JPH0727079B2 - 放射線画像情報読取装置 - Google Patents

放射線画像情報読取装置

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JPH0727079B2
JPH0727079B2 JP59266913A JP26691384A JPH0727079B2 JP H0727079 B2 JPH0727079 B2 JP H0727079B2 JP 59266913 A JP59266913 A JP 59266913A JP 26691384 A JP26691384 A JP 26691384A JP H0727079 B2 JPH0727079 B2 JP H0727079B2
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radiation image
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radiation
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久憲 土野
亜紀子 加野
幸二 網谷
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Konica Minolta Inc
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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情報読取装置
に関するものであり、さらに詳しくは鮮鋭性の高い放射
線画像を与えることのできる放射線画像情報読取装置に
関するものである。
【従来の技術】
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
いられている。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ィルムに照射し
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
の光で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上に再生しても良い。 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ず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6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
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6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録されるが、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
方法がいくつか考案されて来た。例えば特開昭55-14644
7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中での輝尽励起光及び輝尽発光の
指向性が向上するので、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、
粒状性を損な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】
本発明の目的は、前記提案の放射線画像変換パネルを更
に改良することによって、放射線に対して高感度で、粒
状性が良く、さらに鮮鋭性の高い画像を得ることのでき
る放射線画像情報読取装置を提供することにある。
【発明の構成】
前記本発明の目的は、支持体上に気相堆積されて形成さ
れる輝尽性蛍光体層を備えた、放射線画像情報を記録す
るための放射線画像変換パネルと、前記輝尽性蛍光体層
へ照射するためのレーザ光を放射する光源手段と、前記
レーザ光を前記輝尽性蛍光体に照射して発生する輝尽発
光光を検出し、該輝尽発光光の光量に基づいた信号を出
力する光電変換器とを有し、前記光電変換器の出力に基
づいて画像情報を得るように構成されている放射線画像
情報読取装置において、前記輝尽性蛍光体層が、前記支
持体の表面に設けられた矩形状凹凸が交互に配置された
凹凸パターンに基づく、結晶的に不連続な微細柱状結晶
のブロック構造を含むものであるとともに、前記放射線
画像変換パネルに対して一方側から、前記光源手段によ
る前記輝尽性蛍光体層へのレーザ光の照射及び前記光電
変換器による前記輝尽発光光の検出を行うように構成し
たことを特徴とする放射線画像情報読取装置によって達
成することができる。 次に、本発明を具体的に説明する。 第1図(a)は本発明に係る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)の断面図である。同図(b)は前記微細柱状ブロッ
ク構造を有する輝尽性蛍光体層をまだ設けていない時
の、凹凸パターンを有する支持体の厚み方向の断面図で
ある。 前記の支持体上に於る分布パターンは任意であってよ
い。第2図に該分布パターンの例として(a),(b)
及び(c)として示した。 尚第1図及び第2図に於いて同記号は機能的に互いに同
義である。 第1図に於いて10はパネル、11ijは支持体の有する凸部
であり(11ij)はその凹部である。12は支持体である。
13ijは前記凸部11ijをそのまま引き継いだ輝尽性蛍光体
の一つ一つの微細柱状ブロックであり、(13ij)は前記
凹部(11ij)を引き継いだ一つ一つの微細柱状ブロック
である。 前記13ij及び(13ij)によって本発明に係る微細柱状ブ
ロック構造から成る輝尽性蛍光体層13が形成される。 前記凸部11ij及び凹部(11ij)の平均的径は10〜400μ
mが好ましく15〜100μmが更に好ましい。 また輝尽性蛍光体層13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10〜1000
μmの範囲であることが好ましく、20〜800μmの範囲
であることが更に好ましい。 更に前記支持体の凹凸面には必要に応じ、輝尽性蛍光体
層の接着を助けるための接着層、或いは輝尽励起光及び
/又は輝尽発光の反射層或いは吸収層を設けてもよい。 前記輝尽性蛍光体層13は輝尽性蛍光体の堆積時において
支持体面上の凹凸構造を維持して順次結晶生長しながら
堆積するため、凹部(11ij)上に生長した微細柱状ブロ
ック(13ij)と、凸部11ij上に生長した微細柱状ブロッ
ク13ijとの境界は結晶的に不連続となり、柱状ブロック
(13ij)と柱状ブロック13ijとは光学的に互いに独立し
た構造となる。 そのため、前記光学的に互いに独立な微細柱状ブロック
