JP2006258618A - 放射線検出器用蛍光体シートおよびそれを用いた放射線検出器 - Google Patents

Abstract

【課題】被検体としての人体に悪影響を及ぼさず、材料特性に安定性があり、画像の鮮鋭度を向上させることが可能な放射線検出器用蛍光体シートおよびそれを用いた放射線検出器を提供する。
【解決手段】金属膜８を設けた支持体９と、この支持体９表面上に形成された少なくとも一層の蛍光体層１０とを有する放射線検出器用蛍光体シート１１において、蛍光体層として希土類酸硫化物を用い、上記蛍光体層１０の厚さが５０〜３００μｍであることを特徴とする放射線検出器用蛍光体シート１１である。
【選択図】 図２

Description

本発明は放射線検出器用蛍光体シートおよびそれを用いた放射線検出器に係り、特に放射線を使用した医用診断装置及び非破壊検査装置の放射線検出器に使用した場合に鮮鋭度が高い放射線透過画像が得られる放射線検出器用蛍光体シートおよびそれを用いた放射線検出器に関する。

従来から医用Ｘ線診断装置や工業用非破壊検査装置のＸ線平面検出器の分野において、診断対象物や検査対象物にＸ線等の放射線を照射し、対象物を透過した放射線の強度分布を検出して対象物の放射線画像を撮影する装置が、上記非破壊検査や医療診断の現場以外においても広く一般に利用されている。このような画像撮影の一般的な方法としては増感紙／フィルム法が普及している。すなわち、Ｘ線を照射すると可視光を発光する蛍光体シート（増感紙）を感光性フィルムの両面に密着させた積層体を用意し、被写体を介して積層体にＸ線等の放射線を照射する方法である。このとき被写体を透過したＸ線等は蛍光体で発光し、感光性フィルムにより光が捕捉され、この感光性フィルム上に形成された潜像を化学処理により現像し可視化することによってＸ線透過画像が得られる。

一方、近年のデジタル技術の進歩により、放射線画像を電気信号に変換し、この電気信号を画像処理した後に、可視画像としてＣＲＴ等に再生表示することにより高画質の放射線画像を得る方式が試行されている。

このような放射線画像を電気信号に変換する方法としては、放射線の透過画像を一旦蛍光体中に潜像として蓄積して、後にレーザー光等の励起光を照射することにより潜像を光電的に読み出し、可視像として出力する放射線画像記録再生システム（ＣＲ：Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｒａｄｉｏｇｒａｐｈｙ）が提案されている。

また、光電膜、加速電極及び蛍光膜を設けた大きな真空管と１インチ程度のＣＣＤ（固体撮像素子）カメラとを使用し、画像を直接デジタル化するイメージインテンシファイアＴＶ（ＩＩ−ＴＶ）方式の診断装置が実現されている。しかし、例えば被検体としての患者の肺を診断する場合には、４０ｃｍ×４０ｃｍ程度の広領域を撮影するため、光を集光する大型の光学装置が必須となり、診断装置の大型化が問題になっている。

また、近年の半導体プロセス技術の進歩に伴い、半導体センサを使用して同様に放射線画像を撮影する画像装置システムが開発されている。この種のシステムは、従来の感光性フィルムを用いる放射線写真システムと比較して、非常に広いダイナミックレンジを有しており、放射線の露光量の変動に影響されにくい放射線画像を得ることができる利点を有している。更には、化学的処理を不要とし即時的に出力画像を得ることができる利点もある。

また、医療分野においては、治療を迅速かつ的確に行うために、患者の医療データをデータベース化する方向へ進展している。この背景には、患者はしばしば複数の医療機関を利用する場合があり、より効果的で的確な治療行為を実施するためには、他の医療機関での検査データ等の処置経過データ（治療履歴）が必要になるためである。Ｘ線撮影の画像データについても各患者個人毎に一元化したデータベース化の要求が次第に高まり、それに伴って、Ｘ線撮影画像のデジタル化が要請されている。

