JPH0718958B2 - 放射線画像変換パネル - Google Patents

放射線画像変換パネル

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JPH0718958B2
JPH0718958B2 JP60180707A JP18070785A JPH0718958B2 JP H0718958 B2 JPH0718958 B2 JP H0718958B2 JP 60180707 A JP60180707 A JP 60180707A JP 18070785 A JP18070785 A JP 18070785A JP H0718958 B2 JPH0718958 B2 JP H0718958B2
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phosphor layer
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radiation
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亜紀子 加野
久憲 土野
幸二 網谷
文生 島田
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  • Radiography Using Non-Light Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
本発明は輝尽性蛍光体を用いた放射線画像変換パネルに
関するものであり、さらに詳しくは鮮鋭性の高い放射線
画像を与える放射線画像変換パネルに関するものであ
る。
【従来技術】 X線画像のような放射線画像は病気診断用などに多く用
いられる。このX線画像を得るために、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とる
ときと同じように銀塩を使用したフイルムに照射して現
像した、いわゆる放射線写真が利用されている。しか
し、近年銀塩を塗布したフイ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が工夫されるようになっ
た。 この方法としては被写体を透過した放射線を蛍光体に吸
収せしめ、しかる後この蛍光体を例えば光又は熱エネル
ギーで励起することによりこの蛍光体が上記吸収により
蓄積している放射線エネルギーを蛍光として放射せし
め、この蛍光を検出して画像化する方法がある。具体的
には、例えば米国特許3,859,527号及び特開昭55−12144
号には輝尽性蛍光体を用い可視光線又は赤外線を輝尽励
起光とした放射線画像変換方法が示されている。この方
法は支持体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、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良い
し、CRT上に再生してもよい。 さて、この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
率及び光変換率(両者を含めて以下「放射線感度」とい
う)が高いことは言うに及ばす画像の粒状性が良く、し
かも高鮮鋭性であることが要求される。 ところが、一般に輝尽性蛍光体層を有する放射線画像変
換パネルは粒径1〜30μm程度の粒子状の輝尽性蛍光体
と有機結着剤とを含む分散液を支持体あるいは保護層上
に塗布・乾燥して作成されるので、輝尽性蛍光体の充填
密度が低く(充填率50%)、放射線感度を充分高くする
には第5図(a)に示すように輝尽性蛍光体層の層厚を
厚くする必要があった。 同図から明らかなように輝尽性蛍光体層の層厚200μm
のときに輝尽性蛍光体の附着量は50mg/cm2であり、層厚
が350μmまでは放射線感度は直線的に増大して450μm
以上で飽和する。尚、放射線感度が飽和するのは、輝尽
性蛍光体層が厚くなり過ぎると、輝尽性蛍光体粒子間で
の輝尽性蛍光体層の散乱のため輝尽性蛍光体層内部での
輝尽発光が外部に出てこなくなるためである。 一方、これに対し前記放射線画像変換方法における画像
の鮮鋭性は第5図(b)に示すように、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。 また、前記放射線画像変換方法における画像の粒状性は
