JPWO2008102645A1 - シンチレータパネル及び放射線イメージセンサ - Google Patents

Abstract

本発明は、粒状性の向上したシンチレータパネル及び放射線イメージセンサを提供する。この手段として、放射線透過性基板上にヨウ化セシウムを主原料とするシンチレータ層を有するシンチレータパネルにおいて、該放射線透過性基板と、該シンチレータ層は保護層により覆われており、かつ該シンチレータ層側の保護層のＪＩＳ表面粗さ（Ｂ０６０１−１９９４年）により定義される表面粗さＲａが０．０５≦Ｒａ≦０．４０であることを特徴とするシンチレータパネルを特徴とする。

Description

本発明は、シンチレータパネル及び放射線イメージセンサに関する。

従来、Ｘ線画像のような放射線画像は医療現場において病状の診断に広く
用いられている。特に、増感紙−フィルム系による放射線画像は、長い歴史のなかで高感度化と高画質化が図られた結果、高い信頼性と優れたコストパフォーマンスを併せ持った撮像システムとして、今なお、世界中の医療現場で用いられている。しかしながらこれら画像情報はいわゆるアナログ画像情報であって、近年発展を続けているデジタル画像情報のような、自由な画像処理や瞬時の電送が出来ない。

そして、近年ではコンピューテッド・ラジオグラフィ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｒａｄｉｏｇｒａｐｈｙ：ＣＲ）やフラットパネル型の放射線ディテクタ（Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ：ＦＰＤ）等に代表されるデジタル方式の放射線画像検出装置が登場している。これらは、デジタルの放射線画像が直接得られ、陰極管や液晶パネル等の画像表示装置に画像を直接表示することが可能なので、必ずしも写真フィルム上への画像形成が必要なものではない。その結果、これらのデジタル方式のＸ線画像検出装置は、銀塩写真方式による画像形成の必要性を低減させ、病院や診療所での診断作業の利便性を大幅に向上させている。

Ｘ線画像のデジタル技術の一つとしてコンピューテッド・ラジオグラフィ（ＣＲ）が現在医療現場で受け入れられている。しかしながら鮮鋭性が十分でなく空間分解能も不十分であり、スクリーン・フィルムシステムの画質レベルには到達していない。そして、更に新たなデジタルＸ線画像技術として、例えば、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いた平板Ｘ線検出装置（ＦＰＤ）が開発されて（例えば、非特許文献１、２参照）いる。

放射線を可視光に変換するために、放射線により発光する特性を有するＸ線蛍光体で作られたシンチレータパネルが使用されるが、低線量の撮影においてのＳＮ比を向上するためには、発光効率の高いシンチレータパネルを使用することが必要になってくる。一般にシンチレータパネルの発光効率は、シンチレータ層（蛍光体層）の厚さ、蛍光体のＸ線吸収係数によって決まるが、蛍光体層の厚さは厚くすればするほど、蛍光体層内での発光光の散乱が発生し、鮮鋭性は低下する。そのため、画質に必要な鮮鋭性を決めると、膜厚が決定する。

なかでもヨウ化セシウム（ＣｓＩ）はＸ線から可視光に対する変更率が比較的高く、蒸着によって容易に蛍光体を柱状結晶構造に形成出来るため、光ガイド効果により結晶内での発光光の散乱が抑えられ、蛍光体層の厚さを厚くすることが可能であった。

しかしながらＣｓＩのみでは発光効率が低いために、例えば、ＣｓＩとヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）を任意のモル比で混合したものを、蒸着を用いて基板上にナトリウム賦活ヨウ化セシウム（ＣｓＩ：Ｎａ）として堆積、又近年ではＣｓＩとヨウ化タリウム（ＴｌＩ）を任意のモル比で混合したしたものを、蒸着を用いて基板上にタリリウム賦活ヨウ化セシウム（ＣｓＩ：Ｔｌ）として堆積したものに、後工程としてアニールを行うことで可視変換効率を向上させ、Ｘ線蛍光体として使用している。