そのデジタル化の１つの方式として、アモルファスシリコン薄膜トランジスタ（ａ−Ｓｉ／ＴＦＴ）を用いてＸ線像を直接電気信号に変換する直接変換方式の他に、Ｘ線像を一旦光信号に変換し、変換した光信号を電気信号に変換する、いわゆる間接変換方式のＸ線平面検出器も提案されている。この従来の間接変換方式のＸ線平面検出器には、Ｘ線像を光信号に変換するために使用する放射線検出器用蛍光体シートが用いられている。この蛍光体シートは樹脂材料等から成る支持体上に、Ｇｄ_２Ｏ_２Ｓ：Ｔｂなどの蛍光体から成る蛍光体層を一体に付設して形成されている。

またＸ線を光に変換するフォトダイオード等の検出素子を複数個配列し、隣接する検出素子を隔離する隔離板を配置し、隔離板表面における光の反射率を高めることにより、該部における光の吸収を低減し、光を効率良く検出素子に導いて画像の鮮鋭度を高める工夫もなされている（例えば、特許文献１）。
特開平５−４５４６８号公報 特開２００４−３３５８７０号公報

しかしながら、上記のような光電変換素子との組み合わせによる撮像装置の画像の鮮鋭度は従来の増感紙／フィルム系，ＩＩ−ＴＶを組み合わせた撮像装置の画像と比較して同等以下であり、高精度の診断や検査が実施できないという問題点があった。

また、放射線検出器用蛍光体シートの代わりにＣｓＩ：Ｔｌ蒸着膜を用いた撮像装置も実用化されている（例えば、特許文献２）。この場合、蒸着膜が柱状構造の結晶であるため、分解能を向上させるためには好ましいが、膜成分の潮解性が高いという問題があり、時間の経過と共に撮影感度が低下する恐れがあり、長期間に渡って安定した感度特性を発揮し得ないという問題点があった。また、その蒸着膜の製法の複雑性から非常に高価な撮像装置となる問題点もあった。また、Ｔｌ（タリウム）は環境関連物質として環境基準は０．６ｐｐｍ以下に設定されており使用取扱いには細心の注意が必要である。

一方、Ｘ線像を直接電気信号に変換する直接変換方式では、その原理より分解能を向上させるためには非常に有利な方法である。しかしながら、現在検討されているＸ線電荷変換膜の材料としてａ−Ｓｅ，ＰｂＩ_２，ＨｇＩ_２，ＣｄＴｅ，ＣｄＺｎＴｅなどがあるが、いずれの物質も人体に悪影響を及ぼすため、好ましくは使用を回避すべきであるという要請もあった。

上述したように、従来の放射線検出器用蛍光体シートでは光電変換素子とを組み合わせた撮像装置による画像の鮮鋭度は不充分であり、高精度の診断や検査を実施できないという問題点があった。

本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、被検体としての人体に悪影響を及ぼさず、材料特性に安定性があり、画像の鮮鋭度を向上させることが可能な放射線検出器用蛍光体シートおよびそれを用いた放射線検出器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る放射線検出器用シートは、金属膜を設けた支持体と、この支持体表面上に形成された少なくとも一層の蛍光体層とを有する放射線検出器用蛍光体シートにおいて、上記蛍光体層は希土類酸硫化物系蛍光体を含有すると共に厚さが５０〜３００μｍであることを特徴とする。

また、前記金属膜を設けた支持体の蛍光体層形成面側は光の全反射率が９０％以上であり、かつ正反射率が７０％以上であることが好ましい。また、前記金属膜がＡｇまたはＡｌ膜であることが好ましい。

また、前記希土類酸硫化物系蛍光体は平均粒径が２〜２０μｍであることが好ましい。また、前記希土類酸硫化物系蛍光体はガドリニウム酸硫化物であることが好ましい。また、前記蛍光体層は希土類酸硫化物系蛍光体の充填率が５０〜８０体積％であることが好ましい。