放射線量子数の場所的ゆらぎ(量子モトル)あるいは放
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ので、輝尽性蛍光体層
の層厚が薄くなると、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たり構造的乱れ
が顕在化して構造モトルが増加したりして画質の低下を
生ずる。よ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厚い必要があった。 即ち、前述のように、従来の放射線画像変換パネルは放
射線に対する感度及び画像の粒状性と、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、前記放射線画像変換パネルは放射線に対する感
度と粒状性と鮮鋭性のある程度の犠牲によって作成され
てきた。 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
光スクリーンの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通りであ
るが、これに対し、前述の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、輝尽励起光の該パネル内での広がりに依存して決ま
る。なぜならば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全て採光さ
れその時間に輝尽励起光が照射されていた該パネル上の
ある画素(xi,yi)からの出力として記載されるが、も
し輝尽励起光が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、上記(xi,yi)なる画素からの出力とし
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
うからである。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該パネル上の画素(xi,yi)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。 このような状況の中で、放射線画像の鮮鋭性改善する方
法がいくつか考案されて来た。例えば特開昭55−146447
号記載の放射線画像変換パネルの輝尽性蛍光体層中に白
色粉体を混入する方法、特開昭55−163500号記載の放射
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前記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
方法等である。しかし、これらの方法は鮮鋭性を改良す
ると必然的に感度が著しく低下してしまい、好ましい方
法とは言えない。 一方これに対し本出願人は既に特願昭59−196365号にお
いて前述のような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新規な放射線画像
変換パネルとして、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を提案している。これによれ
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の透明性が向上するので、前記放
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。 しかしながら前記放射線画像変換方法に於いて、感度、
粒状性を損うことなく且つ鮮鋭性の優れた画質の要求は
更に厳しくなって来ている。
【発明の目的】
本発明は輝尽性蛍光体を用いた前記提案の放射線画像変
換パネルに関連し、これをさらに改良するものであり、
本発明の目的は放射線に対する感度が向上すると共に鮮
鋭性の高い画像を与える放射線画像変換パネルを提供す
ることにある。 本発明の他の目的は、粒状性が向上すると共に、鮮鋭性
の高い画像を与える放射線画像変換パネルを提供するこ
とにある。
【発明の構成及び作用】
前記した本発明の目的は、支持体上に、少なくとも1層
の結着剤を含有しない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の内部に略
層厚方向に伸びた多数の微細な空隙を有し、且つ該空隙