構造を有する輝尽性蛍光体層に輝尽励起光が該層表面の
微細柱状結晶断面から入射すると、該励起光は微細柱状
ブロック構造の光誘導効果により柱状ブロック内面で反
射を繰り返しながら外に散逸することなく柱状ブロック
の底にまで到達し、吸収されるか或いは反射されて再び
柱状ブロック内面で反射しながら柱状ブロックの柱方向
に出る。従って輝尽励起の機会を増大しながら輝尽発光
による画像の鮮鋭性は著しく増大される。 尚本発明においては第3図に示すように、輝尽性蛍光体
層13を堆積後、支持体表面の凸部11ijが露出するように
輝尽性蛍光体層を研磨した構造のパネルであってもよ
い。 本発明に係る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、光的刺激(輝尽励起)により、最初の光もし
くは高い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は50
0nm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。本発明に係る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MgS
O4:Ax(但しAはHo或いはDyのうちいずれかであり、0.0
01≦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。)で表されている蛍光体、特開昭51-29889号
に記載されているNa2SO4,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52-3
0487号に記載されているBeO,LiF,MgSO4及びCaF2等の蛍
光体、特開昭53-39277号に記載されているLi2B4O7:Cu,A
g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
3,859,527号に記載されているSrS:Ce,Sm、SrS;Eu,Sm、L
a2O2S:Eu,Sm及び(Zn,Cd)S:Mn,X(但しXはハロゲン)
で表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・xA
l2O3:Eu(但し0.8≦x≦10)で表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M
g,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
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55−84
389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であ
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、CdS:
A、(Zn,Cd)S:A、ZnS:A,X及びCdS:A,X(但しAはCu、A
g,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)2・NX2:yA 一般式〔II〕 M3(PO4)2・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種を表す。また、
x及びyは、1×10-4<x<3×10-1、1×10-4<y<
1×10-1なる条件を満たす数であり、n/mは1×10-3<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 MIX・aMIIX′2・bMIIIX″3:cA (但し、MI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,Ba,Z
n,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。MIIIはSc,Y,La,Ce,Pr,Nd,Pm,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,H
o,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,T
b,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<y≦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、本発明に係る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。 本発明に係る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であってもよ
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。 本発明に係る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
いられるが、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,ポリカーボネイトフィル
ム等のプラスチックフィルム、アルミニウム,鉄,銅,
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。 本発明に係る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
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。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,塩化ビニリデン,ナイロン等の通常
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などが無機物質を積層して形成して
もよい。 これら保護層の層厚は一般的には0.1μm〜100μm程度
が好ましい。 次に本発明に係るパネルの製造方法について説明する。 第1図に於いて同図(b)→(a)の順に製造工程が進
められる。 工程(b):微細な凹凸パターンを有する支持体 支持体12面上の凹部(11ij)、凸部11ijよりなる素地パ
ターンは支持体そのものをエンボッシュするエンボッシ
ュ法、光、熱、薬品等で支持体に固着硬化する樹脂を素
材とするインクを用いグラビア法或いはシルク法等によ
り印刷後乾燥、硬化処理を行う印刷法或いは写真蝕刻法
によって作ることができる。写真蝕刻法は例えば感光性
樹脂板を使用した場合には、まず光に対し不透明部分の
島状のパターンを有するマスクを例えばナイロン系感光
性樹脂(プリンタイト;東洋紡績株式会社製)の表面に
密着させ、感光波長域250〜400nmの波長を含む紫外線で
照射する。露光後にこの感光性樹脂を現像する。この現