また他の光出力を増大する手段として、シンチレータを形成する基板を反射性とする方法（例えば特許文献１参照）、基板上に反射層を設ける方法（例えば特許文献２参照）、基板上に設けられた反射性金属薄膜と、金属薄膜を覆う透明有機膜上にシンチレータを形成する方法（例えば特許文献３参照）などが提案されているが、これらの方法は得られる光量は増加するが、鮮鋭性が著しく低下するという欠点がある。また、光吸収層を設けることにより鮮鋭性を向上させる方法（例えば、特許文献４参照）があるが、鮮鋭性を向上させると粒状性が劣化し画像が読みにくくなる。
特公平７−２１５６０号公報 特公平１−２４０８８７号公報 特開２０００−３５６６７９号公報 特開２００２−２７７５５５号公報 Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｔｏｄａｙ，１９９７年１１月号２４頁のジョン・ローランズ論文"Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｕｓｈｅｒ ｉｎ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｘ−ｒａｙ Ｉｍａｇｉｎｇ" ＳＰＩＥの１９９７年３２巻２頁のエル・イー・アントヌクの論文"Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ａＨｉｇｈ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ，Ａｃｔｉｖｅ Ｍａｔｒｉｘ，Ｆｌａｔ−Ｐａｎｅｌ Ｉｍａｇｅｒ ｗｉｔｈ Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｆｉｌｌ Ｆａｃｔｏｒ"

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、シンチレータパネルの保護層の表面粗さを調整することにより、透過光の散乱を増大させ、粒状性の向上したシンチレータパネル及び放射線イメージセンサを提供することにある。

本発明の上記目的は、以下の構成により達成することができる。

１．放射線透過性基板上にヨウ化セシウムを主原料とするシンチレータ層を有するシンチレータパネルにおいて、該放射線透過性基板と、該シンチレータ層は保護層により覆われており、かつ該シンチレータ層側の保護層のＪＩＳ表面粗さ（Ｂ０６０１−１９９４年）により定義される表面粗さＲａが０．０５≦Ｒａ≦０．４０であることを特徴とするシンチレータパネル。

２．前記放射線透過性基板と、シンチレータ層の間に反射層を設け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。

３．前記１又は２に記載のシンチレータパネルのシンチレータ層側に光検出器を備えたことを特徴とする放射線イメージセンサ。

４．前記シンチレータパネルの保護層と前記光検出器の間に空気層を設けることを特徴とする前記３に記載の放射線イメージセンサ。

本発明により、透過光の散乱を増大させ、粒状性の向上したシンチレータパネル及び放射線イメージセンサを提供することができた。

放射線イメージセンサの概略構成を示す断面図 蒸着装置の概略構成を示す図

符号の説明

１ 基板
２ シンチレータ（蛍光体）層
３ 反射層
４ 下引層
５ 保護層
６ 減圧空間
７ 空気層
１０ シンチレータパネル
６１ 蒸着装置
６２ 真空容器
６３ ボート（被充填部材）
６４ ホルダ
６５ 回転機構
６６ 真空ポンプ
１００ 放射線イメージセンサ

本発明を更に詳しく説明する。以下、各構成層及び構成要素等について説明する。

（シンチレータ層）
シンチレータ層（「蛍光体層」ともいう。）を形成する材料としては、種々の公知の蛍光体材料を使用することができるが、Ｘ線から可視光に対する変更率が比較的高く、蒸着によって容易に蛍光体を柱状結晶構造に形成出来るため、光ガイド効果により結晶内での発光光の散乱が抑えられ、シンチレータ層の厚さを厚くすることが可能であることから、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）が好ましい。

但し、ＣｓＩのみでは発光効率が低いために、各種の賦活剤が使用される。例えば、特公昭５４−３５０６０号の如く、ＣｓＩとヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）を任意のモル比で混合したものを原料として形成したシンチレータ層が好ましい例として挙げられる。また、例えば特開２００１−５９８９９号公報に開示されているような、タリウム（Ｔｌ）、ユウロピウム（Ｅｕ）、インジウム（Ｉｎ）、リチウム（Ｌｉ）、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）、ナトリウム（Ｎａ）などの賦活物質を含有するＣｓＩからなるシンチレータ層が好ましい。本発明においては、特に、タリウム（Ｔｌ）および／またはユウロピウム（Ｅｕ）を含有するＣｓＩからなるシンチレータ層が好ましい。更に、タリウム（Ｔｌ）を含有するＣｓＩからなるシンチレータ層が好ましい。