本発明の放射線検出器は、前記放射線検出器用蛍光体シート、およびこの蛍光体シート上にアレイ状に配列された複数の光電変換膜及び画素電極とを具備したことを特徴とする。また、上記放射線検出器を各種撮像装置のＸ線平面検出器として使用したときに優れた鮮鋭度を有する画像を得ることができる。

上記構成に係る放射線検出器用蛍光体シートおよび放射線検出器によれば、蛍光体層は希土類酸硫化物系蛍光体を含有し、かつ厚さが５０〜３００μｍであることから環境にやさしい放射線検出器用蛍光体シートおよび放射線検出器を提供することができる。

また、前記金属膜を設けた支持体の蛍光体層形成面側における光の全反射率および正反射率等を調整することにより、支持体側から入射した放射線により蛍光体層から放出された発光が支持体表面において散乱されることが少なく、蛍光体層の二次側から効率的に放出される。したがって、上記蛍光体シートを診断用や検査用の放射線画像撮影装置等に使用した場合には、鮮鋭度が高い画像が得られ診断や検査の精度を大幅に改善することが可能となる。

以下、本発明を実施するための形態について添付図面を参照して説明する。

図１は本発明に係る蛍光体シートおよび放射線検出器を組み込んだ放射線画像撮影装置の一実施形態を示し、特に放射線としてＸ線を用いたＸ線画像撮影装置システムの概念図を示している。このＸ線画像撮影装置１は蛍光体シートを含むＸ線平面検出器２を内蔵しており、Ｘ線発生装置３から出射されたＸ線１５を被写体４に照射し、被写体４を透過したＸ線は二次元の格子状に配列した光電変換素子であるＸ線平面検出器２によって検出される。この光電変換素子から出力された画像信号は画像処理手段４においてデジタル画像処理５されてモニタ６に被写体４のＸ線画像として表示されるように構成されている。

図２は本実施形態に係る放射線検出器用蛍光体シート１１を組み込んだＸ線平面検出器２の構成を示す部分拡大断面図である。照射された放射線としてのＸ線１５を可視光に変換する放射線検出器用蛍光体シート１１は、プラスチックや不織布などからなる支持体本体７と、その支持体本体７の蛍光体側の表面部に形成された金属膜８としてのＡｇ膜８と、蛍光体層１０とから構成されている。上記支持体本体７と金属膜８とで支持体９が形成されている。

なお、上記蛍光体層１０の上面側に透明な保護膜を付設してもよいが、保護膜は蛍光体シートの特性である鮮鋭度を低下させる場合があるため、特別に保護機能が必要である場合を除いて、付設しない方が好ましい。さらに、Ｘ線平面検出器２には、変換された可視光を電気信号に変換する格子状に配列された光電変換素子１２と、光電変換素子１２を支持する基板１３とが積層されている。また、光電変換素子１２は配線１４を介して、光電変換された電気信号を処理する回路基板に接続される。

より具体的には、Ｘ線平面検出器２は、入射Ｘ線を可視光に変換する放射線検出器用蛍光体シート１１と、アレイ状に配列された複数の光電変換膜及び画素電極と、それぞれの画素電極と接続されるスイッチング素子と、各々１列のスイッチング素子に駆動信号を送る走査線と、各々１行のスイッチング素子と接続される信号線と、放射線検出器用蛍光体シートの画素電極が設けられている面と反対側の面上に設けられる共通電極とを具備し、蛍光体層１０に接する支持体９の表面における光の全反射率が９０％以上であると共に正反射率が７０％以上となるように構成されている。

本実施形態に係る放射線検出器用蛍光体シート１１は、図２に示すように、支持体９と、その一方の表面上に形成された蛍光体層１０から成る。さらに必要に応じて保護膜を蛍光体層１０上に形成してもよい。

上記の蛍光体層１０を形成するために用いられる蛍光体としては、希土類酸硫化物系蛍光体が挙げられる。特に下記の一般式（１）で表わされる組成を有する希土類酸硫化物系の蛍光体を用いることが好ましい。

