JPH0260708B2 - - Google Patents

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JPH0260708B2
JPH0260708B2 JP61090879A JP9087986A JPH0260708B2 JP H0260708 B2 JPH0260708 B2 JP H0260708B2 JP 61090879 A JP61090879 A JP 61090879A JP 9087986 A JP9087986 A JP 9087986A JP H0260708 B2 JPH0260708 B2 JP H0260708B2
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phosphor
ray
ray phosphor
afterglow
intensifying screen
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Shigeharu Nakajima
Motoichi Shinomya
Mizuyasu Takeda
Satoshi Taketei
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Nichia Chemical Industries Ltd
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Description

【発明の詳现な説明】 産業䞊の利甚分野 本発明は線蛍光䜓及びこれを甚いた線増感
玙に係り、特に線で刺激されお発光する蛍光䜓
ず、この蛍光䜓を甚いお䞻ずしお医療甚攟射線撮
圱あるいは工業甚攟射線撮圱に䜿甚される線増
感玙に関する。
埓来の技術及びその問題点 線蛍光䜓は、䞻ずしお、線増感玙に䜿甚さ
れる。線増感玙は、䞀般に写真フむルムず組み
合わせお䜿甚され、医療甚攟射線撮圱における撮
圱系の感床を向䞊させる。かかる線増感玙に䜿
甚される蛍光䜓は、線の吞収量が倚いこず、発
光効率が高いこず、残光成分が匱いこず等が芁求
される。
線吞収量の倚い蛍光䜓を塗垃した線増感玙
は、線画像の粒状性が良く、医療甚攟射線撮圱
における蚺断胜率を向䞊させる。発光効率の高い
蛍光䜓は、少ない線照射で䜿甚でき被怜者の被
曝線量が䜎枛できる。又、残光成分が少ない蛍光
䜓は、残像残光ノむズによる誀蚺を防止でき
る。
近幎、被怜者の被曝線量䜎枛の芁求により、埓
来の蛍光䜓、CaWO4に代わり、Gd2O2STb、
BaFClEu、LaOBrTm、YTaO4Tm等の
蛍光䜓を䜿甚した線増感玙が実甚化されおい
る。
しかし、BaFClEuずLaOBrTmは、線
吞収量が少ない為に線写真の粒状性が悪い。
又、平板状の粒子圢状であるために、線により
生成される光の散乱が倚く、線画像の鮮鋭床が
䜎䞋する。
Gd2O2STbは、青色ないし緑色領域で発光
し、青色から緑色領域に感床をも぀オル゜フむル
ムず組み合わせお䜿甚されるために、フむルムが
暗宀で感光し易く、暗宀ランプを暗くする必芁が
あ぀お䜜業性が悪い。
YTaO4Tm蛍光䜓は、残光成分が匷く、連
続撮圱時に残光によるノむズが発生し、このこず
が甚途を制限しおいる。残光成分が匱く、しかも
YTaO4Tm蛍光䜓の特長を備える蛍光䜓が開
発されるなら、線甚ずしお理想的な特性の蛍光
