JPH03100644A - 放射線画像変換パネル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は輝尺性蛍光体層を有する放射線画像変換パネル
に関し、さらに詳しくは高鮮鋭性、防湿性放射線画像変
換パネルに関する。

〔従来の技術〕

病気診断に用いられるＸ線画像を得る従来のハロゲン化
銀感光材料に代って蛍光体層から直接画像を取出すＸ線
画像変換方法が工夫されている。

この方法は、輝尺性蛍光体層（以後輝尽層と略称）を有
する放射線画像変換パネル（以後変換パネルと略称）を
使用するもので、この変換パネルの輝尽層に被写体を透
過した放射線を当てて被写体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
る後にこの輝尽層を輝尽励起光で走査することによって
各部の蓄積された放射線エネルギーを放射させてこれを
光に変換し、この光の強弱による光信号により画像を得
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してもよい
し、ＣＲＴ上に再生してもよい。

この放射線画像変換方法において使用される変換パネル
は、放射線画像情報を蓄積した後輝尽励起光の走査によ
って蓄積エネルギーを放出するので、走査後再度放射線
画像の蓄積を行うことができ、繰返し使用が可能である
。

そこで、前記変換パネルは、得られる放射線画像の画質
を劣化させることなく長期間あるいは多数回繰返しの使
用に耐える性能を有することが望ましい。そのためには
、前記変換パネルの輝尽層が外部からの物理的あるいは
化学的刺激から十分に保護される必要がある。

従来の変換パネルにおいては、上記の問題の解決を図る
ため、変換パネルの支持体上の輝尽層面を被覆する保護
層を設け、変換パネル周縁を密閉し、輝尽層を保護する
方法がとられてきた。

更に防湿性を上げるために、従来の保護層より厚めの防
湿効果の大きい保護層体を用い、支持体と保護層体の間
に輝尽層を囲んでスペーサを接着、挟在させ密閉したシ
ェル型変換パネル（特願昭６３−１４１５２２号）が提
案され、更に進んで前記スペーサの外側に防湿材を兼ね
る充填材を充填して防湿効果を高める方法（特願昭６３
−１４１５２３号）が提示されている。

前記のＸ線画像の光電変換パネル法の利便さが認識され
るに伴い、Ｘ線発生装置、被写体及びパネル処理装置の
三構成要素の中で、特にパネル処理装置群は、パネルへ
のＸ線照射、輝尽発光、輝尽光読取り、更に反復使用に
備える輝尽残留エネルギーの消去或は濁辺処理について
夫々に装置化が進み、かつパネルに対する各操作、処理
を集約し、また線源を含めた装置相互が制御機構で連結
されたコンパクトで小型の輝尽画像読取装置として、装
置にセットしたままのパネルを放射線画形成から輝尽画
像読出しまで一連して取扱うビルトインタイブにまとめ
られて来ている。

更に、放射線画像の光電変換読取りは、保護層側から画
像放射線を輝尽層に照射し、再び保護層側から光電変換
読取りを行う方式に代って、輝尽画像装置に装着した変
換パネルに被写体の放射線画像を支持体側から入射させ
て輝尽層に写し取り、装着した変換パネルを取外すこと
なく、次いで光学的に充分に配慮して構成された保護層
体側から直に輝尽励起、輝尽画像の読出しに入る連続的
でかつ一方向性入射−読出し方式の輝尽画像装置が開発
されている。この方式によれば、操作時間の短縮と装置
の集約化、小型化が可能となる。

しかし前記のようにコンパクト化され利便なビルトイン
タイブ輝尽画像装置を用いる際に散乱Ｘ線による思わざ
る障碍が伏在していることが明らかになった。

即ち被写体による乱射Ｘ線はグリッドによって除去され
るが、被写体画像をパネルに形成したＸ線は更にパネル
を貫通してその後部にある装置部材において反射後戻り
する後方散乱Ｘ線、或は二次Ｘ線を生じてパネルに再入
射し、画像に擾乱、即ち鮮鋭性、コントラスト、分解能
等々の劣化を与える。

