JP3398406B2 - 放射線画像変換パネル - Google Patents
放射線画像変換パネルInfo
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、放射線画像変換パネル
に関し、詳しくは、基板上に気相堆積法により形成され
た輝尽性蛍光体層を有する放射線画像変換パネルに関す
る。 【０００２】 【従来の技術】例えば医療の分野においては、病気の診
断にＸ線画像のような放射線画像が多く用いられてい
る。放射線画像の形成方法としては、従来、被写体を透
過したＸ線を蛍光体層（蛍光スクリーン）に照射し、こ
れにより可視光を生じさせてこの可視光を通常の写真を
撮るときと同じように、銀塩を使用したフィルムに照射
して現像する、いわゆる放射線写真法が一般的であっ
た。 【０００３】しかるに、近年、銀塩を塗布したフィルム
を使用しないで蛍光体層から直接画像を取り出す方法と
して、被写体を透過した放射線を蛍光体に吸収させ、し
かる後この蛍光体を例えば光または熱エネルギーで励起
することにより、この蛍光体に吸収されて蓄積されてい
た放射線エネルギーを蛍光として放射させ、この蛍光を
検出して画像化する方法が提案されている。 【０００４】例えば米国特許第３，８５９，５２７号明
細書、特開昭５５−１２１４４号公報には、輝尽性蛍光
体を用い、可視光線または赤外線を輝尽励起光として用
いた放射線画像変換方法が示されている。この方法は、
基板上に輝尽性蛍光体層を形成した放射線画像変換パネ
ルを使用するものであり、この放射線画像変換パネルの
輝尽性蛍光体層に被写体を透過した放射線を当てて、被
写体の各部の放射線透過度に対応する放射線エネルギー
を蓄積させて潜像を形成し、しかる後にこの輝尽性蛍光
体層を輝尽励起光で走査することによって各部に蓄積さ
れた放射線エネルギーを輝尽発光として放射させ、この
光の強弱による光信号を例えば光電変換し、画像再生装
置により画像化するものである。この最終的な画像はハ
ードコピーとして再生されるか、またはＣＲＴ上に再生
される。 【０００５】このような放射線画像変換方法に用いられ
る輝尽性蛍光体層を有する放射線画像変換パネルにおい
ては、前述の蛍光スクリーンを用いる放射線写真法の場
合と同様に、放射線吸収率および光変換率（両者を含め
て以下「放射線感度」と称する。）が高いことが必要で
あり、しかも画像の粒状性がよく、さらに高鮮鋭性であ
ることが要求される。しかるに、画像の鮮鋭性は、放射
線画像変換パネルの輝尽性蛍光体層の層厚が薄いほど高
い傾向にあり、鮮鋭性の向上のためには、輝尽性蛍光体
層の薄層化が必要であった。 【０００６】一方、画像の粒状性は、放射線量子数の場
所的ゆらぎ（量子モトル）または放射線画像変換パネル
の輝尽性蛍光体層の構造的乱れ（構造モトル）等によっ
て決定されるが、輝尽性蛍光体層の層厚が小さくなる
と、輝尽性蛍光体層に吸収される放射線量子数が減少し
て量子モトルが増加し、画質の低下を生ずる。従って、
画像の粒状性を向上させるためには、輝尽性蛍光体層の
層厚は大きくする必要があった。また、放射線感度を高
くし、それを粒状性の向上に寄与させるという点でも層
厚は大きい方が有利である。 【０００７】このように、従来の放射線画像変換パネル
は、放射線に対する感度および画像の粒状性と、画像の
鮮鋭性とが輝尽性蛍光体層の層厚に対してまったく逆の
傾向を示すので、従来の放射線画像変換パネルは、放射
線に対する感度および粒状性と、鮮鋭性とがある程度相
互に犠牲にされる状態で製造されてきた。 【０００８】ところで、従来の放射線写真法における画
像の鮮鋭性が、蛍光スクリーン中の蛍光体の瞬間発光
（放射線照射時の発光）の広がりによって決定されるの
は周知のとおりであるが、これに対し、輝尽性蛍光体を
利用した放射線画像変換方法における画像の鮮鋭性は、
放射線画像変換パネル中の輝尽性蛍光体の輝尽発光の広
がりによって決定されるのではなく、すなわち放射線写
真法におけるように蛍光体の発光の広がりによって決定
されるのではなく、輝尽励起光の当該パネル内での広が
りに依存して決定される。 【０００９】これを詳細に説明すると、この放射線画像
変換方法においては、放射線画像変換パネルに蓄積され
た放射線画像情報は時系列化されて取り出されるので、
ある時間（ｔi ）に照射された輝尽励起光による輝尽発
光は、望ましくはすべて採光されてその時間に輝尽励起
光が照射されていた当該パネル上のある画素（ｘi ，ｙ
i ）からの出力として記録されるのであるが、かりに輝
尽励起光が当該パネル内で散乱等により広がり、照射画
素（ｘi ，ｙi ）の外側に存在する輝尽性蛍光体をも励
起してしまうと、当該照射画素（ｘi ，ｙi ）からの出
力としてその画素よりも広い領域からの出力が記録され
てしまう。従って、ある時間（ｔi ）に照射された輝尽
励起光による輝尽発光が、その時間（ｔi ）に輝尽励起
光が真に照射されていた当該パネル上の画素（ｘi ，ｙ
i ）からの発光のみであれば、その発光がいかなる広が
りを持つものであろうと、得られる画像の鮮鋭性には影
響がない。 【００１０】このような情況の中で、放射線画像の鮮鋭
性を改善する方法がいくつか提案されている。例えば放
射線画像変換パネルの輝尽性蛍光体層中に白色粉末を混
入する方法 (特開昭５５−１４６４４７号公報参照) 、
放射線画像変換パネルを輝尽性蛍光体の輝尽励起波長領
域における平均反射率が当該輝尽性蛍光体の輝尽発光波
長領域における平均反射率よりも小さくなるように着色
する方法 (特開昭５５−１６３５００号公報参照) 等で
ある。しかし、これらの方法では、鮮鋭性は改善される
が、その結果必然的に放射線感度が著しく低下する問題
がある。 【００１１】一方、輝尽性蛍光体を用いた放射線画像変
換パネルにおける従来の欠点を改良した技術として、輝
尽性蛍光体層が結着剤を含有しない放射線画像変換パネ
ルおよびその製造方法が提案されている (特開昭６１−
７３１００号公報参照) 。この技術によれば、放射線画
像変換パネルの輝尽性蛍光体層が結着剤を含有しないの
で、輝尽性蛍光体の充填率が著しく向上すると共に、輝
尽性蛍光体層中での輝尽励起および輝尽発光の指向性が
向上するので、放射線画像変換パネルの放射線に対する
感度と画像の粒状性が改善されると同時に、画像の鮮鋭
性も改善される。 【００１２】さらに、輝尽性蛍光体層が微細の柱状結晶
からなる放射線画像変換パネルが提案されている (特開
昭６１−１４２４９７号〜１４２５００号、同６２−１
０５０９８号公報参照) 。この技術によれば、輝尽励起
光は、微細の柱状結晶の光誘導効果のため柱状結晶内で
反射を繰り返しながら、柱状結晶外に散逸することなく
柱状結晶の底まで到達するため、輝尽発光による画像の
鮮鋭性をより増大することができる。 【００１３】 【発明が解決しようとする課題】しかし、柱状結晶構造
により構成された輝尽性蛍光体層においては、その表面
に柱状結晶の先端部による凹凸が形成されるため、例え
ばレーザー光よりなる輝尽励起光が当該表面の凹凸によ
って散乱され、輝尽励起光が輝尽性蛍光体層内で広がっ
てしまうために得られる画像の鮮鋭性が低下し、しかも
柱状結晶の伸びた方向に指向性を持たせられた輝尽発光
は、柱状結晶の先端部の凹凸による散乱によって指向性
を失うために、光検出器への集光効率が低下して放射線
感度が低下してしまう。以上の事情から、放射線感度、
鮮鋭性に優れた放射線画像が得られない問題があること
が判明した。そこで、本発明の目的は、放射線感度およ
び鮮鋭性に優れた放射線画像変換パネルを提供すること
にある。 【００１４】 【課題を解決するための手段】本発明の放射線画像変換
パネルは、基板上に気相堆積法により形成された輝尽性
蛍光体層を有する放射線画像変換パネルにおいて、前記
輝尽性蛍光体層が柱状結晶からなり、当該柱状結晶の先
端部からなる輝尽性蛍光体層の表面が平坦化処理されて
いることを特徴とする。 【００１５】 【作用】以上の構成の放射線画像変換パネルによれば、