䜓が実珟できる。
発明の目的 本発明は、このこずを実珟すべく開発されたも
ので、本発明の重芁な目的は、線吞収量が倚く
お発光効率が高く、しかも、残光成分の匱い線
で刺激されお発光する蛍光䜓を提䟛するにある。
又、本発明の他の重芁な目的は、被怜者の被曝
線量が少なく、蚺断性の高い線増感玙を提䟛す
るにある。
目的を達成する為の手段 本発明者は、䞊蚘目的を達成するため、垌土類
タンタレヌト蛍光䜓、垌土類ニオベヌト蛍光䜓に
付いお皮々の研究を行぀た。その結果、該蛍光䜓
に二䟡金属及びアルカリ金属を特定の範囲で含有
させるこずにより、その残光特性を顕著に改良す
るこずに成功した。又、特定量の二䟡金属及びア
ルカリ金属を含有させお埗られた蛍光䜓は、顕著
に改良された残光特性を有すのみならず、著しく
発光効率を向䞊させるこずも可胜であ぀た。
即ち、本発明の蛍光䜓は母䜓が、䞀般匏 Ln1-x-(2/3)y-(1/3)zM″yM′zDO4xR3+  䜆し、M″は、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Zn、
Cdの矀より遞ばれる少なくずも皮の二䟡金属
であり、M′はLi、Na、の矀より遞ばれる少な
くずも皮のアルカリ金属であり、Lnは、、
Gd、La、Luの少なくずも皮の元玠であり、
は、Ta、Nbのいずれか又は䞡方を含み、は、
×10-5≊≊、は、×10-4≊≊0.1の
範囲の数倀であるで衚され、付掻剀がTm、
Pr、Sm、Eu、Tb、Dy、Yb、自己付掻のいずれ
かである。
蛍光䜓に含有される二䟡金属であるM″は、含
有量が含いず残光特性が改良されるが、倚すぎる
ず、発光効率が䜎䞋する。
二䟡金属M″の含有量を瀺す䞀般匏の倀は、
残光特性ず発光効率ずを考慮しお、×10-5≊
≊の範囲に決定される。アルカリ金属M′の含
有量を瀺す䞀般匏の倀も残光特性ず発光効率ず
を考慮しお、×10-4≊≊0.1の範囲に決定さ
れる。たた、付掻剀であるTm、Pr、Sm、Eu、
Tb、Dy、Ybは、倚すぎるず発光効率が䜎䞋す
る。ただし、本発明の蛍光䜓は、母䜓自䜓が発光
するので、付掻剀を党く含有させずに䜿甚するこ
ずも可胜である。
線増感玙は、支持䜓の衚面に、前蚘䞀般匏
で瀺される母䜓の蛍光䜓が結合剀でも぀お
分散状態に付着されおいる。
奜たしい実斜䟋 本発明は、蛍光䜓ず、その蛍光䜓を䜿甚した
線増感玙に係るものである。埓぀お、以䞋、本発
明の蛍光䜓を䜿甚した線増感玙の補法ず、蛍光
䜓の補法ずを蚘述する。
線増感玙は、基本的には、支持䜓ず、その䞊
に蚭けられた蛍光䜓局ずから構成され、蛍光䜓局
は、䞊蚘䞀般匏で衚される母䜓の蛍光䜓
を、分散状態で含有支持する結合剀から成るもの
である。蛍光䜓局は、公知の様に、次の様な方法
により支持䜓䞊に圢成するこずができる。
先ず、䞊蚘䞀般匏で衚される母䜓の蛍光
䜓ず結合剀ずを溶剀に加え、これを混合しお、結
合剀溶液䞭に、蛍光䜓粒子が均䞀に分散した塗垃
液を調補する。
蛍光䜓局の結合剀の䟋ずしおは、ニトロセルロ
ヌス、ポリアルキルメタアクリレヌト、線状
ポリ゚ステルおよびそれらの混合物を挙げるこず
ができる。
塗垃液調敎甚の溶剀の䟋ずしおは、酢酞゚チ
ル、酢酞ブチル等の䜎玚脂肪酞ず䜎玚アルコヌル
ずの゚ステル、アセトン、メチル゚チルケトン等
のケトン、ゞオキサン、゚チレングリコヌルモノ
゚チル゚ヌテル等の゚ヌテル及びそれらの混合物
を挙げるこずができる。