［数１］
Ｍ_２Ｏ_２Ｓ：Ｚ ……（１）

ただし、Ｍはイットリウム（Ｙ）、ランタン（Ｌａ）、ガドリニウム（Ｇｄ）及びルテチウム（Ｌｕ）から成る群から選択される少なくとも一種の元素であり、そしてＯは酸素、Ｓは硫黄であり、Ｚはテルビウム（Ｔｂ）およびユーロピウム（Ｅｕ）から成る群より選択される少なくとも一種の元素である。

さらに、上記蛍光体としてより好ましいものは、光電変換素子１２の受光感度分布に適合した発光を示す蛍光体である。光電変換素子１２の構成材として一般に使用されるａ−Ｓｉおよび単結晶Ｓｉの受光感度分布を図３に示す。図３に示すように、ａ−Ｓｉでは６００ｎｍ付近を受光ピークとするブロードな受光感度分布で、単結晶Ｓｉでは７００〜８００ｎｍを受光ピークとするブロードな受光感度分布である。この光電変換素子１２の受光感度分布にマッチングし、高い発光効率を呈する蛍光体としては、ユーロピウム付活希土類酸硫化物蛍光体が挙げられ、さらに好ましくはユーロピウム付活ガドリニウム酸硫化物蛍光体，ユーロピウム付活ルテチウム酸硫化物蛍光体，ユーロピウム付活ランタン酸硫化物蛍光体が挙げられる。特に、テルビウムまたはユーロピウム付活のガドリニウム酸硫化物蛍光体（Ｇｄ_２Ｏ_２Ｓ）は発光効率が高いので好ましい。

また、ユーロピウム付活ガドリニウム酸硫化物蛍光体，ユーロピウム付活ルテチウム酸硫化物蛍光体，ユーロピウム付活ランタン酸硫化物蛍光体等の２種以上の希土類酸硫化物系蛍光体を混合して使用してもよい。

また、蛍光体層を透過する光量を適正範囲にして透過画像の鮮鋭度を高めるために、蛍光体層の厚さを５０〜３００μｍにすることが好ましい。蛍光体層の厚さが５０μｍ未満ではＸ線に対する出力が十分得られず、３００μｍを超えると反射光が蛍光体層内で散乱・吸収してしまうので表面に出てくる光量が不十分となり易く支持体に金属膜を設けた効果が得難くなる。好ましくは１００〜２５０μｍの範囲である。

上記蛍光体層は、所定の蛍光体粒子と、結合剤と分散材と可塑剤とを有機溶剤等の有機成分に分散せしめて蛍光体塗布溶液として調製し支持体表面に塗布した後に、加熱・乾燥せしめて形成される。本発明の蛍光体層の厚さとは、表面側の蛍光体粒子の上端から裏面（支持体側）の蛍光体粒子の下端までの距離を示すものとする。

上記蛍光体塗布液の調製に使用する結合剤としては、硝化綿、酢酸セルロース、エチルセルロース、ポリビニルブチラール、綿状ポリエステル、ポリ酢酸ビニル、塩化ビニリデン−塩化ビニルポリマー、塩化ビニル−酢酸ビニルコポリマー、ポリアルキル（メタ）アクリレート、ポリカーボネート、ポリウレタン、セルロースアセテートブチレート、ポリビニルアルコールなどが挙げられる。また有機溶剤としては、例えばエタノール、メチルエチルエーテル、酢酸ブチル、酢酸エチル、エチルエーテル、キシレンなどが用いられる。なお、蛍光体塗布液には必要に応じて、フタル酸、ステアリン酸などの分散剤や燐酸トリフェニル、フタル酸ジエチルなどの可塑剤を添加してもよい。