気相堆積法により形成された柱状結晶からなる輝尽性蛍
光体層における当該柱状結晶の先端部からなる輝尽性蛍
光体層の表面が平坦化処理されることにより、輝尽性蛍
光体層の表面の凹凸の程度が小さくなり、これにより輝
尽励起光の散乱が抑制されるために画像の鮮鋭性が向上
する。また、輝尽発光の柱状結晶の先端部の凹凸による
散乱が抑制されて、柱状結晶の伸びた方向への指向性の
低下を防ぐことができるため、放射線感度も向上する。 【００１６】以下、本発明を具体的に説明する。図１
は、本発明の一実施例に係る放射線画像変換パネルにお
ける輝尽性蛍光体層の状態を拡大して示す説明用断面図
であり、１は基板、２は輝尽性蛍光体層、２Ａは柱状結
晶、２Ｂは空隙である。輝尽性蛍光体層２は、気相堆積
法により形成されて基板１に対して垂直方向に伸びる微
細な柱状結晶２Ａの集合体からなり、個々の柱状結晶２
Ａ，２Ａ間には両者を隔絶する微細な空隙２Ｂが形成さ
れている。ここに、柱状結晶２Ａの膜厚（高さ）は例え
ば５０〜１０００μｍとされ、好ましくは１００〜６０
０μｍとされる。 【００１７】輝尽性蛍光体層２の表面は、連続膜３を設
けることによって平坦化処理がなされている。すなわ
ち、連続膜３によって輝尽性蛍光体層２の表面が平坦化
されている。連続膜は、例えば、柱状結晶を気相堆積法
により形成する工程において、柱状結晶を所定の高さ
（厚さ）になるまで成長させ、この状態において、気相
堆積条件を連続膜が形成される条件に変更した上で更に
当該気相堆積法による成膜を継続することにより、連続
膜３を形成することができる。連続膜が形成される気相
堆積条件としては、雰囲気圧力を低くする手段、基板の
温度を高くする手段、および気相堆積速度を小さくする
手段、その他を利用することができる。これらの手段
は、それぞれ単独でもよいし、２つまたは３つを組合せ
れば、より大きな効果を得ることができる。 【００１８】連続膜３の膜厚は２〜５０μｍであること
が好ましく、特に５〜２０μｍであることが好ましい。
連続膜３の膜厚が過小の場合には輝尽励起光の散乱を有
効に防止することが困難である。一方、連続膜３の膜厚
が過大の場合には柱状結晶による輝尽励起光の光閉じ込
めが小さくなり、鮮鋭性が低下しやすい。 【００１９】本発明において、平坦化処理は、輝尽性蛍
光体層２の表面を機械的な処理を施すことにより、行う
こともできる。この場合において、得られる放射線画像
変換パネルの状態は、図２に示すように、輝尽性蛍光体
層２の柱状結晶２Ａ，２Ａの各々の頭部が単に平坦化さ
れるか、あるいは図３に示すように、柱状結晶２Ａ，２
Ａの各々の頭部が圧潰されて空隙２Ｂの開口が狭くな
り、若しくは開口が塞がれて連続表面状となる。 【００２０】機械的な平坦化処理手段の例としては、例
えば、ローラのような転動体を輝尽性蛍光体層の表面に
押圧したり、ソフト圧でのショットブラスティング加工
等の手段、あるいは輝尽性蛍光体層の表面に球体を撒布
して基板ごと振動させる手段等を挙げることができる。
また、固定した研磨工具により輝尽性蛍光体層の表面を
研磨する手段、研磨工具自身を回転させたり、振動させ
たりすることにより、より短時間に滑らかな表面を得る
ようにする手段等を挙げることができる。また、湿式研
磨法として、研磨工程中、研磨工具と輝尽性蛍光体層の
表面との間に、例えばアルコール液のような輝尽性蛍光
体層の表面を溶かしにくい液を介在させてもよい。かか
る液体を介在させることにより、研磨工具と輝尽性蛍光
体層の表面との間の摩擦係数を低下させることができ、
荒れの少ない平坦面を得ることができる。また、水など
の、輝尽性蛍光体層に対して溶解性を有する液体を少量
だけ研磨工具に浸み込ませてから仕上げ研磨を行っても
よい。この場合には、輝尽性蛍光体層の表面は、０．１
μｍ程度の微細なクラックも生じることがなく、ミクロ
的にも滑らかな表面を得ることができる。 【００２１】また、平坦化処理は、輝尽性蛍光体層２の
表面を溶融させて平坦化させることによって、行うこと
もできる。この場合において、得られる放射線画像変換
パネルの状態は、図２または図３と同様の状態となる。
輝尽性蛍光体層２の表面を溶融させる手段の例として
は、加熱した板またはローラを輝尽性蛍光体層２の表面
に押しつける手段を挙げることができる。この加熱温度
は、輝尽性蛍光体の融点をＴｍ（℃）とすると、（Ｔｍ
−２００）〜（Ｔｍ＋１００）（℃）が好ましい。 【００２２】以上において、平坦化処理された輝尽性蛍
光体層２の表面粗さは、日本工業規格（ＪＩＳ）のＢ０
６０１で規定された中心線平均粗さＲａとして１０μｍ
以下であることが好ましく、特に５μｍ以下であること
が好ましい。なお、この表面粗さＲａは、柱状結晶２
Ａ，２Ａ間の隙間２Ｂを除いた部分についての表面粗さ
である。 【００２３】本発明において、輝尽性蛍光体とは、最初
の光もしくは高エネルギー放射線が照射された後に、光
的、熱的、機械的、化学的または電気的等の刺激による
輝尽励起により、最初の光もしくは高エネルギーの放射
線の照射量に対応した輝尽発光を示す蛍光体をいうが、
実用的な面からは、波長５００ｎｍ以上、２０００ｎｍ
以下の輝尽励起光によって輝尽発光を示す蛍光体が好ま
しい。 【００２４】輝尽性蛍光体層を構成する輝尽性蛍光体と
しては、以下のものを用いることができる。 （１）米国特許第３，８５９，５２７号明細書に記載の
ＳｒＳ：Ｃｅ，Ｓｍ、ＳｒＳ：Ｅｕ，Ｓｍ、Ｌａ2 Ｏ2
Ｓ：Ｅｕ，Ｓｍ、（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ：Ｍｎ，Ｘ（ただ
し、Ｘはハロゲンを表す。）で表される蛍光体。 （２）特開昭５５−１２１４２号公報に記載の一般式が ＢａＯ・ｘＡｌ2 Ｏ3 ：Ｅｕ （ただし、ｘは０．８≦ｘ≦１０を満たす数を表す。)
で表されるアルミン酸バリウム蛍光体。 （３）同５５−１２１４２号公報に記載の一般式が ＭA Ｏ・ｘＳｉＯ2 ：Ａ （ただし、ＭA は、Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｚｎ，Ｃｄ，Ｂ
ａを表し、Ａは、Ｃｅ，Ｔｂ，Ｅｕ，Ｔｍ，Ｐｂ，Ｔ
ｌ，Ｂｉ，Ｍｎの少なくとも１種を表し、ｘは０．５≦
ｘ＜２．５を満たす数を表す。)で表されるアルカリ土
類金属ケイ酸塩系蛍光体。 【００２５】（４）特開昭５５−１２１４３号公報に記
載の一般式が （Ｂａ1-x-y Ｍｇx Ｃａy ）ＦＸ：ｅＥｕ2+ （ただし、Ｘは、Ｂｒ，Ｃｌの少なくとも１種を表し、
ｘ，ｙ，ｅは、０＜ｘ＋ｙ≦０．６、ｘｙ≠０、１０-6
≦ｅ≦５×１０-2を満たす数を表す。)で表される蛍光
体。 （５）特開昭５５−１２１４４号公報に記載の一般式が ＬｎＯＸ：ｘＡ （ただし、Ｌｎは、Ｌａ，Ｙ，Ｇｄ，Ｌｕの少なくとも
１種を表し、Ｘは、Ｃｌ，Ｂｒの少なくとも１種を表
し、Ａは、Ｃｅ，Ｔｂの少なくとも１種を表し、ｘは０
＜ｘ＜０．１を満たす数を表す。) で表される蛍光体。 （６）特開昭５５−１２１４５号公報に記載の一般式が （Ｂａ1-x （ＭA ）x ）ＦＸ：ｙＡ （ただし、ＭA は、Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｚｎ，Ｃｄの少
なくとも１種を表し、Ｘは、Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉの少なくと
も１種を表し、Ａは、Ｅｕ，Ｔｂ，Ｃｅ，Ｔｍ，Ｄｙ，
Ｐｒ，Ｈｏ，Ｎｄ，Ｙｂ，Ｅｒの少なくとも１種を表
し、ｘ，ｙは、０≦ｘ≦０．６、０≦ｙ≦０．２を満た
す数を表す。)で表される蛍光体。 【００２６】（７）特開昭５５−１６００７８号公報に
記載の一般式が ＭA ＦＸ・ｘＡ：ｙＬｎ （ただし、ＭA は、Ｍｇ，Ｃａ，Ｂａ，Ｓｒ，Ｚｎ，Ｃ
ｄの少なくとも１種を表し、Ａは、ＢｅＯ，ＭｇＯ，Ｃ
ａＯ，ＳｒＯ，ＢａＯ，ＺｎＯ，Ａｌ2 Ｏ3 ，Ｙ
2 Ｏ3 ，Ｌａ2 Ｏ3 ，Ｉｎ2 Ｏ3 ，ＳｉＯ2 ，Ｔｉ
