JP5499706B2 - シンチレータパネル - Google Patents
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Description
2.前記蛍光体がヨウ化セシウムであることを特徴とする前記1に記載のシンチレータパネル。
2、3 抵抗加熱ルツボ
4 回転機構
5 基板ホルダ
6 基板
7 真空ポンプ
8、9 シャッター
本発明のシンチレータパネルの作製に際しては、種々多様な基板を使用することができる。即ち、X線等の放射線を透過させることが可能な各種のガラス、高分子材料、金属等を用いることができるが、例えば、石英、ホウ珪酸ガラス、化学的強化ガラスなどの板ガラス、サファイア、チッ化珪素、炭化珪素などのセラミック基板、シリコン、ゲルマニウム、ガリウム砒素、ガリウム燐、ガリウム窒素など半導体基板、また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、トリアセテートフィルム、ポリカーボネートフィルム、炭素繊維強化樹脂シート等の高分子フィルム(プラスチックフィルム)、アルミニウムシート、鉄シート、銅シート等の金属シート、あるいは該金属酸化物の被覆層を有する金属シートなどを用いることができる。基板の厚みは50μm〜1mmであることが好ましく、50〜500μmであることがより好ましい。
本発明に係る蛍光体層の蛍光体とは、X線等の入射された放射線のエネルギーを吸収して、波長が300nmから800nmの電磁波、即ち可視光線を中心に紫外光から赤外光に亘る電磁波(光)を発光する蛍光体をいう。
保護フィルムは蛍光体層を防湿し、蛍光体層の劣化を抑制するためのもので、透湿度の低いフィルムから構成される。例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム(PET)を用いることができる。PETの他には、ポリエステルフィルム、ポリメタクリレートフィルム、ニトロセルロースフィルム、セルロースアセテートフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム等を用いることができる。また、必要とされる防湿性にあわせて、これらフィルムに金属酸化物などを蒸着した蒸着フィルムを複数枚積層した構成とすることもできる。
本発明における反射層は、蛍光体で変換された光を外部へ出射するため反射層として機能させることが可能であり、発光光の利用効率の面で反射層は反射率の高い金属で形成することが好ましい。反射率の高い金属膜層としては、Al、Ag、Cr、Cu、Ni、Mg、Pt、Auからなる群の中の物質を含む材料が挙げられる。本発明に係る反射層の形成方法は既知のいかなる方法でも構わないが、例えば、上記原材料を使用したスパッタ処理が挙げられる。反射層の厚さは0.01〜0.3μmであることが、発光光取り出し効率の観点から好ましい。
保護層は溶剤に溶解した樹脂を塗布、乾燥して形成することが好ましい。ガラス転位点が30〜100℃のポリマーであることが蒸着結晶と基板との膜付の点で好ましく、具体的には、ポリウレタン樹脂、塩化ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニル−アクリロニトリル共重合体、ブタジエン−アクリロニトリル共重合体、ポリアミド樹脂、ポリビニルブチラール、ポリエステル樹脂、セルロース誘導体(ニトロセルロース等)、スチレン−ブタジエン共重合体、各種の合成ゴム系樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、フェノキシ樹脂、シリコン樹脂、アクリル系樹脂、尿素ホルムアミド樹脂等が挙げられるが、特にポリエステル樹脂であることが好ましい。
本発明に係る蛍光体層は、図1に模式的に示す蒸着装置によって形成することができる。
基板上に蛍光体層を設けたシンチレータシートは、シンチレータシートを上下の保護フィルムで挟み、減圧雰囲気中で上下の保護フィルムが接触する端部を融着することにより封止し、シンチレータパネルの形成することができる。蛍光体層が形成される基板の蒸着時の温度は25〜300℃に設定することが好ましく、より好ましくは50〜250℃である。
〔シンチレータパネル1の作製〕
(蒸着源材料−1の作製)
CsIに対し、賦活剤原料としてヨウ化タリウム(TlI)を0.3(mol%)の比率で混合し、乳鉢にてこれらが均一になるように粉砕し、混合した。
CsIに対し、賦活剤原料としてヨウ化タリウム(TlI)を0.03(mol%)の比率で混合し、乳鉢にてこれらが均一になるように粉砕し、混合した。
CsIに対し、賦活剤原料を使用せず、乳鉢にてCsIが均一になるように粉砕し、混合した。
アルミからなる基板の片面に上記蒸着源材料を、図1に示す蒸着装置1を使用して蒸着させ蛍光体層を形成した。