の前記輝尽性蛍光体層中に占める空孔率が3〜30%であ
ることを特徴とする放射線画像変換パネルによって達成
される。次に本発明を具体的に説明する。 第1図は本発明の放射線画像変換パネル(以後意味明晰
な場合には単にパネルと略称することがある)の厚み方
向の断面図である。 同図に於いて10は本発明のパネルの形態を示す。11は支
持体であり、12は支持体上に気相堆積法により形成され
た輝尽性蛍光体層を表す。支持体11と輝尽性蛍光体層12
との間には、必要に応じ各層間の接着剤をよくするため
の接着層を設けてもよいし、あるいは輝尽励起光および
/または輝尽発光の反射層もしくは吸収層を設けてもよ
い。 前記輝尽性蛍光体層12中には、微細な空隙13が多数設け
られている。前記空隙13は、光の横方向散乱を防止する
ことから、支持体表面に対しほぼ垂直方向に伸びた細長
い形状を有することが好ましく、空隙13の間隔は好まし
くは100μm以下、より好ましくは40μm以下とするの
がよい。 また、前記輝尽性蛍光体層12の空孔率は3〜30%となる
ように空隙13を設ける。より好ましくは前記空孔率は10
〜25%となるようにする。この空孔率は3%以下になる
と次第に密な輝尽性蛍光体層となり、十分な鮮鋭性が得
られなくなる。また、30%以上となると、十分な放射線
感度を得るために必要な輝尽性蛍光体層の層厚が厚くな
り、逆に鮮鋭性の低下を招くことになる。 前記輝尽性蛍光体層12の上部には、保護層14を設けるこ
とが好ましい。 第2図に、本発明のパネルの別の一例を厚み方向の断面
図として示す。21は支持体、22は前記支持体面にほぼ垂
直方向に延びた微細柱状ブロックの並立構造から成る輝
尽性蛍光体層であり、22ijは一つ一つの微細柱状ブロッ
クを表し、(22ij)は22ij間の亀裂、溝あるいは窪み等
の形態の間隙を表している。さらに前記微細柱状ブロッ
ク中には、輝尽性蛍光体層22の空孔率が3%〜30%とな
るように微細な空隙23が多数設けられている。空隙23の
好ましい形状については、第1図の説明において述べた
ものと同様である。また、24は設けられることが好まし
い保護層である。 第2図に示した如き構造の本発明のパネルにおいて、支
持体21は、例えば特願昭59−266913号に述べられている
ような表面に多数の微細な凹凸パターンを有する支持体
であってもよいし、特願昭59−266914号に述べられてい
るような多数の微少タイル状板が微細な間隙により互い
に隔絶されて敷きつめられたごとき表面構造を有する支
持体であってもよいし、特願昭59−266915号に述べられ
ているような表面に多数の微少タイル状板を該微少タイ
ル状板夫々取り囲んでなり夫々区画する細線網を有する
支持体であってもよい。 前記微細柱状ブロック22ijの平均的径は1〜400μmが
好ましく、また前記微細柱状ブロック間の間隙(22ij)
は、前記微細柱状ブロック22ijが互いに光学的に独立し
ていればいかなる間隔でもよいが、平均的には0〜20μ
mが好ましい。 前記した微細な空隙を有する輝尽性蛍光体層に輝尽励起
光が入射すると、該励起光は空隙面で内部に反射を繰り
返しながら輝尽性蛍光体層の底面まで到達する。したが
って輝尽発光による画像の鮮鋭性を著しく増大すること
ができる。 前記空隙に加えて、第2図に示すような微細柱状ブロッ
ク並立構造を有する輝尽性蛍光体層においても、同様に
前述の効果が得られるが、より効果的である。 本発明のパネルの輝尽性蛍光体層の厚みはパネルの放射
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10〜800μmの範囲であることが好ましく、50〜500μ
mの範囲であることが更に好ましい。 本発明の放射線画像変換パネル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、光学的または電気的等の刺
激(輝尽励起)により、最初の光もしくは高エネルギー
の放射線の照射量に対応した輝尽発光を示す蛍光体を言
うが、実用的な面から好ましく500nm以上の輝尽励起光
によって輝尽発光を示す蛍光体である。本発明の放射線
画像変換パネルに用いられる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BaSO4:Ax(但
しAはDy,Tb及びTmのうち少なくとも1種であり、xは
0.001≦x<1モル%である。)で表される蛍光体、特