Ｏ2 ，ＺｒＯ2 ，ＧｅＯ2 ，ＳｎＯ2 ，Ｎｂ2 Ｏ5 ，Ｔ
ａ2 Ｏ5 ，ＴｈＯ2 の少なくとも１種を表し、Ｌｎは、
Ｅｕ，Ｔｂ，Ｃｅ，Ｔｍ，Ｄｙ，Ｐｒ，Ｈｏ，Ｎｄ，Ｙ
ｂ，Ｅｒ，Ｓｍ，Ｇｄの少なくとも１種を表し、Ｘは、
Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉの少なくとも１種を表し、ｘ，ｙは、５
×１０-5≦ｘ≦０．５、０＜ｙ≦０．２を満たす数を表
す。)で表される希土類元素賦活２価金属フルオロハラ
イド蛍光体。 （８）特開昭５９−３８２７８号公報に記載の 一般式〔Ｉ〕 ｘＭ3 （ＰＯ4 ）2 ・ＮＸ2 ：ｙＡ 一般式〔II〕 Ｍ3 （ＰＯ4 ）2 ・ｙＡ （式中、Ｍ，Ｎは、それぞれ、Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂ
ａ，Ｚｎ，Ｃｄの少なくとも１種を表し、Ｘは、Ｆ，Ｃ
ｌ，Ｂｒ，Ｉの少なくとも１種を表し、Ａは、Ｅｕ，Ｔ
ｂ，Ｃｅ，Ｔｍ，Ｄｙ，Ｐｒ，Ｈｏ，Ｎｄ，Ｙｂ，Ｅ
ｒ，Ｓｂ，Ｔｌ，Ｍｎ，Ｓｎの少なくとも１種を表し、
ｘ，ｙは、０＜ｘ≦６、０≦ｙ≦１を満たす数を表
す。）で表される蛍光体。 【００２７】（９）特開昭６０−８４３８１号公報に記
載の一般式 ＭA Ｘ2 ・ａＭA Ｘ' 2 ：ｘＥｕ2+ （ただし、ＭA は、Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａの少なくとも１種
のアルカリ土類金属を表し、ＸおよびＸ' は、Ｃｌ，Ｂ
ｒ，Ｉの少なくとも１種のハロゲンを表し、かつＸ≠
Ｘ' であり、ａは、０．１≦ａ≦１０．０を満たす数を
表し、ｘは、０＜ｘ≦０．２を満たす数を表す。)で表
される２価ユーロピウム賦活アルカリ土類金属ハロゲン
化物蛍光体。 （１０）特開昭６３−２７５８８号公報に記載の一般式 ＭＸ2 ・ａＭＸ' 2 ：ｂＥｕ2+ （ただし、Ｍは、Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａの少なくとも１種の
アルカリ土類金属を表し、ＸおよびＸ' は、Ｃｌ，Ｂ
ｒ，Ｉの少なくとも１種のハロゲンを表し、ａは、０．
５≦ａ≦１．８を満たす数を表し、ｂは、１０-4≦ｂ≦
１０-2を満たす数を表す。)で表される２価ユーロピウ
ム賦活アルカリ土類金属ハロゲン化物蛍光体。 【００２８】（１１）第５１回応用物理学会学術講演会
の講演予稿集（１９９０年秋季）第１０８６頁に記載さ
れている一般式 ＢａＸ2 ：Ｅｕ（Ｘはハロゲン） で表される２価ユーロピウム賦活ハロゲン化バリウム蛍
光体。 （１２）特開昭６１−７２０８８号公報に記載の一般式 ＭA Ｘ・ａＭB Ｘ' 2 ・ｂＭC Ｘ”3 ：ｃＡ （ただし、ＭA は、Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｒｂ，Ｃｓの少な
くとも１種のアルカリ金属を表し、ＭB は、Ｂｅ，Ｍ
ｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｚｎ，Ｃｄ，Ｃｕ，Ｎｉの少な
くとも１種の２価の金属を表し、ＭC は、Ｓｃ，Ｙ，Ｌ
ａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｐｍ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔ
ｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕ，Ａｌ，Ｇ
ａ，Ｉｎの少なくとも１種の３価の金属を表し、Ｘ，
Ｘ' ，Ｘ”は、Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉの少なくとも１種の
ハロゲンを表し、Ａは、Ｅｕ，Ｔｂ，Ｃｅ，Ｔｍ，Ｄ
ｙ，Ｐｒ，Ｈｏ，Ｎｄ，Ｙｂ，Ｅｒ，Ｇｄ，Ｌｕ，Ｓ
ｍ，Ｙ，Ｔｌ，Ｎａ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｍｇの少なくとも１
種の金属を表し、ａ，ｂ，ｃは、０＜ａ＜０．５、０≦
ｂ＜０．５、０＜ｃ≦０．２を満たす数を表す。)で表
されるアルカリハライド蛍光体。 【００２９】本発明においては、特に、アルカリハライ
ド蛍光体は、気相堆積法により容易に蛍光体層を形成さ
せることができるので好ましい。但し、本発明において
は、以上の蛍光体に限定されず、放射線を照射した後、
輝尽励起光を照射した場合に輝尽発光を示す蛍光体であ
ればその他の蛍光体をも用いることができる。 【００３０】本発明においては、複数の輝尽性蛍光体を
用いて２以上の輝尽性蛍光体層からなる輝尽性蛍光体層
群を形成してもよい。この場合は、輝尽励起光が入射さ
れる側の最表層に位置する輝尽性蛍光体層の表面を平坦
化処理すればよい。また、この場合には、それぞれの輝
尽性蛍光体層に含まれる輝尽性蛍光体は同一でも、異な
っていてもよい。 【００３１】本発明において、基板としては、例えばア
ルミナ等のセラミックス板、化学的強化ガラス等のガラ
ス板、アルミニウム、鉄、銅、クロム等の金属板あるい
は該金属酸化物の被覆層を有する金属板を好ましく用い
ることができるが、セルロースアセテートフィルム、ポ
リエステルフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィ
ルム、ポリアミドフィルム、ポリイミドフィルム、ポリ
カーボネートフィルム等のプラスチックフィルムを用い
ることもできる。また、これら基板の厚みは、その材質
等によって異なるが、一般的には８０〜３０００μｍで
ある。 【００３２】基板の表面は滑面であってもよいし、輝尽
性蛍光体層との接着性を向上させる目的でマット面とし
てもよい。また基板の表面は特開昭６１−１４２４９７
号公報に述べられているような凹凸面としてもよいし、
特開昭６１−１４２４９８号公報に述べられているよう
に隔絶されたタイル状板を敷き詰めた構造でもよい。さ
らに、これら基板上には、必要に応じて光反射層、光吸
収層、接着層等を設けてもよい。 【００３３】本発明においては、輝尽性蛍光体層の表面
に、これを物理的にあるいは化学的に保護するための保
護層を設けることが好ましいが、この保護層は、保護層
用の塗布液を輝尽性蛍光体層の上に直接塗布して形成し
てもよいし、あらかじめ別途形成した保護層を輝尽性蛍
光体層上に接着して設けてもよい。また、特開昭６１−
１７６９００号公報で提案されている放射線および／ま
たは熱によって硬化される樹脂を用いてもよい。保護層
の材料としては、酢酸セルロース、ニトロセルロース、
ポリメチルメタクリレート、ポリビニルブチラール、ポ
リビニルホルマール、ポリカーボネート、ポリエステ
ル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリ
プロピレン、ポリ塩化ビニリデン、ナイロン、ポリ四フ
ッ化エチレン、ポリ三フッ化一塩化エチレン、四フッ化
エチレン／六フッ化プロピレン共重合体、塩化ビニリデ
ン／塩化ビニル共重合体、塩化ビニリデン／アクリロニ
トリル共重合体等を挙げることができる。 【００３４】また、この保護層は、真空蒸着法、スパッ
タリング法等により、ＳｉＣ，ＳｉＯ2 ，ＳｉＮ，Ａｌ
2 Ｏ3 等の無機物質を積層して形成してもよい。また、
透光性に優れたシート状に成形できるものを輝尽性蛍光
体層上に密着させて、あるいは距離をおいて配設して保
護層とすることもできる。保護層は、輝尽励起光および
輝尽発光を効率よく透過するために、広い波長範囲で高
い光透過率を示すことが望ましく、光透過率は８０％以
上が好ましい。そのような特性を有する物質としては、
例えば石英、ホウケイ酸ガラス、化学的強化ガラス等の
板ガラスや、ＰＥＴ、延伸ポリプロピレン、ポリ塩化ビ
ニル等の有機高分子化合物が挙げられる。ホウケイ酸ガ
ラスは３３０ｎｍ〜２．６μｍの波長範囲で８０％以上
の光透過率を示し、石英ガラスではさらに短波長におい