これらの後方散乱もしくは二次Ｘ線は、カセットにパネ
ルを収納する方式では、従来のハロケン化銀Ｘ線フィル
ム用カセット同様、パネル裏面側にＸ線吸収板を設けれ
ば事足りる。しかし非カセット方式のビルトインタイブ
輝尽画像装置においては、装着したパネルの裏面に添え
てＸ線吸収板を設（すると、パネル輝尽層の輝尽励起、
輝尽画像読出しに邪魔になり吸収板を取払う機構を更に
設ける必要を生じ、輝尽画像装置の機能、効率を損い、
またコストアップを、招く。

（発明の目的） 本発明の目的は、鮮鋭性が高く耐用性のよい放射線画像
変換パネルの提供にある。

特に前記一方向性入射・読出し方式用の高鮮鋭性変換パ
ネルの提供にある。

（発明の構成及び作用効果） 前お本発明の目的は、支持体上りこ輝尺性蛍光体層を設
け、鉛当量０　、０５ｎ＋Ｐｂ以上の保護層体で掩蔽し
た放射線画像変換パネルによって達成される。

尚前記鉛当量とは、Ｘ線の減衰能力の鉛板厚み換算値で
ある。更に本発明においては、鉛当量ａｍａＰｂの保護
層体とは、８０ＫｅＶのＸ線の吸収率がａｔｍの厚さの
鉛板の８０ＫｅＶのＸ線の吸収率に等しいものを謂う。

次に本発明の詳細な説明するが、まず本発明のシェルを
変換パネルの態様例の１つを、第１図に断面図として示
した。

第１図において、ｌは輝尽層、２は本発明に係る保護層
体、３は支持体、４は低屈折率層、５はスペーサである
。

本発明による変換パネルは第２図に示す輝尽画像装置ブ
ロック図において４として示される；該変換パネルは、
支持体側を被写体Ｍ１即ち装置の外方に向け、保護層体
側を内方に向けてセットされる。

尚第１図及び第２図の数字符号は全く独立に付しである
。

本発明に係る輝尽画像装置を説明するブロック図、第２
図において、放射線発生源ｌは、放射線制御装置２によ
って制御されて、被写体（人体胸部等）Ｍに向けて放射
線を照射する。輝尽画像装置３は、被写体Ｍを挟んで放
射線発生源ｌと対向する面に上記したパネル４を備え、
そのパネル４は放射線発生源ｌからの照射放射線量に対
する被写体Ｍの放射線透過率分布に従ったエネルギーを
輝尽層に蓄積するとことで、そこに被写体Ｍの潜像を形
成する。

光ビーム発生部（ガスレーザ、固体レーザ、半導体レー
ザ等）５は、出射強度が制御された光ビームを発生し、
その光ビームは光学系を経由して走査器６に到達し、そ
こで偏向を受け、更に反射鏡７で光路を変更されて、画
像放射線をうけた位置にセットされたままパネル４に励
起走査光として導かれる。

集光体８は、励起光が走査されるパネル４に近接して光
ファイバからなる集光端が位置され、上記光ビームで走
査されたパネル４からの潜像エネルギーにほぼ比例した
発光強度の輝尽光を読出す。

９は集光体８かも導入された光から輝尽発光波長領域の
光のみを通過させるフィルタであり、そこを通過した光
はフォトマルｌＯに入射して、その入射光に対応した電
流信号に変換される。尚励起機構と集光機構は励起・読
出しユニットとして、パネル４の面に沿って移行する。

７オトマル１０からの出力電流は、電流／電圧変換器１
１で電圧信号に変換され、増幅器１２で増幅された後、
Ａ／Ｄ変換器１３でデジダルデータに変換される。そし
て、このデジタルデータは画像メモリ１４に順次記録さ
れる。１５はＣＰＵであり、メモリ１４に格納された画
像情報に対して種々の画像処理（例えば、階調処理、周
波数処理、移動、回転、統計処理等）を施し、その処理
結果としての画像情報は、画像表示装置１６で表示され
る。１７はメモリ１４内の画像情報を外部に伝送するた
めの、或は外部からの同様な情報を受は取るためのイン
ターフェースである。１８は読取ゲイン調整回路であり
、この回路により、光ビーム発生部５の光ビーム強度調
整、７オトマル用高圧電源１９の電源電圧調整によるフ
ォトマルのゲイン調整、電流／電圧変換器１１と増幅器
１２のゲイン調整、及びＡ／Ｄ変換器１３の入力ダイナ
ミックレンジ調整が行われ、放射線画像情報の読出ゲイ
ンが総合的に調整される。