像によって上記の感光性樹脂の場合非露出部が流され、
露光部が凸として残る。 工程(a):輝尽性蛍光体層13 微細柱状ブロック構造を有する前記輝尽性蛍光体層の形
成方法としては、気相堆積法が該柱状ブロック形成の確
実性及び感度の面からも最も好ましい。 気相堆積法の第1の方法として真空蒸着法がある。該方
法においては、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10-6Torr程度の真空度とする。 次いで、前記輝尽性蛍光体の少なくとも一つを抵抗加熱
法、エレクトロンビーム法等の方法で加熱蒸発させて前
記支持体表面に輝尽性蛍光体を所望の厚さに堆積させ
る。 この結果結着剤を含有しない輝尽性蛍光体層が形成され
るが、前記蒸着工程では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。また、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に係る
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、前記真空蒸着法においては、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、蒸着時必要に応じて
被蒸着物(支持体あるいは保護層)を冷却あるいは加熱
してもよい。また、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,Ne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。 次に前記輝尽性蛍光体をターゲットとして、スパッタリ
ングすることにより、前記支持体表面に輝尽性蛍光体を
所望の厚さに堆積させる。 前記スパッタ工程では真空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、真空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は、複数の輝尽性蛍光体原料を
ターゲットとして用い、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、スパッタ時必要に応
じて被蒸着物(支持体あるいは保護層)を冷却或いは加
熱してもよい。またスパッタ終了後輝尽性蛍光体層を加
熱処理してもよい。 第3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。 第4図(a)は気相堆積法によって得られた本発明に係
る放射線画像変換パネルの輝尽性蛍光体層厚及び該層厚
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輝尽励起光
及び輝尽発光の指向性に優れており、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柱状ブロック構造の輝尽
性蛍光体層を有する本発明に係るパネルの鮮鋭性の一例
を第4図(b)に示す。 本発明に係るパネルは微細柱状ブロック構造の光誘導効
果により、輝尽励起光が柱状ブロック内面で反射を繰り
返し、柱状ブロック外に散逸することが少ないので、従
来のパネルの特性を示す第6図(b)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の低下を小さくするこ
とが可能である。 本発明に係る放射線画像変換パネルは第5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5図に
おいて、51は放射線発生装置、52は被写体、53は本発明
に係る放射線画像変換パネル、54は輝尽励起レーザ光
源、55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、56は55で検出された信号を
画像として再生する装置、57は再生された画像を表示す
る装置、58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ィルターである。尚55以降は53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5図に示されるように放射線発生装置51からの放射線
は被写体52を通して本発明に係る放射線画像変換パネル
53に入射する。この入射した放射線は放射線画像変換パ
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54からの輝尽励起光を輝尽性蛍光
体層表面の微細柱状結晶断面から入射し励起して輝尽発
光として放出せしめる。本発明に係る放射線画像変換パ
ネル53は、輝尽性蛍光体層が微細柱状ブロック構造を有
しているため、上記輝尽励起光による走査の際に、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55で光電変換し、画像再生装置56によ
って画像として再生し画像表示装置57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具体的に説明する。 実施例1 500μm厚のアルミニウム板にフォトレジスト樹脂を塗
布し、パターン露光、現像を施してアルミニウム板表面
に第2図(a)に示すような微細凹凸パターンを形成
し、支持体とした。 尚微細凹凸パターンの大きさは80μm×80μmであり厚
さは40μmであった。 次にこの支持体を蒸着器中に設置し、抵抗加熱用のタン
グステンボート中にアルカリハライド輝尽性蛍光体(0.
9RbBr・0.1CsF:0.01Tl)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2×10-6Torrの真空度と
した。 次にタングステンボートに電流を流し、抵抗加熱法によ
ってアルカリハライド輝尽性蛍光体を蒸発させ前記支持
体上に輝尽性蛍光体層の層厚が300μmの厚さになるま
で堆積させ、本発明に係る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に係る放射線画像変換パ
ネルAに管電圧80kVpのX線を10mR照射した後、He-Neレ
ーザ光(633nm)を輝尽性蛍光体層表面の微細柱状結晶
断面から入射し励起して、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
塩フィルム上に記録した。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に係る放射
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の時の値であり、粒状性は(良い,普通,悪い)
をそれぞれ(○,△,×)で示してある。 実施例2 500μm厚のアルミニウム板にナイロン系感光性樹脂を1