ても高い光透過率を示す。 【００３５】さらに、保護層の表面に、ＭｇＦ2 等の反
射防止層を設けると、輝尽励起光および輝尽発光を効率
よく透過すると共に、鮮鋭性の低下を小さくする効果も
あるので好ましい。また、保護層の厚さは、５０μｍ〜
５ｍｍであり、１００μｍ〜３ｍｍであることが好まし
い。保護層を輝尽性蛍光体層に対して距離をおいて配設
する場合には、基板と保護層との間に、蛍光体層を取り
囲んでスペーサを設けるのがよく、そのようなスペーサ
としては、輝尽性蛍光体層を外部雰囲気から遮断した状
態で保持することができるものであれば特に制限され
ず、ガラス、セラミックス、金属、プラスチック等を用
いることができ、厚さは輝尽性蛍光体層の厚さ以上であ
ることが好ましい。 【００３６】本発明においては、気相堆積法により輝尽
性蛍光体層を形成するが、気相堆積法としては蒸着法が
好ましく、電子ビーム蒸着法のほかに、抵抗加熱蒸着法
等を用いてもよい。また、複数の電子ビーム発生器また
は抵抗加熱器を用いて共蒸着を行ってもよい。すなわ
ち、輝尽性蛍光体の構成材料を複数の抵抗加熱器または
電子ビームを用いて共蒸着し、基板上で目的とする輝尽
性蛍光体を合成すると同時に、輝尽性蛍光体層を形成す
ることも可能である。 【００３７】 【実施例】以下、本発明の実施例を比較例と共に説明す
るが、本発明はこれらの態様に限定されるものではな
い。 〔比較例１〕厚さが０．５ｍｍで表面が平滑なアルミニ
ウム板からなる基板を蒸着装置内に配置した。蒸発源容
器内にＲｂＢｒ：０．００２ＴｌＢｒ (輝尽性蛍光体の
材料) を充填して、この蒸発源容器を蒸着装置内に配置
した。蒸着装置内を排気し、基板を加熱して基板表面を
清浄にした。基板の温度を３００℃に設定し、蒸着装置
内に窒素ガスを導入して、雰囲気圧力を１×１０-3Ｔｏ
ｒｒに設定した。 【００３８】電子ビーム蒸着法により蒸発源容器内の輝
尽性蛍光体の材料を蒸発させてこれを基板上に堆積させ
た。なお、堆積速度は１０μｍ／ｍｉｎに設定した。蒸
着膜厚が３００μｍとなった時点で蒸着を停止し、表面
に凹凸のある輝尽性蛍光体層を形成した。この輝尽性蛍
光体層を用いて比較用の放射線画像変換パネルａを作製
した。 【００３９】〔実施例１〕比較例１と同様にして、電子
ビーム蒸着法により蒸発源容器内の輝尽性蛍光体の材料
を蒸発させてこれを基板上に堆積させた。堆積速度は１
０μｍ／ｍｉｎに設定した。蒸着膜厚が２５０μｍとな
った時点で、雰囲気圧力を１×１０-3Ｔｏｒｒから２×
１０-6Ｔｏｒｒに低下させてさらに蒸着を継続した。蒸
着膜厚が３００μｍとなった時点で蒸着を停止し、表面
粗さＲａ（日本工業規格（ＪＩＳ）のＢ０６０１の方法
に従って測定したもの。以下において同じ。）が４．５
μｍの連続膜を有する平坦化処理された輝尽性蛍光体層
を形成した。この輝尽性蛍光体層を用いて本発明の放射
線画像変換パネルＡを作製した。 【００４０】〔実施例２〕比較例１と同様にして、電子
ビーム蒸着法により蒸発源容器内の輝尽性蛍光体の材料
を蒸発させてこれを基板上に堆積させた。堆積速度は１
０μｍ／ｍｉｎに設定した。蒸着膜厚が２５０μｍとな
った時点で、基板の温度を３００℃から５５０℃に上昇
させてさらに蒸着を継続し、蒸着膜厚が３００μｍとな
った時点で蒸着を停止し、表面粗さＲａが３μｍの連続
膜を有する平坦化処理された輝尽性蛍光体層を形成し
た。この輝尽性蛍光体層を用いて本発明の放射線画像変
換パネルＢを作製した。 【００４１】〔実施例３〕比較例１と同様にして、電子
ビーム蒸着法により蒸発源容器内の輝尽性蛍光体の材料
を蒸発させてこれを基板上に堆積させた。堆積速度は１
０μｍ／ｍｉｎに設定した。蒸着膜厚が２５０μｍとな
った時点で、堆積速度を１０μｍ／ｍｉｎから０．５μ
ｍ／ｍｉｎに低下させてさらに蒸着を継続し、蒸着膜厚
が３００μｍとなった時点で蒸着を停止し、表面粗さＲ
ａが３．５μｍの連続膜を有する平坦化処理された輝尽
性蛍光体層を形成した。この輝尽性蛍光体層を用いて本
発明の放射線画像変換パネルＣを製造した。 【００４２】〔実施例４〕比較例１と同様にして、電子
ビーム蒸着法により蒸発源容器内の輝尽性蛍光体の材料
を蒸発させてこれを基板上に堆積させた。堆積速度は１
０μｍ／ｍｉｎに設定した。蒸着膜厚が３００μｍとな
った時点で蒸着を停止し、表面に凹凸のある輝尽性蛍光
体層を形成した。次いで、この凹凸のある輝尽性蛍光体
層の表面をローラで圧縮して、表面粗さＲａが２．５μ
ｍの平坦化処理された輝尽性蛍光体層を得た。この輝尽
性蛍光体層を用いて本発明の放射線画像変換パネルＤを
作製した。 【００４３】〔実施例５〕比較例１と同様にして、電子
ビーム蒸着法により蒸発源容器内の輝尽性蛍光体の材料
を蒸発させてこれを基板上に堆積させた。堆積速度は１
０μｍ／ｍｉｎに設定した。蒸着膜厚が３００μｍとな
った時点で蒸着を停止し、表面に凹凸のある輝尽性蛍光
体層を形成した。次いで、この凹凸のある輝尽性蛍光体
層の表面を研磨工具で研磨して、表面粗さＲａが３μｍ
の平坦化処理された輝尽性蛍光体層を得た。この輝尽性
蛍光体層を用いて本発明の放射線画像変換パネルＥを作
製した。 【００４４】〔実施例６〕比較例１と同様にして、電子
ビーム蒸着法により蒸発源容器内の輝尽性蛍光体の材料
を蒸発させてこれを基板上に堆積させた。堆積速度は１
０μｍ／ｍｉｎに設定した。蒸着膜厚が３００μｍとな
った時点で蒸着を停止し、表面に凹凸のある輝尽性蛍光
体層を形成した。次いで、この凹凸のある輝尽性蛍光体
層の表面を加熱板で溶融して、表面粗さＲａが３．５μ
ｍの平坦化処理された輝尽性蛍光体層を得た。この輝尽
性蛍光体層を用いて本発明の放射線画像変換パネルＦを
作製した。 【００４５】〔評価〕以上の実施例および比較例で得ら
れた放射線画像変換パネルについて、以下のようにし
て、放射線感度および鮮鋭性を評価した。 【００４６】〔放射線感度〕Ｘ線曝射後、半導体レーザ
光で励起した際の発光量を測定し、比較例１で得られた
放射線画像変換パネルの場合を１００とする相対値で示
した。 【００４７】〔鮮鋭性〕放射線画像変換パネルにＣＴＦ
チャートを貼付けた後、管電圧８０ｋＶP-P のＸ線を１
０ｍＲ（管球からパネルまでの距離：１．５ｍ）照射し
た後、半導体レーザ光（発振波長：７８０ｎｍ、ビーム
径：１００μｍ）で走査して輝尽励起し、ＣＴＦチャー
ト像を輝尽性蛍光体層から放射される輝尽発光として読
取り、光検出器 (光電子増倍管) で光電変換して画像信
号を得た。この信号値により、画像の変調伝達関数 (Ｍ
ＴＦ）を調べ、放射線画像の鮮鋭性を求めた。なお、Ｍ
ＴＦは、空間周波数が１サイクル／ｍｍの時の値であ
る。以上の結果を後記表１に示す。 【００４８】 【表１】 【００４９】表１より明らかなように、本発明の実施例
で得られた放射線画像変換パネルＡ〜Ｆは、比較例で得
られた放射線画像変換パネルａに比較して、放射線感度
および鮮鋭性が格段に優れている。 【００５０】 【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の放
射線画像変換パネルは、放射線感度および鮮鋭性が優れ
たものである。
に関し、詳しくは、基板上に気相堆積法により形成され
た輝尽性蛍光体層を有する放射線画像変換パネルに関す
る。 【０００２】 【従来の技術】例えば医療の分野においては、病気の診
断にＸ線画像のような放射線画像が多く用いられてい
る。放射線画像の形成方法としては、従来、被写体を透
過したＸ線を蛍光体層（蛍光スクリーン）に照射し、こ
れにより可視光を生じさせてこの可視光を通常の写真を
撮るときと同じように、銀塩を使用したフィルムに照射
して現像する、いわゆる放射線写真法が一般的であっ
た。 【０００３】しかるに、近年、銀塩を塗布したフィルム
を使用しないで蛍光体層から直接画像を取り出す方法と
して、被写体を透過した放射線を蛍光体に吸収させ、し
かる後この蛍光体を例えば光または熱エネルギーで励起
することにより、この蛍光体に吸収されて蓄積されてい
た放射線エネルギーを蛍光として放射させ、この蛍光を