開昭48−80488号記載のMgSO4:Ax(但しAはHo或いはDy
のうちいずれかであり、0.001≦x≦1モル%である)
で表される蛍光体、特開昭48−80489号に記載されてい
るSrSO4:Ax(但しAはDy,Tb及びTmのうち少なくとも1
種でありxは0.001≦x<1モル%ある。)で表わされ
ている蛍光体、特開昭51−29889号に記載されているNa2
SO4,CaSO4及びBaSO4等にMn,Dy及びTbのうち少なくとも
1種を添加した蛍光体、特開昭52−30487号に記載され
ているBeO,LiF,MgSO4及びCaF2等の蛍光体、特開昭53−3
9277号に記載されているLi2B4O7:Cu,Ag等の蛍光体、特
開昭54−47883号に記載されているLi2O・(B2O2)x:Cu
(但しxは2<x≦3)、及びLi2O・(B2O2)x:Cu,Ag
(但しxは2<x≦3)等の蛍光体、米国特許3,859,52
7号に記載されているSrS:Ce,Sm、SrS;Eu,Sm、La2O2S:E
u,Sm及び(Zn,Cd)S:Mn,X(但しXはハロゲン)で表わ
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ZnS:Cu,Pb蛍光体、一般式がBaO・xAl2
O3:Eu(但し0.8≦x≦10)で表わされるアルミン酸バリ
ウム蛍光体、及び一般式がMIIO・xSiO2:A(但しMII
はMg,Ca,Sr,Zn,Cd又はBaでありAはCe,Tb,Eu,Tm,Pb,Tl,
Bi及びMnのうち少なくとも1種であり、xは0.5≦x≦
2.5である。)で表わ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、一般式が (Ba1-x-yMgxCay)FX:eEu2+ (但しXはBr及びClの中の少なくとも1つであり、x,y
及びeはそれぞれ0<x+y≦0.6、xy≠0及び10-6
e≦5×10-2なる条件を満たす数である。)で表される
蛍光体が挙げられる。また、一般式が LnOX:xA (但しLnはLa,Y,Gd及びLuの少なくとも1つを、XはCl
及び/又はBrを、AはCe及び/又はTbを、xは0<x≦
0.1を満足する数を表す。)で表される蛍光体、特開昭5
5−12145号に記載されている一般式が (Ba1-xMIIx)FX:yA (但しMIIは、Mg,Ca,Sr,Zn及びCdのうちの少なくとも
1つを、XはCl,Br及びIのうち少なくとも1つを、A
はEu,Tb,Ce,Tm,Dy,Pr,Ho,Nd,Yb及びErのうちの少なくと
も1つを、x及びyは0≦x≦0.6及び0≦y≦0.2なる
条件を満たす数を表す。)で表される蛍光体、特開昭55
−84389号に記載されている一般式がBaFX:xCe,yA(但
し、XはCl,Br及びIのうちの少なくとも1つ、AはIn,
Tl,Gd,Sm及びZrのうちの少なくとも1つであり、x及び
yはそれぞれ0<x≦2×10-1及び0<y≦5×10-2
ある。)で表される蛍光体、特開昭55−160078号に記載
されている一般式が MIIFX,xA:yLn (但しMIIはMg,Ca,Ba,Sr,Zn及びCdのうちの少なくとも
1種、AはBeO,MgO,CaO,SrO,BaO,ZnO,Al2O3,Y2O3,La
2O3,In2O3,SiO2,TiO2,ZrO2,GeO2,SnO2,Nb2O5,Ta2O5及び
ThO2のうちの少なくとも1種、LnはEu,Tb,Ce,Tm,Dy,Pr,
Ho,Nd,Yb,Er,Sm及びGdのうちの少なくとも1種であり、
XはCl,Br及びIのうちの少なくとも1種であり、x及
びyはそれぞれ5×10-5≦x≦0.5及び0<y≦0.2なる
条件を満たす数である。)で表される希土類元素付活2
価金属フルオロハライド蛍光体、一般式がZnS:A、(Zn,
Cd)S:A、CdS:A、ZnS:A,X及びCdS:A,X(但しAはCu,Ag,
Au,又はMnであり、Xはハロゲンである。)で表される
蛍光体、特開昭57−148285号に記載されている一般式
〔I〕又は〔II〕、 一般式〔I〕 xM3(PO4・NX2:yA 一般式〔II〕 M3(PO4・yA (式中、M及びNはそれぞれMg,Ca,Sr,Ba,Zn及びCdのう
ち少なくとも1種、XはF,Cl,Br,及びIのうち少なくと
も1種、AはEu,Tb,Ce,Tm,Dy,Pr,Ho,Nd,Er,Sb,Tl,Mn及
びSnのうち少なくとも1種を表す。また、x及びyは0