蛍光体層側の保護フィルムは、PET(ポリエチレンテレフタレートフィルム)とCPP(キャステングポリプロプレン)の積層フィルムを使用した。積層フィルムの積層方法はドライラミネーションで接着剤層の厚みは1μmとした。使用した接着剤は2液反応型のウレタン系接着剤である。基板側の保護フィルムも同様のものを使用した。このように上下に配置した保護フィルムを、減圧下で周縁部をインパルスシーラーを用いて融着することで封止し、シンチレータパネル1を作製した。
シンチレータパネル1の作製において、蒸着源材料−2におけるヨウ化タリウム(TlI)を0.3(mol%)とした以外は、同様にしてシンチレータパネル2を作製した。
シンチレータパネル1の作製において、蒸着源材料−2におけるヨウ化タリウム(TlI)を6.0(mol%)とし、全膜厚が450μmとなったところで1層目の蒸着を終了する以外は、同様にしてシンチレータパネル3を作製した。
蒸着原材料−1を用いて、全膜厚が500μmとなったところで蒸着を終了させ、1層の蛍光体層を作製した以外は、シンチレータパネル1と同様にしてシンチレータパネル4を作製した。
シンチレータパネル1の作製において、蒸着源材料−2におけるヨウ化タリウム(TlI)を3.0(mol%)とした以外は、同様にしてシンチレータパネル5を作製した。
シンチレータパネル3の作製において、蒸着源材料−1におけるヨウ化タリウム(TlI)を0.18(mol%)とした以外は、同様にしてシンチレータパネル6を作製した。
シンチレータパネル3の作製において、蒸着源材料−1におけるヨウ化タリウム(TlI)を0.072(mol%)とした以外は、同様にしてシンチレータパネル7を作製した。
シンチレータパネル3の作製において、蒸着源材料−1におけるヨウ化タリウム(TlI)を0.045(mol%)とした以外は、同様にしてシンチレータパネル8を作製した。
シンチレータパネル3の作製において、蒸着源材料−1におけるヨウ化タリウム(TlI)を0.030(mol%)とした以外は、同様にしてシンチレータパネル9を作製した。
シンチレータパネル2の作製において、蒸発源材料−1の代わりに上記蒸発源材料−3を使用し、蒸着源材料−2の蒸着を行う前に抵抗加熱ルツボ2を加熱して、シャッター8を開放して蛍光体層の膜厚が10μmとなったところで蒸着を終了したこと以外は、同様にして蛍光体の全膜厚500μmのシンチレータパネル10を作製した。
シンチレータパネル3の作製において、上記蒸発源材料−3を蒸発源である抵抗加熱ルツボ(図示せず)に充填し、基板6と抵抗加熱ルツボとの間隔も700mmに調節した。蒸着源材料−1の蒸着を行う前に抵抗加熱ルツボを加熱して、シャッター(図示せず)を開放して蛍光体層の膜厚が10μmとなったところで蒸着を終了したこと以外は、同様にしてシンチレータパネル11を作製した。
(輝度の測定)
得られた放射線像変換パネルを、10cm×10cmの大きさのCMOSフラットパネル(ラドアイコン社製 X線CMOSカメラシステム ShadowBox4KEV)にセットし、管電圧80kVpのX線を各試料の裏面(蛍光体層が形成されていない面)から照射し、12bitの出力データより輝度を測定し、その測定値を「発光輝度(感度)」とした。
賦活剤の濃度は、誘導結合プラズマ発光分光分析装置(Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometer:ICP−AES)にて測定する。蒸着によって得られた柱状結晶の厚さ方向に対し、1層目と2層目の部分で結晶を分割し、分割された各々の賦活剤濃度を測定する。
Claims (3)
- 放射線が照射されることにより発光する蛍光体層と、蛍光体層を保持する基板と、蛍光体層と基板を覆う保護フィルムとを備えたシンチレータパネルにおいて、該蛍光体層が2層以上からなり、且つ最表面層における蛍光体に対する賦活剤の平均濃度をB(mol%)、それ以外の蛍光体層における蛍光体に対する賦活剤の平均濃度をA(mol%)としたとき、下記式1を満たし、かつ賦活剤濃度の高い蛍光体層が最表面に設定され、前記蛍光体がヨウ化セシウムであることを特徴とするシンチレータパネル。
(式1) 1.0<B/A≦1000 - 前記賦活剤としてヨウ化タリウム、ヨウ化ユーロピウム、臭化タリウムの内少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項1に記載のシンチレータパネル。
- 前記蛍光体層が2層以上からなり、且つ最表面層以外の少なくとも1層が賦活剤を含まない層であることを特徴とする請求項1または2に記載のシンチレータパネル。
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