検出して画像化する方法が提案されている。 【０００４】例えば米国特許第３，８５９，５２７号明
細書、特開昭５５−１２１４４号公報には、輝尽性蛍光
体を用い、可視光線または赤外線を輝尽励起光として用
いた放射線画像変換方法が示されている。この方法は、
基板上に輝尽性蛍光体層を形成した放射線画像変換パネ
ルを使用するものであり、この放射線画像変換パネルの
輝尽性蛍光体層に被写体を透過した放射線を当てて、被
写体の各部の放射線透過度に対応する放射線エネルギー
を蓄積させて潜像を形成し、しかる後にこの輝尽性蛍光
体層を輝尽励起光で走査することによって各部に蓄積さ
れた放射線エネルギーを輝尽発光として放射させ、この
光の強弱による光信号を例えば光電変換し、画像再生装
置により画像化するものである。この最終的な画像はハ
ードコピーとして再生されるか、またはＣＲＴ上に再生
される。 【０００５】このような放射線画像変換方法に用いられ
る輝尽性蛍光体層を有する放射線画像変換パネルにおい
ては、前述の蛍光スクリーンを用いる放射線写真法の場
合と同様に、放射線吸収率および光変換率（両者を含め
て以下「放射線感度」と称する。）が高いことが必要で
あり、しかも画像の粒状性がよく、さらに高鮮鋭性であ
ることが要求される。しかるに、画像の鮮鋭性は、放射
線画像変換パネルの輝尽性蛍光体層の層厚が薄いほど高
い傾向にあり、鮮鋭性の向上のためには、輝尽性蛍光体
層の薄層化が必要であった。 【０００６】一方、画像の粒状性は、放射線量子数の場
所的ゆらぎ（量子モトル）または放射線画像変換パネル
の輝尽性蛍光体層の構造的乱れ（構造モトル）等によっ
て決定されるが、輝尽性蛍光体層の層厚が小さくなる
と、輝尽性蛍光体層に吸収される放射線量子数が減少し
て量子モトルが増加し、画質の低下を生ずる。従って、
画像の粒状性を向上させるためには、輝尽性蛍光体層の
層厚は大きくする必要があった。また、放射線感度を高
くし、それを粒状性の向上に寄与させるという点でも層
厚は大きい方が有利である。 【０００７】このように、従来の放射線画像変換パネル
は、放射線に対する感度および画像の粒状性と、画像の
鮮鋭性とが輝尽性蛍光体層の層厚に対してまったく逆の
傾向を示すので、従来の放射線画像変換パネルは、放射
線に対する感度および粒状性と、鮮鋭性とがある程度相
互に犠牲にされる状態で製造されてきた。 【０００８】ところで、従来の放射線写真法における画
像の鮮鋭性が、蛍光スクリーン中の蛍光体の瞬間発光
（放射線照射時の発光）の広がりによって決定されるの
は周知のとおりであるが、これに対し、輝尽性蛍光体を
利用した放射線画像変換方法における画像の鮮鋭性は、
放射線画像変換パネル中の輝尽性蛍光体の輝尽発光の広
がりによって決定されるのではなく、すなわち放射線写
真法におけるように蛍光体の発光の広がりによって決定
されるのではなく、輝尽励起光の当該パネル内での広が
りに依存して決定される。 【０００９】これを詳細に説明すると、この放射線画像
変換方法においては、放射線画像変換パネルに蓄積され
た放射線画像情報は時系列化されて取り出されるので、
ある時間（ｔi ）に照射された輝尽励起光による輝尽発
光は、望ましくはすべて採光されてその時間に輝尽励起
光が照射されていた当該パネル上のある画素（ｘi ，ｙ
i ）からの出力として記録されるのであるが、かりに輝
尽励起光が当該パネル内で散乱等により広がり、照射画
素（ｘi ，ｙi ）の外側に存在する輝尽性蛍光体をも励
起してしまうと、当該照射画素（ｘi ，ｙi ）からの出
力としてその画素よりも広い領域からの出力が記録され
てしまう。従って、ある時間（ｔi ）に照射された輝尽
励起光による輝尽発光が、その時間（ｔi ）に輝尽励起
光が真に照射されていた当該パネル上の画素（ｘi ，ｙ
i ）からの発光のみであれば、その発光がいかなる広が
りを持つものであろうと、得られる画像の鮮鋭性には影
響がない。 【００１０】このような情況の中で、放射線画像の鮮鋭
性を改善する方法がいくつか提案されている。例えば放
射線画像変換パネルの輝尽性蛍光体層中に白色粉末を混
入する方法 (特開昭５５−１４６４４７号公報参照) 、
放射線画像変換パネルを輝尽性蛍光体の輝尽励起波長領
域における平均反射率が当該輝尽性蛍光体の輝尽発光波
長領域における平均反射率よりも小さくなるように着色
する方法 (特開昭５５−１６３５００号公報参照) 等で
ある。しかし、これらの方法では、鮮鋭性は改善される
が、その結果必然的に放射線感度が著しく低下する問題
がある。 【００１１】一方、輝尽性蛍光体を用いた放射線画像変
換パネルにおける従来の欠点を改良した技術として、輝
尽性蛍光体層が結着剤を含有しない放射線画像変換パネ
ルおよびその製造方法が提案されている (特開昭６１−
７３１００号公報参照) 。この技術によれば、放射線画
像変換パネルの輝尽性蛍光体層が結着剤を含有しないの
で、輝尽性蛍光体の充填率が著しく向上すると共に、輝
尽性蛍光体層中での輝尽励起および輝尽発光の指向性が
向上するので、放射線画像変換パネルの放射線に対する
感度と画像の粒状性が改善されると同時に、画像の鮮鋭
性も改善される。 【００１２】さらに、輝尽性蛍光体層が微細の柱状結晶
からなる放射線画像変換パネルが提案されている (特開
昭６１−１４２４９７号〜１４２５００号、同６２−１
０５０９８号公報参照) 。この技術によれば、輝尽励起
光は、微細の柱状結晶の光誘導効果のため柱状結晶内で
反射を繰り返しながら、柱状結晶外に散逸することなく
柱状結晶の底まで到達するため、輝尽発光による画像の
鮮鋭性をより増大することができる。 【００１３】 【発明が解決しようとする課題】しかし、柱状結晶構造
により構成された輝尽性蛍光体層においては、その表面
に柱状結晶の先端部による凹凸が形成されるため、例え
ばレーザー光よりなる輝尽励起光が当該表面の凹凸によ
って散乱され、輝尽励起光が輝尽性蛍光体層内で広がっ
てしまうために得られる画像の鮮鋭性が低下し、しかも
柱状結晶の伸びた方向に指向性を持たせられた輝尽発光
は、柱状結晶の先端部の凹凸による散乱によって指向性
を失うために、光検出器への集光効率が低下して放射線
感度が低下してしまう。以上の事情から、放射線感度、
鮮鋭性に優れた放射線画像が得られない問題があること
が判明した。そこで、本発明の目的は、放射線感度およ
び鮮鋭性に優れた放射線画像変換パネルを提供すること
にある。 【００１４】 【課題を解決するための手段】本発明の放射線画像変換
パネルは、基板上に気相堆積法により形成された輝尽性
蛍光体層を有する放射線画像変換パネルにおいて、前記
輝尽性蛍光体層が柱状結晶からなり、当該柱状結晶の先
端部からなる輝尽性蛍光体層の表面が平坦化処理されて
いることを特徴とする。 【００１５】 【作用】以上の構成の放射線画像変換パネルによれば、
気相堆積法により形成された柱状結晶からなる輝尽性蛍
光体層における当該柱状結晶の先端部からなる輝尽性蛍
光体層の表面が平坦化処理されることにより、輝尽性蛍
光体層の表面の凹凸の程度が小さくなり、これにより輝
尽励起光の散乱が抑制されるために画像の鮮鋭性が向上
する。また、輝尽発光の柱状結晶の先端部の凹凸による
散乱が抑制されて、柱状結晶の伸びた方向への指向性の
低下を防ぐことができるため、放射線感度も向上する。 【００１６】以下、本発明を具体的に説明する。図１
は、本発明の一実施例に係る放射線画像変換パネルにお
ける輝尽性蛍光体層の状態を拡大して示す説明用断面図
であり、１は基板、２は輝尽性蛍光体層、２Ａは柱状結
晶、２Ｂは空隙である。輝尽性蛍光体層２は、気相堆積
法により形成されて基板１に対して垂直方向に伸びる微
細な柱状結晶２Ａの集合体からなり、個々の柱状結晶２
Ａ，２Ａ間には両者を隔絶する微細な空隙２Ｂが形成さ
れている。ここに、柱状結晶２Ａの膜厚（高さ）は例え
ば５０〜１０００μｍとされ、好ましくは１００〜６０
０μｍとされる。 【００１７】輝尽性蛍光体層２の表面は、連続膜３を設