<x≦6、0≦y≦1なる条件を満たす数である。)で
表される蛍光体、一般式〔III〕又は〔IV〕 一般式〔III〕 nReX3・mAX′2:xEu 一般式〔IV〕 nReX3・mAX′2:xEu,ySm (式中、ReはLa,Gd,Y,Luのうち少なくとも1種、Aはア
ルカリ土類金属、Ba,Sr,Caのうち少なくとも1種、X及
びX′はF,Cl,Brのうち少なくとも1種を表わす。ま
た、x及びyは、1×10-4<x<3×10-1、1×10-14
<y<1×10-1なる条件を満たす数であり、n/mは1×1
0-3<n/m<7×10-1なる条件を満たす。)で表される蛍
光体、及び 一般式 MX・aMIIX′・bMIIX″:cA (但し、MはLi,Na,K,Rb,及びCsから選ばれる少なく
とも一種のアルカリ金属であり、MIIはBe,Mg,Ca,Sr,B
a,Zn,Cd,Cu及びNiから選ばれる少なくとも一種の二価金
属である。MIIはSc,Y,La,Ce,Pr,Nd,Pm,Sm,Eu,Gd,Tb,D
y,Ho,Er,Tm,Yb,Lu,Al,Ga,及びInから選ばれる少なくと
も一種の三価金属である。 X,X′及びX″はF,Cl,Br及びIから選ばれる少なくとも
一種のハロゲンである。AはEu,Tb,Ce,Tm,Dy,Pr,Ho,Nd,
Yb,Er,Gd,Lu,Sm,Y,Tl,Na,Ag,Cu及びMgから選ばれる少な
くとも一種の金属である。 またaは0≦a<0.5範囲の数値であり、bは0≦b<
0.5の範囲の数値であり、cは0<c≦0.2の範囲の数値
である。)で表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真空蒸着、スパ
ッタ等の方法で輝尽性蛍光体層を形成させやすく好まし
い。 しかし、本発明の放射線画像変換パネルに用いられる輝
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。 本発明の放射線画像変換パネル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性
蛍光体層から成る輝尽性蛍光体層群を有してもよい。ま
た、それぞれの輝尽性蛍光体層に含まれる輝尽性蛍光体
は同一であってもよいが異なっていてもよい。 本発明の放射線画像変換パネルにおいて、用いられる支
持体としては各種高分子材料、ガラス金属等が用いられ
る。特に情報記録材料としての取り扱い上可撓性のある
シートあるいはウェブに加工できるものが好適であり、
この点から例えばセルロースアセテートフイルム,ポリ
エステルフイルム,ポリエチレンテレフタレートフイル
ム,ポリアミドフイルム,ポリイミドフイルム,トリア
セテートフイルム,ポリカーボネイトフイルム等のプラ
スチックフイルム、アルミニウム,鉄,鋼,クロム等の
金属シート或は該金属酸化物の被覆層を有する金属シー
トが好ましい。 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80μm〜1000μmであり、取
り扱い上の点からさらに好ましくは80μm〜500μmで
ある。 本発明の放射線画像変換パネルにおいては、一般的に前
記輝尽性蛍光体層が露呈する面に、輝尽性蛍光体層群を
物理的にある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。この保護層は、保護層用塗布液を輝尽
性蛍光体層上に直接塗布して形成してもよいし、あるい
は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,ホリプロピレン,.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の保護層用材
料が用いられる。 また、この保護層は真空蒸着法,スパッタ法等により、
SiC,SiO2,SiN,Al2O3などの無機物質を積層して形成して
もよい。 次に前記輝尽性蛍光体層の気相堆積法について説明す
る。 第1の方法として不活性ガス雰囲気における蒸着法があ
る。該方法に於いては、まず支持体を蒸着装置内に設置
した後装置内を排気して10-7Torr程度の真空度とする。 次いで、支持体加熱用ヒーターにより300〜500℃に加熱
して支持体表面を清掃にした後、支持体の温度を100〜2
00℃、好ましくは150℃前後に設定し、不活性ガスを導
入して圧力1×10-3Torr程度の低真空度とする。不活性