なお、本発明においては、特に、１種類以上のタリウム化合物を含む添加剤とヨウ化セシウムとを原材料とすることが好ましい。すなわち、タリウム賦活ヨウ化セシウム（ＣｓＩ：Ｔｌ）は４００ｎｍから７５０ｎｍまでの広い発光波長をもつことから好ましい。

本発明に係る１種類以上のタリウム化合物を含有する添加剤のタリウム化合物としては、種々のタリウム化合物（＋Ｉと＋IIIの酸化数の化合物）を使用することができる。

本発明において、好ましいタリウム化合物は、ヨウ化タリウム（ＴｌＩ）臭化タリウム（ＴｌＢｒ）、塩化タリウム（ＴｌＣｌ）、又はフッ化タリウム（ＴｌＦ，ＴｌＦ₃）等である。

また、本発明に係るタリウム化合物の融点は、４００〜７００℃の範囲内にあることが好ましい。上記範囲内であると、柱状結晶内で添加剤を均一に存在させることができ、発光効率が向上する。なお、本発明での融点とは、常温常圧下（２５℃、１気圧）における融点である。

また、タリウム化合物の分子量は２０６〜３５０の範囲内にあることが好ましい。

本発明のシンチレータ層において、当該添加剤の含有量は目的性能等に応じて、最適量にすることが望ましいが、ヨウ化セシウムの含有量に対して、０．００１ｍｏｌ％〜５０ｍｏｌ％、更に０．１〜１０．０ｍｏｌ％であることが好ましい。

ヨウ化セシウムに対し、添加剤が０．００１ｍｏｌ％以上であると、目的とする発光輝度を得ることができ好ましい。また、５０ｍｏｌ％以下ではヨウ化セシウムの性質・機能を保持することができ好ましい。

なお、本発明においては、高分子フィルム上にシンチレータの原料の蒸着によりシンチレータ層を形成した後に、該高分子フィルムのガラス転移温度を基準として−５０℃〜＋２０℃の温度範囲の雰囲気下で１時間以上の熱処理することが好ましい。これにより、フィルムの変形や蛍光体の剥がれ発生の防止が確実となり、また、発光効率の高いシンチレータパネルを実現する上でも好ましい。

（反射層）
本発明に係る反射層は、シンチレータから発した光を反射して、光の取り出し効率を高めるためのものである。当該反射層は、Ａｌ，Ａｇ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｔｉ，Ｍｇ，Ｒｈ，Ｐｔ及びＡｕからなる元素群の中から選ばれるいずれかの元素を含む材料により形成されることが好ましい。特に、上記の元素からなる金属薄膜、例えば、Ａｇ膜、Ａｌ膜などを用いることが好ましい。また、このような金属薄膜を２層以上形成するようにしても良い。

なお、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。

（下引層）
本発明に係るシンチレータ層は下引層を有することが好ましく、下引層は、反射層の保護の観点から、反射層とシンチレータ層の間に設けることが好ましい。

また、当該下引層は、高分子結合材（バインダー）、分散剤等を含有することが好ましい。

なお、下引層の厚さは、下引層内での光散乱を抑え鮮鋭性を向上させるためには３μｍ以下が好ましく、また、熱処理での柱状結晶の結晶性の乱れを考慮すると下引層の厚さは２μｍ以下が好ましい。従って、下引層の厚さは、０．５〜２μｍが好ましい。

以下、下引層の構成要素について説明する。

〈高分子結合材〉
本発明に係る下引層は、溶剤に溶解又は分散した高分子結合材（以下「バインダー」ともいう。）を塗布、乾燥して形成することが好ましい。高分子結合材としては、具体的には、ポリウレタン、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、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。なかでもポリウレタン、ポリエステル、塩化ビニル系共重合体、ポリビニルブチラール、ニトロセルロースを使用することが好ましい。

本発明に係る高分子結合材としては、特にシンチレータ層との密着の点でポリウレタン、ポリエステル、塩化ビニル系共重合体、ポリビニルブチラール、ニトロセルロースなどが好ましい。また、ガラス転位温度（Ｔｇ）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い。この観点からは、特にポリエステル樹脂であることが好ましい。

下引層の調製に用いることができる溶剤としては、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｎ−ブタノールなどの低級アルコール、メチレンクロライド、エチレンクロライドなどの塩素原子含有炭化水素、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン、トルエン、ベンゼン、シクロヘキサン、シクロヘキサノン、キシレンなどの芳香族化合物、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチルなどの低級脂肪酸と低級アルコールとのエステル、ジオキサン、エチレングリコールモノエチルエステル、エチレングリコールモノメチルエステルなどのエーテル及びそれらの混合物を挙げることができる。