けることによって平坦化処理がなされている。すなわ
ち、連続膜３によって輝尽性蛍光体層２の表面が平坦化
されている。連続膜は、例えば、柱状結晶を気相堆積法
により形成する工程において、柱状結晶を所定の高さ
（厚さ）になるまで成長させ、この状態において、気相
堆積条件を連続膜が形成される条件に変更した上で更に
当該気相堆積法による成膜を継続することにより、連続
膜３を形成することができる。連続膜が形成される気相
堆積条件としては、雰囲気圧力を低くする手段、基板の
温度を高くする手段、および気相堆積速度を小さくする
手段、その他を利用することができる。これらの手段
は、それぞれ単独でもよいし、２つまたは３つを組合せ
れば、より大きな効果を得ることができる。 【００１８】連続膜３の膜厚は２〜５０μｍであること
が好ましく、特に５〜２０μｍであることが好ましい。
連続膜３の膜厚が過小の場合には輝尽励起光の散乱を有
効に防止することが困難である。一方、連続膜３の膜厚
が過大の場合には柱状結晶による輝尽励起光の光閉じ込
めが小さくなり、鮮鋭性が低下しやすい。 【００１９】本発明において、平坦化処理は、輝尽性蛍
光体層２の表面を機械的な処理を施すことにより、行う
こともできる。この場合において、得られる放射線画像
変換パネルの状態は、図２に示すように、輝尽性蛍光体
層２の柱状結晶２Ａ，２Ａの各々の頭部が単に平坦化さ
れるか、あるいは図３に示すように、柱状結晶２Ａ，２
Ａの各々の頭部が圧潰されて空隙２Ｂの開口が狭くな
り、若しくは開口が塞がれて連続表面状となる。 【００２０】機械的な平坦化処理手段の例としては、例
えば、ローラのような転動体を輝尽性蛍光体層の表面に
押圧したり、ソフト圧でのショットブラスティング加工
等の手段、あるいは輝尽性蛍光体層の表面に球体を撒布
して基板ごと振動させる手段等を挙げることができる。
また、固定した研磨工具により輝尽性蛍光体層の表面を
研磨する手段、研磨工具自身を回転させたり、振動させ
たりすることにより、より短時間に滑らかな表面を得る
ようにする手段等を挙げることができる。また、湿式研
磨法として、研磨工程中、研磨工具と輝尽性蛍光体層の
表面との間に、例えばアルコール液のような輝尽性蛍光
体層の表面を溶かしにくい液を介在させてもよい。かか
る液体を介在させることにより、研磨工具と輝尽性蛍光
体層の表面との間の摩擦係数を低下させることができ、
荒れの少ない平坦面を得ることができる。また、水など
の、輝尽性蛍光体層に対して溶解性を有する液体を少量
だけ研磨工具に浸み込ませてから仕上げ研磨を行っても
よい。この場合には、輝尽性蛍光体層の表面は、０．１
μｍ程度の微細なクラックも生じることがなく、ミクロ
的にも滑らかな表面を得ることができる。 【００２１】また、平坦化処理は、輝尽性蛍光体層２の
表面を溶融させて平坦化させることによって、行うこと
もできる。この場合において、得られる放射線画像変換
パネルの状態は、図２または図３と同様の状態となる。
輝尽性蛍光体層２の表面を溶融させる手段の例として
は、加熱した板またはローラを輝尽性蛍光体層２の表面
に押しつける手段を挙げることができる。この加熱温度
は、輝尽性蛍光体の融点をＴｍ（℃）とすると、（Ｔｍ
−２００）〜（Ｔｍ＋１００）（℃）が好ましい。 【００２２】以上において、平坦化処理された輝尽性蛍
光体層２の表面粗さは、日本工業規格（ＪＩＳ）のＢ０
６０１で規定された中心線平均粗さＲａとして１０μｍ
以下であることが好ましく、特に５μｍ以下であること
が好ましい。なお、この表面粗さＲａは、柱状結晶２
Ａ，２Ａ間の隙間２Ｂを除いた部分についての表面粗さ
である。 【００２３】本発明において、輝尽性蛍光体とは、最初
の光もしくは高エネルギー放射線が照射された後に、光
的、熱的、機械的、化学的または電気的等の刺激による
輝尽励起により、最初の光もしくは高エネルギーの放射
線の照射量に対応した輝尽発光を示す蛍光体をいうが、
実用的な面からは、波長５００ｎｍ以上、２０００ｎｍ
以下の輝尽励起光によって輝尽発光を示す蛍光体が好ま
しい。 【００２４】輝尽性蛍光体層を構成する輝尽性蛍光体と
しては、以下のものを用いることができる。 （１）米国特許第３，８５９，５２７号明細書に記載の
ＳｒＳ：Ｃｅ，Ｓｍ、ＳｒＳ：Ｅｕ，Ｓｍ、Ｌａ2 Ｏ2
Ｓ：Ｅｕ，Ｓｍ、（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ：Ｍｎ，Ｘ（ただ
し、Ｘはハロゲンを表す。）で表される蛍光体。 （２）特開昭５５−１２１４２号公報に記載の一般式が ＢａＯ・ｘＡｌ2 Ｏ3 ：Ｅｕ （ただし、ｘは０．８≦ｘ≦１０を満たす数を表す。)
で表されるアルミン酸バリウム蛍光体。 （３）同５５−１２１４２号公報に記載の一般式が ＭA Ｏ・ｘＳｉＯ2 ：Ａ （ただし、ＭA は、Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｚｎ，Ｃｄ，Ｂ
ａを表し、Ａは、Ｃｅ，Ｔｂ，Ｅｕ，Ｔｍ，Ｐｂ，Ｔ
ｌ，Ｂｉ，Ｍｎの少なくとも１種を表し、ｘは０．５≦
ｘ＜２．５を満たす数を表す。)で表されるアルカリ土
類金属ケイ酸塩系蛍光体。 【００２５】（４）特開昭５５−１２１４３号公報に記
載の一般式が （Ｂａ1-x-y Ｍｇx Ｃａy ）ＦＸ：ｅＥｕ2+ （ただし、Ｘは、Ｂｒ，Ｃｌの少なくとも１種を表し、
ｘ，ｙ，ｅは、０＜ｘ＋ｙ≦０．６、ｘｙ≠０、１０-6
≦ｅ≦５×１０-2を満たす数を表す。)で表される蛍光
体。 （５）特開昭５５−１２１４４号公報に記載の一般式が ＬｎＯＸ：ｘＡ （ただし、Ｌｎは、Ｌａ，Ｙ，Ｇｄ，Ｌｕの少なくとも
１種を表し、Ｘは、Ｃｌ，Ｂｒの少なくとも１種を表
し、Ａは、Ｃｅ，Ｔｂの少なくとも１種を表し、ｘは０
＜ｘ＜０．１を満たす数を表す。) で表される蛍光体。 （６）特開昭５５−１２１４５号公報に記載の一般式が （Ｂａ1-x （ＭA ）x ）ＦＸ：ｙＡ （ただし、ＭA は、Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｚｎ，Ｃｄの少
なくとも１種を表し、Ｘは、Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉの少なくと
も１種を表し、Ａは、Ｅｕ，Ｔｂ，Ｃｅ，Ｔｍ，Ｄｙ，
Ｐｒ，Ｈｏ，Ｎｄ，Ｙｂ，Ｅｒの少なくとも１種を表
し、ｘ，ｙは、０≦ｘ≦０．６、０≦ｙ≦０．２を満た
す数を表す。)で表される蛍光体。 【００２６】（７）特開昭５５−１６００７８号公報に
記載の一般式が ＭA ＦＸ・ｘＡ：ｙＬｎ （ただし、ＭA は、Ｍｇ，Ｃａ，Ｂａ，Ｓｒ，Ｚｎ，Ｃ
ｄの少なくとも１種を表し、Ａは、ＢｅＯ，ＭｇＯ，Ｃ
ａＯ，ＳｒＯ，ＢａＯ，ＺｎＯ，Ａｌ2 Ｏ3 ，Ｙ
2 Ｏ3 ，Ｌａ2 Ｏ3 ，Ｉｎ2 Ｏ3 ，ＳｉＯ2 ，Ｔｉ
Ｏ2 ，ＺｒＯ2 ，ＧｅＯ2 ，ＳｎＯ2 ，Ｎｂ2 Ｏ5 ，Ｔ
ａ2 Ｏ5 ，ＴｈＯ2 の少なくとも１種を表し、Ｌｎは、
Ｅｕ，Ｔｂ，Ｃｅ，Ｔｍ，Ｄｙ，Ｐｒ，Ｈｏ，Ｎｄ，Ｙ
ｂ，Ｅｒ，Ｓｍ，Ｇｄの少なくとも１種を表し、Ｘは、
Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉの少なくとも１種を表し、ｘ，ｙは、５
×１０-5≦ｘ≦０．５、０＜ｙ≦０．２を満たす数を表
す。)で表される希土類元素賦活２価金属フルオロハラ
イド蛍光体。 （８）特開昭５９−３８２７８号公報に記載の 一般式〔Ｉ〕 ｘＭ3 （ＰＯ4 ）2 ・ＮＸ2 ：ｙＡ 一般式〔II〕 Ｍ3 （ＰＯ4 ）2 ・ｙＡ （式中、Ｍ，Ｎは、それぞれ、Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂ
ａ，Ｚｎ，Ｃｄの少なくとも１種を表し、Ｘは、Ｆ，Ｃ
ｌ，Ｂｒ，Ｉの少なくとも１種を表し、Ａは、Ｅｕ，Ｔ
ｂ，Ｃｅ，Ｔｍ，Ｄｙ，Ｐｒ，Ｈｏ，Ｎｄ，Ｙｂ，Ｅ
ｒ，Ｓｂ，Ｔｌ，Ｍｎ，Ｓｎの少なくとも１種を表し、
ｘ，ｙは、０＜ｘ≦６、０≦ｙ≦１を満たす数を表