ガスとしてはヘリウムガス、窒素ガス、アルゴンガス等
が挙げられるがアルゴンガスが特に好ましい。 次にポートまたはルツボに通電し、抵抗加熱法によりボ
ートまたはルツボ中の輝尽性蛍光体例えばタリウムを付
活剤とした臭化ルビジウム蛍光体を蒸発させる。する
と、輝尽性蛍光体は支持体上に堆積されると同時に結晶
成長し、支持体面から垂直方向に柱状晶が形成されてゆ
く。 この際、雰囲気ガスの吸着により、蒸着過程において結
晶成長が促進される結晶面と抑制される面が生ずる。従
ってこの現象は雰囲気ガスのガス圧が高いほど顕著であ
る。結晶成長が促進される面は蒸発分子または原子が付
着する方向にどんどん成長する。このようにして支持体
上に輝尽性蛍光体層が蒸着形成されるが、このとき該輝
尽性蛍光体層中に、支持体面に対しほぼ垂直方向に延び
た多数の微細な空隙が形成される。 前記蒸着工程では複数の抵抗加熱器あるいはエレクトロ
ンビームを用いて共蒸着を行うことも可能である。 蒸着終了後、必要に応じて前記輝尽性蛍光体層の支持体
側とは反対の側に好ましくは保護層を設け本発明の放射
線画像変換パネルが製造される。 尚、保護層上に輝尽性蛍光体層を形成した後、支持体を
設ける手順をとってもよい。 また、前記不活性ガス雰囲気における蒸着法において
は、輝尽性蛍光体原料を複数の抵抗加熱器あるいはエレ
クトロンビームを用いて共蒸着し、支持体上で目的とす
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。 さらに前記真空蒸着法においては、蒸着終了後輝尽性蛍
光体層を加熱処理してもよい。 第2の方法としてスパッタ法がある。該方法において
は、蒸着法と同様に支持体をスパッタ装置内に設置した
後装置内を一旦排気して10-6Torr程度の真空度とし、次
いでスパッタ用のガスとしてAr,He等の不活性ガスをス
パッタ装置内に導入して10-3Torr程度のガス圧とする。
この際Arガスが特に好ましい。 次に支持体を100〜200℃、好ましくは150℃前後に加熱
し、輝尽性蛍光体例えばタリウムを不活剤とした臭化ル
ビジウムをターゲットとしてスパッタリングすることに
より、支持体面に対しほぼ垂直方向に延びた多数の微細
な空隙を有する輝尽性蛍光体層を形成することができ
る。 前記スパッタ工程では不活性ガス雰囲気における蒸着法
と同様に複数回に分けて輝尽性蛍光体層を形成すること
も可能であるし、またそれぞれ異なった輝尽性蛍光体か
らなる複数のターゲットを用いて、同時あるいは順次、
前記ターゲットをスパッタリングして輝尽性蛍光体層を
形成することも可能である。 スパッタ終了後、不活性ガス雰囲気における蒸着法と同
様に必要に応じて前記輝尽性蛍光体層の支持体側とは反
対の側に好ましくは保護層を設け本発明の放射線画像変
換パネルが製造される。尚、保護層上に輝尽性蛍光体層
を形成した後、支持体を設ける手順をとってもよい。 前記スパッタ法において、複数の輝尽性蛍光体原料をタ
ーゲットして用いこれを同時あるいは順次スパッタリン
グして、支持体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。
また、前記スパッタ法においては、必要に応じてO2,H2
等のガスを導入して反応性スパッタを行ってもよい。 さらに前記スパッタ法においては、必要に応じてスパッ
タ終了後輝尽性蛍光体層を加熱処理してもよい。 その他の方法としてCVD法がある。該方法は目的とする
輝尽性蛍光体あるいは輝尽性蛍光体原料を含有する有機
金属化合物を熱、高周波電力等のエネルギーで分解する
ことにより、支持体上に結着剤を含有しない輝尽性蛍光
体層を得る。 また、特願昭59−266912号〜266916号に記載されている
柱状ブロック構造形成方法を併用すれば、第2図に示す
ように微細柱状ブロック並立構造と微細な空隙の双方を
有する輝尽性蛍光体層を形成することができる。 第3図(a)は気相堆積法によってえられた本発明の放
射線画像変換パネルの輝尽性蛍光体層及び該層厚に対応
する輝尽性蛍光体附着量と放射線感度の関係の一例を表
している。 本発明に係る気相堆積法による輝尽性蛍光体層は結着剤
を含んでいないので輝尽性蛍光体の附着量(充填率)が
従来の輝尽性蛍光体を塗設した輝尽性蛍光体層の約2倍
あり、輝尽性蛍光体層単位厚さ当たりの放射線吸収率が
向上し放射線に対して高感度となるばかりか、画像の粒
状性が向上する。 更に前記気相堆積法による輝尽性蛍光体層は透明性に優