本発明において用いられる保護層体としては、Ｘ線吸収
率が鉛当量０．０５ｍｎ＋Ｐｂ以上の、透光性がよく、
透湿性が実質ゼロであり、シート状に成形できるものが
使用される。

そのようなものとしては、例えば、Ｐｂ、Ｂａ、Ａｇ、
Ａｕ。

ｐｔ、ｗ等の重金属を含有する板ガラス、特にｐｂを含
有するものが好ましい。ＰｂＯとしてのｗｔ％は、５〜
７０ｗｔ％が適当であり、３０〜６０ｗｔ％が好ましい
。

また、前記含有される重金属は１種類でも複数でもよい
。

さらに、保護層体の表面に、ＭｇＦ２等の反射防止層を
設けると、輝尽励起光及び輝尽発光を効率よく透過する
とともに、鮮鋭性の低下を小さくする効果もあり好まし
い。

また、保護層体の厚さは、５０μｍ〜５ｍｍであり、良
好な防湿性を得るためには、１００μｍ〜３ｍｍが好ま
しい。

支持体又は保護層体上に輝尽層を形成せしめた後、支持
体と保護層体の間に、輝尽層を取り囲むスペーサを設け
るが、そのようなスペーサとしては、輝尽層を外部雰囲
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る。

また、スペーサは、その透湿度が３０ｇ／ｍ”・２４ｈ
ｒ以下であることが好ましい、スペーサの厚さは、輝尽
層の厚さ以上の厚さであることが好ましく、スペーサの
幅は、主に、このスペーサと支持体及び保護層体との密
着部分の防湿性（前記透湿度）に関連して決定されるも
のであり、１〜３０ｍｍが好ましい。

なお、スペーサと支持体及び保護層体との密着部分の透
湿度は、３０ｇ／ｍ”・２４ｈｒ以下であることが好ま
しい。

ここでスペーサを支持体及び保護層体に密着させるには
、例えば接着剤等を用いるが、この接着剤としては防湿
性を有するものが好ましい。具体的には、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、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、オレフィ
ン系樹脂、クロロプレン系ゴム、ニトリル系ゴム等の有
機高分子系接着剤や、シリコーン系接着剤、アルミナ、
シリカ等を主成分とする無機系接着剤等が挙げられる。

これらのなかでも半導体や電子部品の封止に用いられる
エポキシ系樹脂やシリコーン系樹脂は耐湿性が優れてい
るので好ましく、特にエポキシ系接着剤は透湿度が低く
好適である。

本発明の変換パネルにおいては、輝尽層と保護層体の間
に低屈折率層を有していると保護層体による鮮鋭性の低
下が抑制されるので好ましい。

この低屈折率層はスペーサにより外部雰囲気から遮断さ
れた状態で存在するものであり、このように低屈折率層
を設けることにより保護層体の厚さを実質的により厚く
することができるために、変換パネルの防湿性及び耐久
性をいっそう向上させることができる。

そのような低屈折率層としては、空気、窒素、アルゴン
等の不活性な気体からなる層及び真空層などの屈折率が
実質的に１である層；エタノール（屈折率１．３６）、
メタノール（屈折率１．３３）及びジエチルエーテル（
屈折率１．３５）等の液体からなる層にすることもでき
る。低屈折率層はこれ等以外にも、例えば、ＣａＦｚ（
屈折率１−２３〜１．２６）、ＮａｚＡＩＦｓ（屈折率
１．３５）、ｕｇＦ、　（屈折率１．３８）、５ｉ０２
　（屈折率１．４６）等の物質からなる層にすることも
できる。