す。）で表される蛍光体。 【００２７】（９）特開昭６０−８４３８１号公報に記
載の一般式 ＭA Ｘ2 ・ａＭA Ｘ' 2 ：ｘＥｕ2+ （ただし、ＭA は、Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａの少なくとも１種
のアルカリ土類金属を表し、ＸおよびＸ' は、Ｃｌ，Ｂ
ｒ，Ｉの少なくとも１種のハロゲンを表し、かつＸ≠
Ｘ' であり、ａは、０．１≦ａ≦１０．０を満たす数を
表し、ｘは、０＜ｘ≦０．２を満たす数を表す。)で表
される２価ユーロピウム賦活アルカリ土類金属ハロゲン
化物蛍光体。 （１０）特開昭６３−２７５８８号公報に記載の一般式 ＭＸ2 ・ａＭＸ' 2 ：ｂＥｕ2+ （ただし、Ｍは、Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａの少なくとも１種の
アルカリ土類金属を表し、ＸおよびＸ' は、Ｃｌ，Ｂ
ｒ，Ｉの少なくとも１種のハロゲンを表し、ａは、０．
５≦ａ≦１．８を満たす数を表し、ｂは、１０-4≦ｂ≦
１０-2を満たす数を表す。)で表される２価ユーロピウ
ム賦活アルカリ土類金属ハロゲン化物蛍光体。 【００２８】（１１）第５１回応用物理学会学術講演会
の講演予稿集（１９９０年秋季）第１０８６頁に記載さ
れている一般式 ＢａＸ2 ：Ｅｕ（Ｘはハロゲン） で表される２価ユーロピウム賦活ハロゲン化バリウム蛍
光体。 （１２）特開昭６１−７２０８８号公報に記載の一般式 ＭA Ｘ・ａＭB Ｘ' 2 ・ｂＭC Ｘ”3 ：ｃＡ （ただし、ＭA は、Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｒｂ，Ｃｓの少な
くとも１種のアルカリ金属を表し、ＭB は、Ｂｅ，Ｍ
ｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｚｎ，Ｃｄ，Ｃｕ，Ｎｉの少な
くとも１種の２価の金属を表し、ＭC は、Ｓｃ，Ｙ，Ｌ
ａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｐｍ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔ
ｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕ，Ａｌ，Ｇ
ａ，Ｉｎの少なくとも１種の３価の金属を表し、Ｘ，
Ｘ' ，Ｘ”は、Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉの少なくとも１種の
ハロゲンを表し、Ａは、Ｅｕ，Ｔｂ，Ｃｅ，Ｔｍ，Ｄ
ｙ，Ｐｒ，Ｈｏ，Ｎｄ，Ｙｂ，Ｅｒ，Ｇｄ，Ｌｕ，Ｓ
ｍ，Ｙ，Ｔｌ，Ｎａ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｍｇの少なくとも１
種の金属を表し、ａ，ｂ，ｃは、０＜ａ＜０．５、０≦
ｂ＜０．５、０＜ｃ≦０．２を満たす数を表す。)で表
されるアルカリハライド蛍光体。 【００２９】本発明においては、特に、アルカリハライ
ド蛍光体は、気相堆積法により容易に蛍光体層を形成さ
せることができるので好ましい。但し、本発明において
は、以上の蛍光体に限定されず、放射線を照射した後、
輝尽励起光を照射した場合に輝尽発光を示す蛍光体であ
ればその他の蛍光体をも用いることができる。 【００３０】本発明においては、複数の輝尽性蛍光体を
用いて２以上の輝尽性蛍光体層からなる輝尽性蛍光体層
群を形成してもよい。この場合は、輝尽励起光が入射さ
れる側の最表層に位置する輝尽性蛍光体層の表面を平坦
化処理すればよい。また、この場合には、それぞれの輝
尽性蛍光体層に含まれる輝尽性蛍光体は同一でも、異な
っていてもよい。 【００３１】本発明において、基板としては、例えばア
ルミナ等のセラミックス板、化学的強化ガラス等のガラ
ス板、アルミニウム、鉄、銅、クロム等の金属板あるい
は該金属酸化物の被覆層を有する金属板を好ましく用い
ることができるが、セルロースアセテートフィルム、ポ
リエステルフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィ
ルム、ポリアミドフィルム、ポリイミドフィルム、ポリ
カーボネートフィルム等のプラスチックフィルムを用い
ることもできる。また、これら基板の厚みは、その材質
等によって異なるが、一般的には８０〜３０００μｍで
ある。 【００３２】基板の表面は滑面であってもよいし、輝尽
性蛍光体層との接着性を向上させる目的でマット面とし
てもよい。また基板の表面は特開昭６１−１４２４９７
号公報に述べられているような凹凸面としてもよいし、
特開昭６１−１４２４９８号公報に述べられているよう
に隔絶されたタイル状板を敷き詰めた構造でもよい。さ
らに、これら基板上には、必要に応じて光反射層、光吸
収層、接着層等を設けてもよい。 【００３３】本発明においては、輝尽性蛍光体層の表面
に、これを物理的にあるいは化学的に保護するための保
護層を設けることが好ましいが、この保護層は、保護層
用の塗布液を輝尽性蛍光体層の上に直接塗布して形成し
てもよいし、あらかじめ別途形成した保護層を輝尽性蛍
光体層上に接着して設けてもよい。また、特開昭６１−
１７６９００号公報で提案されている放射線および／ま
たは熱によって硬化される樹脂を用いてもよい。保護層
の材料としては、酢酸セルロース、ニトロセルロース、
ポリメチルメタクリレート、ポリビニルブチラール、ポ
リビニルホルマール、ポリカーボネート、ポリエステ
ル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリ
プロピレン、ポリ塩化ビニリデン、ナイロン、ポリ四フ
ッ化エチレン、ポリ三フッ化一塩化エチレン、四フッ化
エチレン／六フッ化プロピレン共重合体、塩化ビニリデ
ン／塩化ビニル共重合体、塩化ビニリデン／アクリロニ
トリル共重合体等を挙げることができる。 【００３４】また、この保護層は、真空蒸着法、スパッ
タリング法等により、ＳｉＣ，ＳｉＯ2 ，ＳｉＮ，Ａｌ
2 Ｏ3 等の無機物質を積層して形成してもよい。また、
透光性に優れたシート状に成形できるものを輝尽性蛍光
体層上に密着させて、あるいは距離をおいて配設して保
護層とすることもできる。保護層は、輝尽励起光および
輝尽発光を効率よく透過するために、広い波長範囲で高
い光透過率を示すことが望ましく、光透過率は８０％以
上が好ましい。そのような特性を有する物質としては、
例えば石英、ホウケイ酸ガラス、化学的強化ガラス等の
板ガラスや、ＰＥＴ、延伸ポリプロピレン、ポリ塩化ビ
ニル等の有機高分子化合物が挙げられる。ホウケイ酸ガ
ラスは３３０ｎｍ〜２．６μｍの波長範囲で８０％以上
の光透過率を示し、石英ガラスではさらに短波長におい
ても高い光透過率を示す。 【００３５】さらに、保護層の表面に、ＭｇＦ2 等の反
射防止層を設けると、輝尽励起光および輝尽発光を効率
よく透過すると共に、鮮鋭性の低下を小さくする効果も
あるので好ましい。また、保護層の厚さは、５０μｍ〜
５ｍｍであり、１００μｍ〜３ｍｍであることが好まし
い。保護層を輝尽性蛍光体層に対して距離をおいて配設
する場合には、基板と保護層との間に、蛍光体層を取り
囲んでスペーサを設けるのがよく、そのようなスペーサ
としては、輝尽性蛍光体層を外部雰囲気から遮断した状
態で保持することができるものであれば特に制限され
ず、ガラス、セラミックス、金属、プラスチック等を用
いることができ、厚さは輝尽性蛍光体層の厚さ以上であ
ることが好ましい。 【００３６】本発明においては、気相堆積法により輝尽
性蛍光体層を形成するが、気相堆積法としては蒸着法が
好ましく、電子ビーム蒸着法のほかに、抵抗加熱蒸着法
等を用いてもよい。また、複数の電子ビーム発生器また
は抵抗加熱器を用いて共蒸着を行ってもよい。すなわ
ち、輝尽性蛍光体の構成材料を複数の抵抗加熱器または
電子ビームを用いて共蒸着し、基板上で目的とする輝尽
性蛍光体を合成すると同時に、輝尽性蛍光体層を形成す