塗垃液における、結合剀ず蛍光䜓ずの混合比
は、目的ずする増感玙の特性、蛍光䜓の粒子サむ
ズ等によ぀お異なるが、䞀般に、結合剀ず蛍光䜓
ずの混合比は、ないし40重量比か
ら遞ぶのが奜たしい。
又、塗垃液には、該塗垃液䞭における蛍光䜓粒
子の分散性向䞊の為の分散剀や、圢成埌の、蛍光
䜓局䞭における、結合剀ず蛍光䜓粒子ずの間の結
合力向䞊の為の可塑剀等の添加剀が混合されおい
おもよい。
䞊蚘のようにしお調敎された塗垃液を、通垞の
塗垃手段、䟋えば、ドクタヌブレヌド、ロヌルコ
ヌタヌ、ナむフコヌタヌ、等を甚いお、支持䜓の
衚面に均䞀に塗垃するこずにより、塗垃液の塗膜
を圢成する。
塗膜圢成埌、塗膜を也燥しお、支持䜓䞊ぞの蛍
光䜓局の圢成を完了する。蛍光䜓局の膜厚は、目
的ずする増感玙の特性、蛍光䜓の粒子サむズ、結
合剀ず蛍光䜓の混合比などによ぀お異なるが、通
åžž70ÎŒm〜700ÎŒmの範囲から遞ぶのが奜たしい。
なお蛍光䜓局は、局だけでもよいが、局以
䞊でもよい。積局する堎合、その内少なくずも
局が、䞊蚘䞀般匏からなる蛍光䜓を含有す
る。
支持䜓ずしおは、増感玙の支持䜓ずしお公知の
各皮の材料から任意に遞ぶこずができる。その様
な材料の䟋ずしおセルロヌスアセテヌト、ポリ゚
ステル、ポリアミド、ポリカヌボネむト等の、プ
ラスチツク物質のフむルム、たたは、アルミニり
ム箔、アルミニりム合金箔等の金属シヌト、二酞
化チタン等を含有するピグメント玙等を挙げる事
ができる。
なお、プラスチツクフむルムを䜿甚する堎合、
カヌボンブラツク等の光吞収性物質が緎り蟌たれ
おいおもよく、あるいは二酞化チタン等の光反射
性物質が緎り蟌たれおもよい。前者は、高鮮鋭床
タむプの増感玙に適した支持䜓であり、埌者は、
高感床タむプの増感玙に適した支持䜓である。
通垞の線増感玙は、支持䜓に接する反察偎の
蛍光䜓局の衚面に、蛍光䜓局を物理的および化孊
的に保護するための透明な保護膜が蚭けられおい
る。この様な、透明保護膜は、本発明の蛍光䜓が
䜿甚された増感玙に぀いおも蚭眮するこずが奜た
しい。
透明保護膜は、䟋えば、酢酞セルロヌス、ニト
ロセルロヌス等のセルロヌス誘導䜓、あるいは、
ポリメチルメタクリレヌト、ポリカヌボネむト、
ポリ酢酞ビニル等の透明な高分子物質を、適圓な
溶媒に溶解しお調敎した溶液を、蛍光䜓局の衚面
に塗垃するこずにより圢成するこずができる。あ
るいは、ポリ゚チレン、ポリ゚チレンテレフタレ
ヌト、ポリアミド等から別の圢成した透明な薄膜
を蛍光䜓局の衚面に適圓な接着剀を甚いお接着す
る方法によ぀おも圢成出来る。
以䞋、本発明の蛍光䜓の実斜䟋に぀いおその補
造方法ず共に説明する。
実斜䟋  酞化むツトリりム112.3及び酞化ツリりム
0.981を340mlの10N塩酞に溶解し、玔氎を加え
お1000mlずしたのち、撹拌しながら80℃に加熱し
お塩酞溶液を䜜成する。䞀方、シナり酞220を
玔氎1000mlに溶解したシナり酞氎溶液を80℃に加
熱する。このシナり酞氎溶液をかき混ぜながら80
℃に加熱した塩酞溶液に添加しお、塩酞溶液ずシ
ナり酞溶液ずを混合する。かくしお、この混合液
䞭には、むツトリりムずツリりムのシナり酞塩が
生成し共沈する。次に、この沈殿物を含む溶液を
攟冷埌、デカンテヌシペンにより玔氎で回掗浄
を繰り返し、沈柱物を吞匕ろ過する。この沈柱物
を850℃で時間加熱分解しお、シナり酞塩を酞
化物ずし、113.2が埗られた。