本発明により製造される変換パネルの低屈折率層として
は、気体層又は真空層であることが、鮮鋭性の低下を防
止する効果が高いことから好ましい。

低屈折率層の厚さは、０．０５μｍ〜３ＩＩＩＩｆｉま
でが実用的である。

本発明において使用される輝尽性蛍光体は、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、先約、熱
的、機械的、化学的又は電気的等の刺激（輝尽励起）に
より、最初の光もしくは高エネルギー放射線の照射量に
対応した輝尽発光を示す蛍光体であるが、実用的な面か
ら好ましくは５００ｎｍ以上の励起光によって輝尽発光
を示す蛍光体である。そのような輝尽性蛍光体としては
、例えば特開昭４８−８０４８７号に記載されているＢ
ａＳＯ４二ＡＸ。

特開昭４８−８０４８９号に記載されているＳｒＳＯ４
：ＡＸ％特開昭５３−３９２７７号のＬｉ１Ｂ＝０７：
Ｃｕ、　Ａｇ等、特開昭５４−４７８８３号のＬｔｚＯ
・（Ｂ２０２）ｘ　：Ｃｕ及びＬｉ、０・（Ｂ、０１）
ｘ：Ｃｕ、　Ａｇ等、米国特許３，８５９．５２７号の
ＳｒＳ：Ｃｅ、　ＳＩ＋。

ＳｒＳ：Ｅｕ、　Ｓｍ％Ｌａ、Ｏ！Ｓ：Ｅｕ、　Ｓ＋ｓ
及び　（Ｚｎ、　Ｃｄ）　　Ｓ　：Ｍｎで示される蛍光
体が挙げられる。

また、特開昭５５−１２１４２号に記載されているＺｎ
Ｓ　：Ｃｕ、　Ｐｂ蛍光体、一般式ＢａＯ・ｘＡ１２ｚ
０３：Ｅｕで示される■ アルミン酸バリウム蛍光体、及び一般式Ｍ　Ｏ・ｘｓｉ
Ｏ＝：Ａで示されるアルカリ土類金属珪酸塩系蛍光体が
挙げられる。また、特開昭５５−１２１４３号に記載さ
れている一般式 ％式％： で示されるアルカリ土類弗化ハロゲン化物蛍光体、特開
昭５５−１２１４４号に記載されている一般式％式％： で示される蛍光体、特開昭５５−１２１４５号に記載さ
れている一般式 ％式％： で示される蛍光体、特開昭５５−８４３８９号に記載さ
れている一般式 ％式％ で示される蛍光体、特開昭５５−１６００７８号に記載
されている一般式 ％式％： で示される希土類元素付活２価金属フルオルハライド蛍
光体、一般式ＺｎＳ：Ａ、　ＣｄＳ：Ａ、　（Ｚｎ、　
Ｃｄ）Ｓ：Ａ、Ｓ：Ａ、ＺｎＳ：Ａ、Ｘ及びＣｄＳ：Ａ
、Ｘ’ｔ’示される蛍光体、特開昭５９−３８２７８号
に記載されている下記いずれかの一般式 ％式％： ： で示される蛍光体、特開昭５９−１５５４８７号に記載
されている下記いずれかの一般式 ％式％： で示される蛍光体、特開昭６１−７２０８７号に記載さ
れている下記一般式 ％式％ ： で示されるアルカリハライド蛍光体等が挙げられる。特
にアルカリハライド蛍光体は、蒸着、スパッタリング等
の方法で輝尽層を形成しやすく好ましい。

また、アルカリ土類フルオルハライド蛍光体、アルカリ
ハライド蛍光体は特に水分による劣化が著しく、本発明
による効果が大きい。

しかし、本発明において用いられる輝尽性蛍光体は、前
述の蛍光体に限られるものではなく、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
あればいかなる蛍光体であってもよい。

本発明の方法においては、前記輝尽性蛍光体の層は、支
持体や保護層上に塗布法や気相成長法等を用いて形成せ
しめる。

そのような輝尽層は、前記の輝尽性蛍光体の少なくとも
一種類を含む一つ若し″くは二つ以上の輝尽層から成る
輝尽層群であってもよい。また、それぞれの輝尽層に含
まれる輝尽性蛍光体は同一であってもよいが異なってい
てもよい。