なお、本発明に係る下引層には、シンチレータが発光する光の散乱の防止し、鮮鋭性等を向上させるために顔料や染料を含有させても良い。

（保護層）
本発明に係る保護層は、シンチレータ層の保護を主眼とするものであるが、基材を含むシンチレータパネル全体を覆う。ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）は、吸湿性が高く露出したままにしておくと空気中の水蒸気を吸湿して潮解してしまうため、これを防止することを主眼とする。

当該保護層は、種々の材料を用いて形成することができる。例えば、ＣＶＤ法によりポリパラキシリレン膜をシンチレータパネル全体を覆う様に形成する。即ち、シンチレータ及び基板の表面全体にポリパラキシリレン膜を形成し、保護層とすることができる。

また、別の態様の保護層として、シンチレータパネル全体を覆う様に高分子保護フィルムを設けることもできる。なお、高分子保護フィルムの材料としては、後述する基板材料としての高分子フィルムと同様のフィルムを用いることができる。

上記高分子保護フィルムの厚さは、空隙部の形成性、シンチレータ層の保護性、鮮鋭性、防湿性、作業性等を考慮し、１２μｍ以上、２００μｍ以下が好ましく、更には２０μｍ以上、１５０μｍ以下が好ましい。

保護フィルムの光透過率は、光電変換効率、シンチレータ発光波長等を考慮し、５５０ｎｍで７０％以上あることが好ましいが、９９％以上の光透過率のフィルムは工業的に入手が困難であるため実質的に９９％〜７０％が好ましい。

保護フィルムの透湿度は、シンチレータ層の保護性、潮解性等を考慮し５０ｇ／ｍ²・ｄａｙ（４０℃・９０％ＲＨ）（ＪＩＳ Ｚ０２０８に準じて測定）以下が好ましく、更には１０ｇ／ｍ²・ｄａｙ（４０℃・９０％ＲＨ）（ＪＩＳ Ｚ０２０８に準じて測定）以下が好ましいが、０．０１ｇ／ｍ²・ｄａｙ（４０℃・９０％ＲＨ）以下の透湿度のフィルムは工業的に入手が困難であるため実質的に、０．０１ｇ／ｍ²・ｄａｙ（４０℃・９０％ＲＨ）以上、５０ｇ／ｍ²・ｄａｙ（４０℃・９０％ＲＨ）（ＪＩＳ Ｚ０２０８に準じて測定）以下が好ましく、更には０．１ｇ／ｍ²・ｄａｙ（４０℃・９０％ＲＨ）以上、１０ｇ／ｍ²・ｄａｙ（４０℃・９０％ＲＨ）（ＪＩＳ Ｚ０２０８に準じて測定）以下が好ましい。

本発明における保護層の平均粗さ（Ｒａ）は、ＪＩＳ表面粗さ（Ｂ０６０１−１９９４年）により定義される。表面粗さ（Ｒａ）の測定方法としては、２５℃、６５％ＲＨ環境下で測定試料同士が重ね合わされない条件で２４時間調湿した後、該環境下で測定した。ここで示す重ね合わされない条件とは、例えば、シンチレータパネルとシンチレータパネルの間に紙をはさんで重ねる方法、厚紙等で枠を作製しその四隅を固定する方法のいずれかである。用いることのできる測定装置としては、例えば、ＷＹＫＯ社製ＲＳＴＰＬＵＳ非接触三次元微小表面形状測定システム等を挙げることができる。

本発明に係る保護層の表面粗さを達成するには、サンドブラスト処理方法、プラズマ処理方法などを用いることができ、特には、後述する様に、高分子化合物にシリカ粒子を適用して任意の表面粗さを達成する方法が好ましい。

（基板）
本発明のシンチレータパネルは、基板として、高分子フィルムを用いることを特徴とする。高分子フィルムとしては、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）を用いることができる。特に、ポリイミド又はポリエチレンナフタレートを含有する高分子フィルムが、ヨウ化セシウムを原材料として気相法にて柱状シンチレータを形成する場合に、好適である。