さらに、前記のように本実施形態に係る放射線検出器用蛍光体シートには必要に応じて保護膜を付設してもよい。保護膜の構成材としては各種の透明樹脂が用いられる。具体的には、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリ塩化ビニリデン、ポリアミドなどからなる透明樹脂フィルムを蛍光体層上にラミネートして保護膜を形成する。あるいは、酢酸セルロース、エチルセルロース、セルロースアセテートブチレートなどのセルロース誘導体、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニルコポリマー、ポリカーボネート、ポリビニルブチラール、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルホルマール、ポリウレタンなどの透明樹脂を溶解させて適当な粘度の保護膜塗布液を調製し、これを蛍光体層上に塗布、乾燥させることによって保護膜を形成する。また、場合によっては酸化チタンなどの光散乱剤を適当な量を練りこんで保護膜を形成してもよい。なお、保護膜の厚さは前記蛍光体層の厚さには含まないものとする。

また、蛍光体層を透過する光量を適正範囲にして透過画像の鮮鋭度を高めるために、蛍光体層を構成する蛍光体粒子の平均粒径は２〜２０μｍの範囲であることが好ましい。この蛍光体粒子の平均粒径が２μｍ未満と過小である場合には、蛍光体層の密度が過大になり、蛍光体層内で発生した光が蛍光体層を透過しにくくなり、透過像の撮影感度が低下してしまう。一方、蛍光体粒子の平均粒径が２０μｍを超えるように過大になると、蛍光体層内で発生した光が蛍光体層を透過し過ぎることになり、透過光の濃淡が不鮮明に成るために透過像の鮮鋭度が低下してしまう。

また、蛍光体層中の希土類酸硫化物系蛍光体の充填率は５０〜８０体積％であることが好ましい。さらには６０〜７５体積％が好ましい。ここで、蛍光体層中の希土類酸硫化物系蛍光体の充填率とは（蛍光体粒子の総体積／蛍光体層の体積）×１００（％）で示すものとする。充填率が５０体積％未満であると発光した光の散乱が多くなり、鮮鋭度が得られない。一方、８０体積％を超える蛍光体層は紛体を取り扱う上で製造上困難である。

上記支持体は前述のプラスチックフィルムまたは不織布の代わりに、例えば厚さが２５０μｍのポリエステルフィルムにラミネートされた保護膜上に蛍光体塗布液を塗布、乾燥して蛍光体層を形成してもよい。その場合は、接着剤等を塗布された支持体と保護膜付き蛍光体層とを貼り合せて放射線検出器用蛍光体シートを形成することもできる。

上記支持体としては、例えば酢酸セルロース、プロピオン酸セルロース、酢酸酪酸セルロース、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などのポリエステル、ポリスチレン、ポリメタクリレート、ポリアミド、塩化ビニル−酢酸ビニルコポリマー、ポリカーボネートなどの樹脂をフィルム状に成形したもの、紙やアルミニウム板などが用いられる。なお、上述のようなプラスチックフィルムや紙に二酸化チタン，炭酸カルシウムなどの光反射性物質またはカーボンブラックなどの光吸収性物質を練り込んだシートや、気泡を含有させたシートも使用することができる。前記光反射物質または光吸収物質を含有させることにより、白色または黒色等の着色された支持体を得ることができる。

本実施形態において、蛍光体層からの発光の大部分が支持体の表面において散乱させずに反射させるために具体的に支持体表面に金属膜を設けている。金属膜としては、光の全反射率が９０％以上であり、かつ正反射率が７０％以上であるものが好ましい。

上記金属膜としては、Ａｌ，Ａｇ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｔｉ，Ｍｇ，Ｒｈ，Ｐｔ，Ａｕ等の金属膜が挙げられる。特に好ましいのはＡｇ、Ａｌ膜であり、さらに好ましくはＡｇ膜である。Ａｇ膜であれば全反射率９５％以上、正反射率９０％以上の金属膜が得易い。また、金属膜の形成方法は特に限定されるものではないが、蒸着法が好ましい。特に、Ａｇ、Ａｌ、Ｃｕ等は真空蒸着法を用いれば比較的低温度で蒸着できることから、成膜時の熱により支持体を傷つけずに済む。金属膜の厚さは０．０１〜３μｍが好ましい。０．０１μｍ未満では上記反射率を得難く、３μｍを超えてもそれ以上の効果が得られずコストアップの要因にもなる。