れており、輝尽励起光及び輝尽発光の透過性が高く、従
来の塗設法による輝尽性蛍光体層より層厚を厚くするこ
とが可能であり、放射線に対して一層高感度となる。 前記のようにして得られた微細な空隙を有する輝尽性蛍
光体層を有する本発明のパネル鮮鋭性の一例を第3図
(b)の31によって示す。 本発明のパネルは特願昭59−266912号〜266916号に記載
されている微細柱状ブロック構造よりその構造が微細で
あって、光誘導効果により、輝尽励起光が空隙面で内部
に反射を繰り返すので、例えば特願昭59−266914号に指
名されるタイル状構造を引き継いだものの特性を示す第
3図(b)の32と比較すると明らかなように、画像の鮮
鋭性が向上すると共に輝尽性蛍光体の層厚の増大にとも
なう鮮鋭性をより向上することが可能である。 また輝尽性蛍光体粒子を結着剤に分散塗布して得られる
従来のパネルの特性を第3図の33に示す。これより明ら
かに画像の鮮鋭性が優れていることがわかる。 本発明の放射線画像変換パネルは第4図に概略的に示さ
れる放射線画像変換方法に用いられた場合、優れた鮮鋭
性粒状性及び感度を与える。すなわち、第4図におい
て、41は放射線発生装置、42は被写体、43は本発明の放
射線画像変換パネル、44は輝尽励起光源、45は該放射線
画像変換パネルより放射された輝尽発光を検出する光電
変換装置、46は45で検出された信号を画像として再生す
る装置、47は再生された画像を表示する装置、48は輝尽
励起光と輝尽発光とを分離し、輝尽発光のみを透過させ
るフイルターである。尚45以降は43からの光情報を何ら
かの形で画像として再生できるものであればよく、上記
に限定されるものではない。 第4図に示されるように放射線発生装置41からの放射線
は被写体42を通して本発明の放射線画像変換パネル43に
入射する。この入射した放射線はパネル43の輝尽性蛍光
体層に吸収され、そのエネルギーが蓄積され放射線透過
像の蓄積像が形成される。次にこの蓄積像を輝尽励起光
源44からの輝尽励起光で励起して輝尽発光として放出せ
しめる。本発明の放射線画像変換パネル43は、輝尽性蛍
光体層が微細な空隙を有しているため、上記輝尽励起光
よる走査の際に、輝尽励起光が輝尽性蛍光体層中で拡散
するのが抑制される。 放射される輝尽発光の強弱は蓄積された放射線エネルギ
ー量に比例するので、この光信号を例えば光電子増倍管
等の光電変換装置45で光電変換し、画像再生装置46によ
って画像として再生し画像表示装置47によって表示する
ことにより、被写体の放射線透過像を観察することがで
きる。
【実施例】
次に実施例によって本発明を説明する。 実施例1. 支持体として0.5mm厚のアルミニウム板を用い、蒸着器
中に設置した。次に抵抗加熱用のモリブデンルツボ中に
RbBr:0.004Tlを入れ、抵抗加熱用電極にセットし、続い
て蒸着器を排気して1×10-7Torrの真空度とした。次い
で支持体加熱用ヒーターにより300〜500℃に加熱して支
持体表面を清掃した後、支持体を150℃に設置し、アル
ゴンガスを導入して1×10-3Torr程度の真空度とした。 次に輝尽性蛍光体RbBr:0.004Tlを抵抗加熱法により蒸発
させ輝尽性蛍光体層の層厚が約250μmで空孔率が約20
%の微細な空隙を有する本発明の放射線画像変換パネル
Aを得た。 このようにして得られた本発明のパネルAに管電圧80KV
pのX線を10mR照射した後、半導体レーザ光(780nm)で
輝尽励起し、輝尽性蛍光体層から放射される輝尽発光を
光検出器(光電子増倍管)で光電変換し、この信号を画
像再生装置によって画像として再生し、銀塩フイルム上
に記録した。信号の大きさより、放射線画像変換パネル
AのX線に対する感度を調べ、また得られた画像より、
画像の変調伝達関数(MTF)及び粒状性を調べ第1表に
示す。 第1表において、X線に対する感度は、本発明の放射線
画像変換パネルAを100として相対値で示してある。ま
た、変調伝達関数(MTF)は、空間周波数が2サイクル/
mmの時の値である。 実施例2 支持体として0.5mm厚のアルミニウム板を用い、8%蓚
酸溶液中で約2時間、1A/dm2の通電を行ってアルミニウ
ム板の片面に陽極酸化被膜層を形成した後、沸騰水中で
約1時間封孔処理を施し、さらに400℃の加熱処理を行
って、タイル状板が微細な間隙により隔離されて敷きつ
められたごとき表面構造を有する支持体を作成した。 次に前記支持体を蒸着中に設置し、実施例1と同様の蒸