なお、本発明に係る基板としての高分子フィルムは、厚さ５０〜５００μｍであることが好ましく、更に可とう性を有する高分子フィルムであることが好ましい。

ここで、「可とう性を有する基板」とは、１２０℃での弾性率（Ｅ１２０）が１０００〜６０００Ｎ／ｍｍ²である基板をいい、かかる基板としてポリイミド又はポリエチレンナフタレートを含有する高分子フィルムが好ましい。

なお、「弾性率」とは、引張試験機を用い、ＪＩＳ−Ｃ２３１８に準拠したサンプルの標線が示すひずみと、それに対応する応力が直線的な関係を示す領域において、ひずみ量に対する応力の傾きを求めたものである。これがヤング率と呼ばれる値であり、本発明では、かかるヤング率を弾性率と定義する。

本発明に用いられる基板は、上記のように１２０℃での弾性率（Ｅ１２０）が１０００Ｎ／ｍｍ²〜６０００Ｎ／ｍｍ²であることが好ましい。より好ましくは１２００Ｎ／ｍｍ²〜５０００Ｎ／ｍｍ²である。

具体的には、ポリエチレンナフタレート（Ｅ１２０＝４１００Ｎ／ｍｍ²）、ポリエチレンテレフタレート（Ｅ１２０＝１５００Ｎ／ｍｍ²）、ポリブチレンナフタレート（Ｅ１２０＝１６００Ｎ／ｍｍ²）、ポリカーボネート（Ｅ１２０＝１７００Ｎ／ｍｍ²）、シンジオタクチックポリスチレン（Ｅ１２０＝２２００Ｎ／ｍｍ²）、ポリエーテルイミド（Ｅ１２０＝１９００Ｎ／ｍｍ²）、ポリアリレート（Ｅ１２０＝１７００Ｎ／ｍｍ²）、ポリスルホン（Ｅ１２０＝１８００Ｎ／ｍｍ²）、ポリエーテルスルホン（Ｅ１２０＝１７００Ｎ／ｍｍ²）等からなる高分子フィルムが挙げられる。

これらは単独で用いてもよく積層あるいは混合して用いてもよい。中でも、特に好ましい高分子フィルムとしては、上述のように、ポリイミド又はポリエチレンナフタレートを含有する高分子フィルムが好ましい。

なお、シンチレータパネルと平面受光素子面を貼り合せる際に、基板の変形や蒸着時の反りなどの影響を受け、フラットパネルディテクタの受光面内で均一な画質特性が得られないという点に関して、該基板を、厚さ５０μｍ以上５００μｍ以下の高分子フィルムとすることでシンチレータパネルが平面受光素子面形状に合った形状に変形し、フラットパネルディテクタの受光面全体で均一な鮮鋭性が得られる。

（シンチレータパネルの作製方法）
本発明のシンチレータパネルの作製方法の典型的例について、図を参照しながら説明する。なお、図１は、放射線用イメージセンサの概略構成を示す断面図である。図１のシンチレータパネル１０は本発明の作用を説明するため、蛍光体層２と保護層５を厚くしてある。

まず、放射線イメージセンサ１００に対しシンチレータパネル１０の基板１側から放射線を入射する。すると、放射線用シンチレータパネル１０に入射された放射線は、放射線用シンチレータパネル１０中のシンチレータ層２が放射線のエネルギーを吸収し、図１に模式的に示すようにその強度に応じた電磁波を発光する。発光された電磁波はそのまま、或いは反射層３により反射し光検出器２０に設置されている、例えばフォトダイオードとＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を組み合わせたものなどにより電子信号に変換される。

シンチレータパネル１０の保護層５の表面粗さＲａが０．０５≦Ｒａ≦０．４０であるので、シンチレータパネル１０と光検出器１００が密着せず、空気層７をもち本発明の粗さ範囲で粒状性が改善される。

図２は、蒸着装置６１の概略構成を示す図面である。

〈蒸着装置〉
図２に示す通り、蒸着装置６１は箱状の真空容器６２を有しており、真空容器６２の内部には真空蒸着用のボート６３が配されている。ボート６３は蒸着源の被充填部材であり、当該ボート６３には電極が接続されている。当該電極を通じてボート６３に電流が流れると、ボート６３がジュール熱で発熱するようになっている。放射線用シンチレータパネル１０の製造時においては、ヨウ化セシウムと賦活剤化合物とを含む混合物がボート６３に充填され、そのボート６３に電流が流れることで、上記混合物を加熱・蒸発させることができるようになっている。