上記全反射率および正反射率の一方でも上記条件を満たさない場合には、支持体表面における発光の散乱量が多くなり、所定の画像の鮮鋭度が得られなくなる。したがって良好な画像鮮鋭度を得るためには、反射面における９０％以上の全反射率と７０％以上の正反射率を共に確保する必要がある。

上記金属蒸着膜８を支持体本体７に一体に形成する場合、蒸着装置の真空度や支持体の表面粗さ等の条件によっては金属蒸着膜８の表面荒さが粗大になり、反射光の散乱が発生し易い。したがって、上記金属反射層または支持体９の表面における光の全反射率は９０％以上であり、かつ正反射率は７０％以上に規定される。さらに正反射率は９０％以上であることが好ましい。

このような金属蒸着膜（反射層）８を設けた支持体９の蛍光体シート１１では、Ｘ線１５により蛍光体層１０から発光した光が支持体９側に散乱されることが少なく、表面側から裏面側の光電変換素子１２に高い効率で入射される結果、透過画像の鮮鋭度が向上する。

なお、上記反射率の測定方法としては、一般的には蛍光体層８を形成する前の支持体の段階において、または支持体本体７に金属蒸着膜８を形成した段階において、日本工業規格（ＪＩＳ Ｒ３１０６およびＺ８７４１（４５°））の規定に準拠し分光光度計を用いて測定を実施する方法が採用される。

ここで、正反射とは光の反射が入射角が反射角と等しくなる反射形態であり、入射光束を１００としたときに正反射として反射する光束の割合が正反射率として定義される。正反射率以外を拡散反射率と呼び、正反射率と拡散反射率との合計を全反射率という。

また本実施形態において、蛍光体層１０の厚さは支持体９における反射光の挙動に大きな影響を与える要素となる。蛍光体層１０は、保護膜及び支持体を除いた蛍光体と結合剤とから構成されており、その厚さは５０〜３００μｍの範囲に規定される。この蛍光体層１０の厚さが５０μｍ未満と薄い場合は、Ｘ線に対する蛍光体層の発光出力が不足する。

一方、蛍光体層１０の厚さが３００μｍを超えるように過大になると、反射光が蛍光体層１０内で散乱・吸収を生起しながら光電変換素子側表面に放出される時点では、ほとんど光量が喪失されてしまうために、支持体表面における光の反射効果も無益になる。したがって従って、支持体表面における光の反射効果と相乗させて発光の放出量を高めるためには、蛍光体層１０の厚さは５０〜３００μｍの範囲に規定される。

上記のように本実施形態に係る放射線検出器用蛍光体シート１１および放射線検出器２を組み込んだＸ線画像撮影装置において、Ｘ線発生装置３から発射されたＸ線１５が被写体４を介してＸ線平面検出器２に入射すると、透過Ｘ線は放射線検出器用蛍光体シート１１の蛍光体層１０で可視光に変換され、この可視光は光電変換素子１２によって電気信号に変換され、回路基板によって処理された電気信号はＣＲＴ等のモニタ６によってＸ線画像として表示される。

上記実施形態に係る放射線検出器用蛍光体シートおよび放射線検出器を組み込んだＸ線画像撮影装置１によれば、蛍光体シート１１の蛍光体層１０の厚さが５０〜３００μｍであり、この蛍光体層１０に接する支持体９の金属蒸着膜８の表面における光の全反射率が９０％以上に規定されると共に正反射率が７０％以上に規定されているため、支持体９側から入射したＸ線１５により蛍光体層１０から放出された発光が支持体９表面において散乱されることが少なく、蛍光体層１０の二次側から効率的に放出される。したがって、上記蛍光体シート１１を診断用や検査用の放射線画像撮影装置１等に使用した場合には、鮮鋭度が高い画像が得られ診断や検査の精度を大幅に改善することが可能となる。