変換パネルの輝尽層の層厚は、目的とする変換パネルの
放射線に対する感度、輝尽性蛍光体の種類等によって異
なるが、結着剤を含有しない場合１０／Ｊ　ｍ〜’１０
００ｐ　ｔａの範囲、好ましくは２０ｐｒａ〜８００μ
ｍの範囲から選ばれ、結着剤を含有する場合で２０ｐ　
ｔｓ〜１０００μｍの範囲、好ましくは５０μＩ１１〜
５００μｍの範囲から選ばれる。

本発明において使用される支持体としては各種の高分子
材料、ガラス、セラミックス、金属等が挙げられる。

高分子材料としては例えば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、ポリアミド、ポリイミド、トリアセテート、ポリカ
ーボネート等のフィルムが挙げられる。金属としては、
アルミニウム、鉄、銅、クロム等の金属シート又は金属
板或は該金属酸化物の被覆層を有する金属シート又は金
属板が挙げられる。ガラスとしては化学的強化ガラスや
結晶化ガラスなどが挙げられる。またセラミックスとし
てはアルミナやジルコニアの焼結板などが挙げられる。

また、これら支持体の層厚は用いる支持体の材質等によ
って異なるが、一般的には８０μ■〜５ａ＋ｍであり、
取り扱いが容易であるという点及び良好な防湿性を得る
という点から、好ましくは２００／／１〜３＋ｎ＋ｏで
ある。

これら支持体の表面は滑面であってもよいし、輝尺性蛍
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、支持体の表面は凹凸面としてもよいし、個
々に独立した微小タイル状板を密に配置した表面構造と
してもよい。

さらに、これら支持体上には、輝尽層との接着性を向上
させる目的で輝尽層゛が設けられる面に下引層を設けて
もよいし、必要に応じて光反射層、光吸収層等を設けて
もよい。

〔実施例〕

次に実施例により本発明の効果を示す。

実施例１ 鉛当量０．４５ｍＰｂの厚さ２．０＋ａｍの実施例の鉛
ガラス板（ＰｂＯ５６ｖｔ％）を、また比較例として鉛
当量０．０２＋ｍｍＰｂの厚さ１．７ｍｍの硼珪酸ガラ
ス板（ＰｂＯ；　ｉ　ｗｔ％以下）を夫々保護層体とし
た変換パネルを作成した。

前記２つの変換パネルの保護層体側に、後方散乱生成部
材として、厚さ２０ａ＋ｍのＡρブロックを置いた後方
散乱生成のＡｆｆ区画とＡＩ２ブロックを置かないブラ
ンク区画を並設し、８０ＫｅＶｐのＸ線を支持体側から
照射し、輝尽光発生強度を読取り、ブランク区画に対す
るＡＩ２区画の増分（％）を求めた。

実施例においては増分１．５％に止まり、比較例におい
ては９％に上った。

即ち本発明により、後方散乱による障碍はＩ／６に制御
することができた。

実施例２ 鉛当量０．Ｉｎ＋ａ＋Ｐｂ、厚さ２．０ｍｍの鉛ガラス
板（ＰｂＯ；１５冒ｔ％）を保護層体とし実施例１と同
様にブランク区画に対するＡＩ１区画の増分を求めた所
、後方散乱による増分は４．６％に止り、障碍を約半分
に減すことができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の放射線画像変換パネルの実施例の断
面図である。 ｌ・・・輝尽層　　２・・・保護層体 ３・・・支持体　　４・・・低屈折率層５・・・スペー
サ 第２図は本発明の一実施例の輝尽画像装置の構成のブロ
ック図である。 ｌ・・・放射線発生源　　２・・・放射線制御装置３・
・・放射線画像情報記録読取装置 ４・・・放射線画像変換パネル ５・・・光ビーム発生部　　６・・・走査器′７・・・
反射鏡　　８・・・集光体　　９・・・フィルタ１０・
・・フォトマル　　１１・・・電流／電圧変換器１２・
・・増幅器 １４・・・画像メモリ １７・・・インターフ １９・・・高圧電源 １３・・・Ａ／Ｄ変換器 １５・・・ＣＰＵ エース　　１８・・・ゲイ １６・・・表示器 ン調整回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 支持体上に輝尺性蛍光体層を設け、鉛当量０．０５ｍｍ
   Ｐｂ以上の保護層体で掩蔽した放射線画像変換パネル。