着方法によりRbBr:0.004Tlを蒸着して、輝尽性蛍光体層
の層厚が約250μmで空孔率が約20%の内部に微細な空
隙を有する微細柱状ブロックが並立した構造の輝尽性蛍
光体層を有する本発明のパネルBを得た。 この本発明のバネルBは、実施例1と同様にして評価
し、結果を第1表に併記する。 比較例1. 輝尽性蛍光体RbBr:0.004Tl8重量部とポリビニルブチラ
ール樹脂1重量部と溶剤(シクロヘキサノン)5重量部
を用いて混合し、分散し、輝尽性蛍光体層用塗布液を調
整した。次にこの塗布液を水平に置いた300μm厚の支
持体としての黒色ポリエチレンテレフタレートフイルム
上に均一に塗布し、自然乾燥させて250μm厚の輝尽性
蛍光体層を形成した。 このようにして得られた比較のパネルPは実施例1と同
様にして評価し、結果を第1表に併記する。 第1表より明らかなように本発明の放射線画像変換パネ
ルA、Bは、比較の放射線画像変換パネルPに比べてX
線感度が約2倍高くしかも画像の粒状性が優れていた。
これは本発明の放射線画像変換パネルは輝尽性蛍光体層
中に結着剤を含んでおらず輝尽性蛍光体の充填率が比較
のパネルに比べて高くX線の吸収率が良いためである。 また、本発明の放射線画像変換パネルA、Bは比較の放
射線画像変換パネルPに比べてX線感度が高いにもかか
わらず鮮鋭性の点でも優れていた。これは、本発明の放
射線画像変換パネルの輝尽性蛍光体層は微細な空隙を多
数有しているので、輝尽励起光である半導体レーザの輝
尽性蛍光体層中での散乱が減少するためである。
【発明の効果】
以上述べてきたように、本発明によれば輝尽性蛍光体層
が多数の微細な空隙を有するため、輝尽励起光の輝尽性
蛍光体層中での散乱が著しく減少し、その結果画像の鮮
鋭性を向上させることが可能である。 また、本発明によれば輝尽性蛍光体層厚の増大による画
像の鮮鋭性の低下が小さいため、輝尽性蛍光体層厚を大
きくすることにより、画像の鮮鋭性を低下させることな
く画像の粒状性を向上させることが可能である。 また、本発明によれば本発明の放射線画像変換パネルを
安価に安定して製造することが可能である。 本発明はその効果が極めて大きく、工業的に有用であ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一例の放射線画像変換パネルの一部を
示す断面図である。第2図は本発明の別の一例の放射線
画像変換パネルの一部を示す断面図である。第3図
(a)は本発明の放射線画像変換パネルにおける輝尽性
蛍光体層厚及び付着量と放射線に対する感度とを示す図
であり、(b)は空間周波数と変調伝達関数(MTF)と
の関係を示す図である。第4図は本発明のパネルが用い
られる放射線画像変換装置の概略図である。第5図
(a)は従来の放射線画像変換パネルにおける輝尽性蛍
光体層厚及び付着量と放射線に対する感度とを示す図で
あり、(b)は前記従来の放射線画像変換パネルにおけ
る輝尽性蛍光体層厚と空間周波数が2サイクル/mmにお
ける変調伝達関数(MTF)とを示す図である。 11……支持体 12……輝尽性蛍光体層 13……空隙 14……保護層 21……支持体 22……微細柱状ブロック並立構造の輝尽性蛍光体層 23……空隙 24……保護層 31……本発明の放射線画像変換パネルの特性 32……微細柱状ブロック構造を有する放射線画像変換パ
ネルの特性 33……従来の放射線画像変換パネルの特性 41……放射線発生装置 42……被写体 43……放射線画像変換パネル 44……輝尽励起光源 45……光電変換装置 46……画像再生装置 47……画像表示装置 48……フイルター
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−126299(JP,A) 特開 昭59−60300(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】支持体上に、少なくとも1層の結着剤を含
    有しない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の内部に略層厚方向に伸びた多数の
    微細な空隙を有し、且つ該空隙の前記輝尽性蛍光体層中
    に占める空孔率が3〜30%であることを特徴とする放射
    線画像変換パネル。
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