30μm厚に塗布し、パターン露光、現像を施してアルミ
ニウム板表面に第2図(b)に示すような微細凹凸パタ
ーンを形成し、支持体とした。前記微細凹凸パターン凹
部の大きさ110μm×110μmであり、凸部の幅は20μm
であった。次にこの支持体上に実施例1と同様にして輝
尽性蛍光体層を設けた後、該輝尽性蛍光体層上面を研磨
して支持体表面の凸部を露光させ、本発明に係る放射線
画像変換パネルBを得た。このようにして得られた本発
明に係る放射線画像変換パネル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。 実施例3 実施例1において、支持体として300μm厚の黒色ポリ
エチレンテレフタレートフィルム表面をエンボッシュ法
によりエンボス加工して、微細凹凸パターン形成して用
いた以外は実施例1と同様にして本発明に係る放射線画
像変換パネルCを得た。 このようにして得られた本発明に係る放射線画像変換パ
ネルC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 アルカリハライド輝尽性蛍光体(0.9RbBr・0.1CsF:0.01
Tl)8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・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
エリチレンテフタレートフィルム上に均一に塗布し、自
然乾燥させて300μm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放射線画像変換パネル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。 比較例2 比較例1に於いて輝尽性蛍光体層の層厚を130μmとし
た以外は比較例1と同様にして比較の放射線画像変換パ
ネルQを得た。 このようにして得られた比較の放射線画像変換パネルQ
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に係る放射線画像変換
パネルA〜Cは、それぞれ相当する輝尽性蛍光体層厚を
有する比較の放射線画像変換パネルP,Q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
は本発明に係る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、本発明に係る放射線画像変換パネルA〜Cはそれ
ぞれ相当する輝尽性蛍光体層厚を有する比較の放射線画
像変換パネルP,Q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、本発明に係る放射線画像変換パネルにおいては
支持体表面の微細凹凸パターンによって輝尽性蛍光体層
を細分化した柱状ブロック構造としているため、輝尽性
蛍光体層中での輝尽励起光であるHe-Neレーザの散乱が
制御・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
が微細柱状ブロック構造を有するため、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
の鮮鋭性を向上されることが可能である。 また本願発明によれば、輝尽励起光が柱状ブロック内面
での反射を繰り返して輝尽励起(光の利用)効率が増大
することにより、放射線感度や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
く放射線感度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、これまで述べてきた本発明による画像の鮮鋭性の
向上、放射線感度の向上、及び画像の粒状性の向上の効
果は、輝尽励起光がレーザ光である場合に特に大きく顕
れる。 また、本発明に係る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図は本発明に係る放射線画像変換パネル及び製造工
程中の支持体面の一部を示す断面図である。第2図は支
持体面の凹凸パターンの一例を示す平面図である。第3
図は本発明に係る放射線画像変換パネルの一例を示す図
である。第4図(a)は本発明の一例に関する放射線画
像変換パネルにおける輝尽性蛍光体層厚及び附着量と放
射線に対する感度とを示す図であり、(b)は前記放射
線画像変換パネルにおける輝尽性蛍光体層厚及び附着量
と空間周波数が2サイクル/mmにおける変調伝達関数(M
TF)とを示す図である。第5図は本発明に用いられる放
射線画像変換方法の概略図である。第6図(a)は従来
の放射線画像変換方法に係る放射線画像変換パネルにお
ける輝尽性蛍光体層厚及び附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
方法に係る放射線画像変換パネルにおける輝尽性蛍光体
層厚及び附着量と空間周波数が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。 10……パネル 11ij……凸部 (11ij)……凹部 12……支持体 13……輝尽性蛍光体層 13ij……微細柱状ブロック (13ij)……微細柱状ブロック
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 審判の合議体 審判長 高橋 詔男 審判官 塩崎 明 審判官 河野 直樹 (56)参考文献 特開 昭52−70784(JP,A) 特開 昭57−7049(JP,A) 特開 昭59−202100(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】支持体上に気相堆積されて形成される輝尽
    性蛍光体層を備えた、放射線画像情報を記録するための
    放射線画像変換パネルと、前記輝尽性蛍光体層へ照射す
    るためのレーザ光を放射する光源手段と、前記レーザ光
    を前記輝尽性蛍光体に照射して発生する輝尽発光光を検
    出し、該輝尽発光光の光量に基づいた信号を出力する光
    電変換器とを有し、前記光電変換器の出力に基づいて画
    像情報を得るように構成されている放射線画像情報読取
    装置において、 前記輝尽性蛍光体層が、前記支持体の表面に設けられた
    矩形状凹凸が交互に配置された凹凸パターンに基づく、
    結晶的に不連続な微細柱状結晶のブロック構造を含むも
    のであるとともに、 前記放射線画像変換パネルに対して一方側から、前記光
    源手段による前記輝尽性蛍光体層へのレーザ光の照射及
    び前記光電変換器による前記輝尽発光光の検出を行うよ
    うに構成したことを特徴とする放射線画像情報読取装
    置。
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