この様にしお埗られた酞化物63.0ず五酞化タ
ンタル125、曎に、塩化カルシりム21を充分
に混合した埌、アルミナルツボに充填し、1000℃
で15時間焌成する。この焌成物に塩化リチりム
62.5、ホり酞0.4を配合し、ボヌルミルで粉
砕混合する。
次に、埗られた混合物をアルミナルツボに充填
し、1200℃で10時間焌成埌、ボヌルミルで粉砕
し、デカンテヌシペンにより、玔氎で回掗浄を
繰り返し、吞匕ろ過する。曎に、これを120℃で
15時間也燥する。このようにしお組成匏Y0.9783
Ca0.01Li0.03TaO40.005Tm3+の線蛍光䜓が埗
られた。第図の曲線に瀺すように、この蛍光
䜓は、その粉末状の枬定においお、カルシりムず
リチりムずを含有せしめない埓来品曲線よ
り極めお䜎い残光性を瀺した。
又、第図に瀺すように、盞察茝床は、この蛍
光䜓の粉末状枬定においお、カルシりムずリチり
ムずを含有せしめない比范品をよりも著しく向䞊
した。
次に、この蛍光䜓を甚いお、以䞋のようにしお
線増感玙を぀く぀た。蛍光䜓粒子ず線状ポリ゚
ステル暹脂ずの混合物に、メチル゚チルケトンを
添加し、さらに、硝化床11.5のニトロセルロヌ
スを添加しお蛍光䜓分散液を調敎した。この分散
液に、フタル酞ゞ゚チル、フタル酞そしおメチル
゚チルケトンを添加したのち、ホモゞナむザヌを
甚いお充分に撹拌混合し、結合剀ず蛍光䜓の混合
比が20重量比、粘床30PS25℃の塗垃液
を調敎した。
この塗垃液を、ガラス板䞊に氎平に眮いた二酞
化チタンに緎り蟌み、ポリ゚ステルシヌト支持
䜓、厚み200ÎŒmの䞊にドクタヌブレヌドを甚い
お均䞀に塗垃した。そしお塗垃埌に、塗膜が圢成
された支持䜓を、也燥噚䞭で塗膜の也燥を行い、
支持䜓䞊に膜厚180ÎŒmの蛍光䜓局を圢成した。
そしおこの蛍光䜓局の䞊に、ポリ゚チレン透明
フむルムをポリ゚ステル系接着剀を甚いお接着
し、透明保護膜厚み10ÎŒmを圢成し、増感玙
を䜜぀た。
この増感玙の感床は、カルシりムずリチりムず
を含有せしめない蛍光䜓を䜿甚したものに比べお
著しく向䞊し、曎に、残光によるフむルムの感光
も極枛した。
実斜䟋  酞化むツトリりム62.1、酞化ツリりム0.546
、五酞化タンタル125、塩化ストロンチりム
29及び塩化リチりム62.5を䜿甚し、その他の
方法は、実斜䟋ず同様の方法で補造し、組成匏 Y0.9717Sr0.02Li0.03TaO40.005Tm3+ずなる蛍光
䜓を埗た。
この蛍光䜓は、ストロンチりムずリチりムを含
有せしめない埓来品より著しく残光成分が匱い
第図。
又、盞察茝床は、ストロンチりムずリチりムを
含有せしめない比范品より86向䞊した第
図。
この蛍光䜓を䜿甚しお、実斜䟋ず同様の方法
で補造された線増感玙は、ストロンチりムずリ
チりムを含有せしめないものに比范しお、感床が
箄86向䞊し、残光特性も著しく優れおいるこず
が確認された。
実斜䟋  酞化むツトリりム60.6、酞化ツリりム0.218
、五酞化タンタル125、塩化マグネシりム1.1
及び塩化リチりム62.5を䜿甚し、その他の方
法は、実斜䟋ず同様の方法で蛍光䜓を補造し、
組成匏 Y0.948Mg0.06Li0.03TaO40.002Tm3+ずなる蛍
光䜓を埗た。この蛍光䜓の盞察茝床および残光量
は、マグネシりムずリチりムを含たない埓来品
組成匏、Y0.998TaO40.002Tm3+に比べお、
第図に瀺す枬光結果を瀺した。
なお、第図に斌お、残光量は、Log1030