ることも可能である。 【００３７】 【実施例】以下、本発明の実施例を比較例と共に説明す
るが、本発明はこれらの態様に限定されるものではな
い。 〔比較例１〕厚さが０．５ｍｍで表面が平滑なアルミニ
ウム板からなる基板を蒸着装置内に配置した。蒸発源容
器内にＲｂＢｒ：０．００２ＴｌＢｒ (輝尽性蛍光体の
材料) を充填して、この蒸発源容器を蒸着装置内に配置
した。蒸着装置内を排気し、基板を加熱して基板表面を
清浄にした。基板の温度を３００℃に設定し、蒸着装置
内に窒素ガスを導入して、雰囲気圧力を１×１０-3Ｔｏ
ｒｒに設定した。 【００３８】電子ビーム蒸着法により蒸発源容器内の輝
尽性蛍光体の材料を蒸発させてこれを基板上に堆積させ
た。なお、堆積速度は１０μｍ／ｍｉｎに設定した。蒸
着膜厚が３００μｍとなった時点で蒸着を停止し、表面
に凹凸のある輝尽性蛍光体層を形成した。この輝尽性蛍
光体層を用いて比較用の放射線画像変換パネルａを作製
した。 【００３９】〔実施例１〕比較例１と同様にして、電子
ビーム蒸着法により蒸発源容器内の輝尽性蛍光体の材料
を蒸発させてこれを基板上に堆積させた。堆積速度は１
０μｍ／ｍｉｎに設定した。蒸着膜厚が２５０μｍとな
った時点で、雰囲気圧力を１×１０-3Ｔｏｒｒから２×
１０-6Ｔｏｒｒに低下させてさらに蒸着を継続した。蒸
着膜厚が３００μｍとなった時点で蒸着を停止し、表面
粗さＲａ（日本工業規格（ＪＩＳ）のＢ０６０１の方法
に従って測定したもの。以下において同じ。）が４．５
μｍの連続膜を有する平坦化処理された輝尽性蛍光体層
を形成した。この輝尽性蛍光体層を用いて本発明の放射
線画像変換パネルＡを作製した。 【００４０】〔実施例２〕比較例１と同様にして、電子
ビーム蒸着法により蒸発源容器内の輝尽性蛍光体の材料
を蒸発させてこれを基板上に堆積させた。堆積速度は１
０μｍ／ｍｉｎに設定した。蒸着膜厚が２５０μｍとな
った時点で、基板の温度を３００℃から５５０℃に上昇
させてさらに蒸着を継続し、蒸着膜厚が３００μｍとな
った時点で蒸着を停止し、表面粗さＲａが３μｍの連続
膜を有する平坦化処理された輝尽性蛍光体層を形成し
た。この輝尽性蛍光体層を用いて本発明の放射線画像変
換パネルＢを作製した。 【００４１】〔実施例３〕比較例１と同様にして、電子
ビーム蒸着法により蒸発源容器内の輝尽性蛍光体の材料
を蒸発させてこれを基板上に堆積させた。堆積速度は１
０μｍ／ｍｉｎに設定した。蒸着膜厚が２５０μｍとな
った時点で、堆積速度を１０μｍ／ｍｉｎから０．５μ
ｍ／ｍｉｎに低下させてさらに蒸着を継続し、蒸着膜厚
が３００μｍとなった時点で蒸着を停止し、表面粗さＲ
ａが３．５μｍの連続膜を有する平坦化処理された輝尽
性蛍光体層を形成した。この輝尽性蛍光体層を用いて本
発明の放射線画像変換パネルＣを製造した。 【００４２】〔実施例４〕比較例１と同様にして、電子
ビーム蒸着法により蒸発源容器内の輝尽性蛍光体の材料
を蒸発させてこれを基板上に堆積させた。堆積速度は１
０μｍ／ｍｉｎに設定した。蒸着膜厚が３００μｍとな
った時点で蒸着を停止し、表面に凹凸のある輝尽性蛍光
体層を形成した。次いで、この凹凸のある輝尽性蛍光体
層の表面をローラで圧縮して、表面粗さＲａが２．５μ
ｍの平坦化処理された輝尽性蛍光体層を得た。この輝尽
性蛍光体層を用いて本発明の放射線画像変換パネルＤを
作製した。 【００４３】〔実施例５〕比較例１と同様にして、電子
ビーム蒸着法により蒸発源容器内の輝尽性蛍光体の材料
を蒸発させてこれを基板上に堆積させた。堆積速度は１
０μｍ／ｍｉｎに設定した。蒸着膜厚が３００μｍとな
った時点で蒸着を停止し、表面に凹凸のある輝尽性蛍光
体層を形成した。次いで、この凹凸のある輝尽性蛍光体
層の表面を研磨工具で研磨して、表面粗さＲａが３μｍ
の平坦化処理された輝尽性蛍光体層を得た。この輝尽性
蛍光体層を用いて本発明の放射線画像変換パネルＥを作
製した。 【００４４】〔実施例６〕比較例１と同様にして、電子
ビーム蒸着法により蒸発源容器内の輝尽性蛍光体の材料
を蒸発させてこれを基板上に堆積させた。堆積速度は１
０μｍ／ｍｉｎに設定した。蒸着膜厚が３００μｍとな
った時点で蒸着を停止し、表面に凹凸のある輝尽性蛍光
体層を形成した。次いで、この凹凸のある輝尽性蛍光体
層の表面を加熱板で溶融して、表面粗さＲａが３．５μ
ｍの平坦化処理された輝尽性蛍光体層を得た。この輝尽
性蛍光体層を用いて本発明の放射線画像変換パネルＦを
作製した。 【００４５】〔評価〕以上の実施例および比較例で得ら
れた放射線画像変換パネルについて、以下のようにし
て、放射線感度および鮮鋭性を評価した。 【００４６】〔放射線感度〕Ｘ線曝射後、半導体レーザ
光で励起した際の発光量を測定し、比較例１で得られた
放射線画像変換パネルの場合を１００とする相対値で示
した。 【００４７】〔鮮鋭性〕放射線画像変換パネルにＣＴＦ
チャートを貼付けた後、管電圧８０ｋＶP-P のＸ線を１
０ｍＲ（管球からパネルまでの距離：１．５ｍ）照射し
た後、半導体レーザ光（発振波長：７８０ｎｍ、ビーム
径：１００μｍ）で走査して輝尽励起し、ＣＴＦチャー
ト像を輝尽性蛍光体層から放射される輝尽発光として読
取り、光検出器 (光電子増倍管) で光電変換して画像信
号を得た。この信号値により、画像の変調伝達関数 (Ｍ
ＴＦ）を調べ、放射線画像の鮮鋭性を求めた。なお、Ｍ
ＴＦは、空間周波数が１サイクル／ｍｍの時の値であ
る。以上の結果を後記表１に示す。 【００４８】 【表１】 【００４９】表１より明らかなように、本発明の実施例
で得られた放射線画像変換パネルＡ〜Ｆは、比較例で得
られた放射線画像変換パネルａに比較して、放射線感度
および鮮鋭性が格段に優れている。 【００５０】 【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の放
射線画像変換パネルは、放射線感度および鮮鋭性が優れ
たものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る放射線画像変換パネル
における輝尽性蛍光体層の状態を示す説明用断面図であ
る。 【図２】本発明に係る放射線画像変換パネルの輝尽性蛍
光体層の他の状態を示す説明用断面図である。 【図３】本発明に係る放射線画像変換パネルの輝尽性蛍
光体層の更に他の状態を示す説明用断面図である。 【符号の説明】 １ 基板 ２ 輝尽性蛍
光体層 ２Ａ 柱状結晶 ２Ｂ 空隙 ３ 連続膜
における輝尽性蛍光体層の状態を示す説明用断面図であ
る。 【図２】本発明に係る放射線画像変換パネルの輝尽性蛍
光体層の他の状態を示す説明用断面図である。 【図３】本発明に係る放射線画像変換パネルの輝尽性蛍
光体層の更に他の状態を示す説明用断面図である。 【符号の説明】 １ 基板 ２ 輝尽性蛍
光体層 ２Ａ 柱状結晶 ２Ｂ 空隙 ３ 連続膜
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G21K 4/00
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 基板上に気相堆積法により形成された輝
尽性蛍光体層を有する放射線画像変換パネルにおいて、 前記輝尽性蛍光体層が柱状結晶からなり、当該柱状結晶
の先端部からなる輝尽性蛍光体層の表面が平坦化処理さ
れていることを特徴とする放射線画像変換パネル。
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|---|---|---|---|
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-
1993
- 1993-01-29 JP JP03241193A patent/JP3398406B2/ja not_active Expired - Lifetime
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