特に上記実施形態の放射線検出器用蛍光体シート１１を用いたＸ線平面検出器２は、医療用Ｘ線撮影及び工業用非破壊検査などに使用した場合には、鮮鋭度が向上し検査精度の向上につながる。

次に本発明の具体的な実施例について説明する。

［実施例１］
平均粒子径が８μｍのＧｄ_２Ｏ_２Ｓ：Ｔｂ蛍光体粉末１０重量部に対して、結合剤としてポリビニルブチラール樹脂０．５重量部と、有機溶剤として適当量の酢酸ブチルとを混合して蛍光体塗布液を調製した。この蛍光体塗布液を厚さが２５０μｍである白色ポリエチレンテレフタレートフィルムから成るシート上に、乾燥後の蛍光体塗布重量密度（塗工量）が９０ｍｇ／ｃｍ^２となるようにナイフコータで均一に塗布、乾燥させて蛍光体層を形成した。また、厚さが１μｍであるＡｇ蒸着膜を形成した支持体に蛍光体層をプレスすることにより実施例１に係る放射線検出器用蛍光体シートを作製した。支持体表面のＡｇ蒸着膜の全反射率は９８％であり、正反射率は９５％であった。また、蛍光体層の蛍光体の充填率は６９体積％であった。

このようにして調製した放射線検出器用蛍光体シート１１を使用して図１に示すようなＸ線画像撮影システムを構成し、鮮鋭度を測定した。

［実施例２］
支持体表面に光の全反射率が９２％であり、正反射率が７０％であるＡｌ蒸着膜を設けた以外は実施例１と同様に処理して実施例２に係る放射線検出器用蛍光体シートを作製した。

［実施例３］
平均粒径が２μｍである蛍光体粒子を使用した点および厚さが５０μｍである蛍光体層を形成した点以外は実施例１と同様に処理して実施例３に係る放射線検出器用蛍光体シートを作製した。

［実施例４］
平均粒径が２０μｍである蛍光体粒子を使用した点および厚さが３００μｍである蛍光体層を形成した点以外は実施例１と同様に処理して実施例４に係る放射線検出器用蛍光体シートを作製した。

［実施例５］
蛍光体粒子の平均粒径２５μｍ、蛍光体層の厚さが３００μｍであること以外は実施例１と同様に処理して実施例５に係る放射線検出器用蛍光体シートを作製した。

［実施例６］
蛍光体をＧｄ_２Ｏ_２Ｓ：Ｅｕに代えた以外は実施例１と同様に処理して実施例６に係る放射線検出器用蛍光体シートを作製した。

［実施例７］
蛍光体をＬｕ_２Ｏ_２Ｓ：Ｅｕに代えた以外は実施例１と同様に処理して実施例７に係る放射線検出器用蛍光体シートを作製した。

［実施例８］
蛍光体層中の蛍光体の充填率を６０体積％に代えた以外は実施例１と同様に処理して実施例８に係る放射線検出器用蛍光体シートを作製した。

［実施例９］
蛍光体層中の蛍光体の充填率を７５体積％に代えた以外は実施例１と同様に処理して実施例９に係る放射線検出器用蛍光体シートを作製した。

［比較例１］
金属層を設けない全反射率８５％、正反射率２０％の白色ＰＥＴフィルム支持体とした点以外は実施例１と同様に処理して比較例１に係る放射線検出器用蛍光体シートを作製した。また、蛍光体層の蛍光体の充填率は７１体積％であった。

［比較例２］
平均粒径が１μｍである微細な蛍光体粒子を使用した点および厚さが４０μｍである蛍光体層を形成した点以外は実施例１と同様に処理して比較例２に係る放射線検出器用蛍光体シートを作製した。また、蛍光体層の蛍光体の充填率は７１体積％であった。

［比較例３］
平均粒径が３０μｍである粗大な蛍光体粒子を使用した点および厚さが過大で３５０μｍである蛍光体層を形成した点以外は実施例１と同様に処理して比較例３に係る放射線検出器用蛍光体シートを作製した。また、蛍光体層の蛍光体の充填率は７１体積％であった。

