高分子系接着剤；およびシリコーン系接着剤を挙げることができる。

有機樹脂材料を主構成材料とする剛性シートは、弾性率が９．８×１０³ＭＰａ以上であることが好ましく、より好ましいのは、１．９６×１０⁴乃至９．８×１０⁶ＭＰａの範囲にある。また、有機樹脂材料を主構成材料とする剛性シートは、放射線吸収が少ないことが望ましく、Ｘ線吸収率が一般的には２０％以下であって、好ましくは１０％以下である。さらに、耐湿性の点から、気密性に優れ、透湿度が低いことが望ましい。このような有機樹脂材料を主構成材料とする剛性シートの材料としては、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）シートの他に、ガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ）などのプラスチックシート；および多孔質セラミックなどからなるセラミックシートを挙げることができる。有機樹脂材料を主構成材料とする剛性シートの層厚は、一般には１００μｍ乃至１０ｍｍの範囲にあり、好ましくは１乃至５ｍｍの範囲にある。なお、ガラス板が剛性を有する場合には、必ずしも有機樹脂材料を主構成材料とする剛性シートを設ける必要はない。

放射線像変換器の耐湿性を高めるために、蓄積性蛍光体層（及び充填樹脂層など）をガラス板よりも内側に形成してその周囲に枠体スペーサを設けてもよい。枠体スペーサとしては、気密性に優れ、透湿度が低いものが好ましく、具体的には、上述した接着剤や、低融点ガラスなどの封着用ガラスを挙げることができる。あるいは、ガラス、セラミックス、金属、プラスチックなどからなる枠体（スペーサ）を、ガラス板と有機樹脂材料を主構成材料とする剛性シートとの間に上記の接着剤または接着性の充填樹脂を用いて接合してもよい。枠体は、一体化されていることが好ましい。

有機樹脂材料を主構成材料とする剛性シート（また蓄積性蛍光体層、充填樹脂層等）上には、本発明の特徴的な要件である振動吸収性材料が設けられる。振動吸収性材料は剛性シート上に直接層状に形成してもよく、あるいは接着剤を用いて剛性シート上に接着してもよい。

また、振動吸収性材料と併用してもよい金属薄膜の膜厚は、通常０．１乃至７００μｍの範囲にある。金属フィルム（金属箔）の場合は１０乃至３５０μｍの範囲にあることが好ましく、蒸着薄膜の場合には０．１〜１０μｍの範囲にあることが好ましい。

放射線像変換器の耐振動性や耐衝撃性を更に高めるために、振動吸収性材料は、有機樹脂材料を主構成材料とする剛性シートの外側表面のみならず、放射線像変換器の周囲側面にも設けてもよい。さらに、振動吸収性材料はガラス板の外側表面端部にまで及んでいてもよい。この場合に、振動吸収性材料は一体化して設けることが好ましい。

あるいは、蓄積性蛍光体層を振動や衝撃から保護するためには、図４に示したように、振動吸収性材料を、有機樹脂材料を主構成材料とする剛性シートの蛍光体層側表面、または蛍光体層のガラス板とは反対側の表面に設けてもよい。

上述のようにして本発明の放射線像変換器が得られるが、本発明の放射線像変換器の構成は、公知の各種のバリエーションを含むものであってもよい。たとえば、得られる画像の鮮鋭度を向上させることを目的として、上記のいずれかの層を、励起光を吸収し発光光は吸収しない着色剤で着色してもよい。

本発明の放射線像変換器の構成の一例を示す概略断面図である。本発明の放射線像変換器の別の構成例を示す概略断面図である。本発明の放射線像変換器の別の構成例を示す概略断面図である。本発明の放射線像変換器の別の構成例を示す概略断面図である。

符号の説明

１１ガラス板
１２蛍光体層
１３充填樹脂層
１４有機樹脂材料を主構成材料とする剛性シート
１５枠体スペーサ
１６ａ〜１６ｄ振動吸収性材料

Claims

片側表面に気相堆積法により形成された蛍光体層を備えた非透湿性剛性シートと別の非透湿性剛性シートとが、該蛍光体層を内側にした対面状態で側面が非透湿的に封止され、それらの少なくとも一方の非透湿性剛性シートが透明である放射線像変換器において、上記複数の非透湿性剛性シートのうち少なくとも一方のシートの少なくとも一方の表面に振動吸収性材料が付設されていることを特徴とする放射線像変換器。
表面に蛍光体層が形成されている非透湿性剛性シートが透明であって、振動吸収性材料が別の非透湿性剛性シートの表面に付設されている請求項１に記載の放射線像変換器。
振動吸収性材料が付設されている非透湿性剛性シートが炭素繊維補強樹脂成形体シートである請求項２に記載の放射線像変換器。
振動吸収性材料が別の非透湿性剛性シートの外側表面に付設されている請求項２もしくは３に記載の放射線像変換器。
振動吸収性材料が別の非透湿性剛性シートの内側表面に付設されている請求項２もしくは３に記載の放射線像変換器。
表面に蛍光体層が形成されている非透湿性剛性シートの外側表面に振動吸収性材料に付設されていて、別の非透湿性剛性シートが透明である請求項１に記載の放射線像変換器。
振動吸収性材料が別の非透湿性剛性シートの外側に付設されている請求項６に記載の放射線像変換器。