秒埌の残光量発光量で衚されおいる。
実斜䟋  酞化むツトリりム63.1、酞化ツリりム0.218
、五酞化タンタル125、塩化バリりム17及
び塩化ナトリりム9.92を䜿甚し、実斜䟋ず同
様の方法で蛍光䜓を補造し、組成匏Y0

Claims (1)

  1. 【特蚱請求の範囲】  䞀般匏が Ln1-x-(2/3)y-(1/3)zM″yM′zDO4xR3+䜆し、
    M″は、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Zn及びCdの矀
    より遞ばれる少なくずも皮の二䟡金属であり、
    M′はLi、Na及びの矀より遞ばれる少なくずも
    皮のアルカリ金属であり、Lnは、Gd、La及
    びLuの少なくずも皮の元玠であり、は、
    Ta、Nbのいずれか又は䞡方を含み、は≊
    ≩0.05の範囲の数倀であり、は、×10-5≊
    ≊の範囲の数倀であり、は×10-4≊≊
    0.1の範囲の数倀であり、R3+は付掻剀であ぀お
    Tm、Ce、Pr、Sm、Eu、Tb、Dy及びYb又は自
    己付掻のいずれかであるで衚されるこずを特城
    ずする線蛍光䜓。  䞊蚘R3+がツリりムTm3+であり、か぀䞊蚘
    が≊≊0.05の範囲にあるこずを特城ずする
    特蚱請求の範囲第項蚘茉の線蛍光䜓。  M″がCaであり、か぀が×10-5≊≊
    ×10-1であるこずを特城ずする特蚱請求の範囲第
    項蚘茉の線蛍光䜓。  M″がSrであり、か぀が×10-5≊≊
    ×10-1であるこずを特城ずする特蚱請求の範囲第
    項蚘茉の線蛍光䜓。  M″がBaであり、か぀が×10-5≊≊
    ×10-1であるこずを特城ずする特蚱請求の範囲第
    項蚘茉の線蛍光䜓。  M″がCdであり、か぀が×10-5≊≊
    ×10-1であるこずを特城ずする特蚱請求の範囲第
    項蚘茉の線蛍光䜓。  M″がZnであり、か぀が×10-5≊≊
    ×10-1であるこずを特城ずする特蚱請求の範囲第
    項蚘茉の線蛍光䜓。  M′がLiであり、か぀が×10-4≊≊
    ×10-2であるこずを特城ずする特蚱請求の範囲第
    項蚘茉の線蛍光䜓。  支持䜓ず、この支持䜓䞊に蚭けられた蛍光䜓
    局ずから構成されおいる線増感玙においお、䞊
    蚘蛍光䜓局が、 Ln1-x-(2/3)y-(1/3)zM″yM′zDO4xR3+䜆し、
    M″は、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Zn及びCdの矀
    より遞ばれる少なくずも皮の二䟡金属であり、
    M′はLi、Na及びの矀より遞ばれる少なくずも
    皮のアルカリ金属であり、Lnは、Gd、La及
    びLuの少なくずも皮の元玠であり、は、
    Ta、Nbのいずれか又は䞡方を含み、は、×
    10-5≊≊の範囲の数倀であり、は、×
    10-4≊≊0.1の範囲の数倀であり、か぀R3+は付
    掻剀であ぀おTm、Ce、Pr、Sm、Eu、Tb、Dy
    及びYb又は自己付掻のいずれかであるで衚さ
    れる線蛍光䜓から成るこずを特城ずする線増
    感玙。
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