上記のように調製した各実施例および比較例に係る放射線検出器用蛍光体シートについて、透過画像の鮮鋭度を測定した。この鮮鋭度の評価においては、比較例１の蛍光体シートを標準（１００）とし、この標準値に対する鮮鋭度の向上率を相対的に測定評価した。各測定結果を下記表１に示す。

上記表１に示す結果から明らかなように、蛍光体シート１１の蛍光体層１０の厚さが５０〜３００μｍの範囲であり、この蛍光体層１０に接する支持体９の金属蒸着膜８の表面における光の全反射率が９０％以上に規定されると共に正反射率が７０％以上に規定された各実施例に係る蛍光体シート１１を使用したＸ線画像撮影装置においては、支持体９側から入射したＸ線１５により蛍光体層１０から放出された発光が支持体９のＡｇ蒸着膜８表面において散乱されることが少なく効果的に反射され、蛍光体層１０の二次側から効率的に放出されるために、鮮鋭度が高い画像が得られ診断や検査の精度を大幅に改善することが可能となった。

また、支持体表面における光の全反射率および正反射率が規定値を満足しても、蛍光体層の厚さが所定範囲外とした比較例２，３に係る蛍光体シートを使用したＸ線画像撮影装置においては、蛍光体層から放出される発光の濃淡差が減少するために画像鮮鋭度が低下することが判明した。

以上のように、蛍光体層の厚さ、支持体表面での光の全反射率および正反射率などを所定範囲に規定することにより、鮮鋭度が向上したＸ線平面検出器を提供することが可能となる。

本発明に係る蛍光体シートを使用した放射線検出器を組み込んだ放射線画像撮影装置のシステム構成を示すブロック図。 本発明に係る放射線検出器用蛍光体シートを使用したＸ線平面検出器の概略構成を示す断面図。 受光素子を構成するａ−Ｓｉおよび単結晶Ｓｉの受光感度分布を示すグラフ。

符号の説明

１ 放射線画像撮影装置（Ｘ線画像撮影装置）
２ 放射線平面検出器（Ｘ線平面検出器）
３ 放射線発生装置（Ｘ線発生装置）
４ 被写体
５ デジタル画像処理手段
６ モニタ（ＣＲＴ）
７ 支持体本体
８ 金属膜（Ａｇ蒸着膜、反射層）
９ 支持体
１０ 蛍光体層
１１ 放射線検出器用蛍光体シート
１２ 光電変換素子（フォトダイオード）
１３ 基板
１４ 配線
１５ 放射線（Ｘ線）

Claims (8)

1. 金属膜を設けた支持体と、この支持体表面上に形成された少なくとも一層の蛍光体層とを有する放射線検出器用蛍光体シートにおいて、上記蛍光体層は希土類酸硫化物系蛍光体を含有すると共に厚さが５０〜３００μｍであることを特徴とする放射線検出器用蛍光体シート。
2. 前記金属膜を設けた支持体の蛍光体層形成面側は光の全反射率が９０％以上であり、かつ正反射率が７０％以上であることを特徴とする請求項１記載の放射線検出器用蛍光体シート。
3. 前記金属膜がＡｇまたはＡｌ膜であることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか１項に記載の放射線検出器用蛍光体シート。
4. 前記希土類酸硫化物系蛍光体は平均粒径が２〜２０μｍであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の放射線検出器用蛍光体シート。
5. 前記蛍光体層は希土類酸硫化物系蛍光体の充填率が５０〜８０体積％であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の放射線検出器用蛍光体シート。
6. 前記希土類酸硫化物系蛍光体はガドリニウム酸硫化物であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の放射線検出器用蛍光体シート。
7. 請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の放射線検出器用蛍光体シート、およびこの蛍光体シート上にアレイ状に配列された複数の光電変換膜及び画素電極とを具備したことを特徴とする放射線検出器。
8. 前記放射線検出器はＸ線平面検出器であることを特徴とする請求項７記載の放射線検出器。

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