なお、被充填部材として、ヒータを巻回したアルミナ製のるつぼを適用してもよいし、高融点金属製のヒータを適用してもよい。

真空容器６２の内部であってボート６３の直上には基板１を保持するホルダ６４が配されている。ホルダ６４にはヒータ（図示略）が配されており、当該ヒータを作動させることでホルダ６４に装着した基板１を加熱することができるようになっている。基板１を加熱した場合には、基板１の表面の吸着物を離脱・除去したり、基板１とその表面に形成されるシンチレータ層（蛍光体層）２との間に不純物層が形成されるのを防止したり、基板１とその表面に形成されるシンチレータ層２との密着性を強化したり、基板１の表面に形成されるシンチレータ層２の膜質の調整をおこなったりすることができるようになっている。

ホルダ６４には当該ホルダ６４を回転させる回転機構６５が配されている。回転機構６５は、ホルダ６４に接続された回転軸６５ａとその駆動源となるモータ（図示略）から構成されたもので、当該モータを駆動させると、回転軸６５ａが回転してホルダ６４をボート６３に対向させた状態で回転させることができるようになっている。

蒸着装置６１では、上記構成の他に、真空容器６２に真空ポンプ６６が配されている。真空ポンプ６６は、真空容器６２の内部の排気と真空容器６２の内部へのガスの導入とをおこなうもので、当該真空ポンプ６６を作動させることにより、真空容器６２の内部を一定圧力のガス雰囲気下に維持することができるようになっている。

〈シンチレータパネル〉
次に、本発明に係るシンチレータパネル１０の作製方法について説明する。

当該放射線用シンチレータパネル１０の作製方法においては、上記で説明した蒸発装置６１を好適に用いることができる。蒸発装置６１を用いて放射線用シンチレータパネル１０を作製する方法について説明する。

《反射層の形成》
基板１の一方の表面に反射層としての金属薄膜（Ａｌ膜、Ａｇ膜等）をスパッタ法により形成する。また高分子フィルム上にＡｌ膜をスパッタ蒸着したフィルムは、各種の品種が市場で流通しており、これらを本発明の基板として使用することも可能である。

《下引層の形成》
下引層は、上記の有機溶剤に高分子結合材を分散・溶解した組成物を塗布、乾燥して形成する。高分子結合材としては接着性、反射層の耐腐食性の観点でポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂等の疎水性樹脂が好ましい。

《シンチレータ層の形成》
上記のように反射層と下引層を設けた基板１をホルダ６４に取り付けるとともに、ボート６３にヨウ化セシウムとヨウ化タリウムとを含む粉末状の混合物を充填する（準備工程）。この場合、ボート６３と基板１との間隔を１００〜１５００ｍｍに設定し、その設定値の範囲内のままで後述の蒸着工程の処理をおこなうのが好ましい。

準備工程の処理を終えたら、真空ポンプ６６を作動させて真空容器６２の内部を排気し、真空容器６２の内部を０．１Ｐａ以下の真空雰囲気下にする（真空雰囲気形成工程）。ここでいう「真空雰囲気下」とは、１００Ｐａ以下の圧力雰囲気下のことを意味し、０．１Ｐａ以下の圧力雰囲気下であるのが好適である。

その後、アルゴン等の不活性ガスを真空容器６２の内部に導入し、当該真空容器６２の内部を０．１Ｐａ以下の真空雰囲気下に維持する。その後、ホルダ６４のヒータと回転機構６５のモータとを駆動させ、ホルダ６４に取付け済みの基板１をボート６３に対向させた状態で加熱しながら回転させる。

この状態において、電極からボート６３に電流を流し、ヨウ化セシウムとヨウ化タリウムとを含む混合物を７００〜８００℃程度で所定時間加熱してその混合物を蒸発させる。その結果、基板１の表面に無数の柱状結晶体が順次成長して所望の厚さのシンチレータ層２が形成される（蒸着工程）。これにより、本発明に係る放射線用シンチレータパネル１０を製造することができる。

そして、このシンチレータパネルに、表面粗さを調整した高分子保護フィルムを全体を覆う様にしてパネルを完成させることができる。

（光検出器）
シンチレータパネル１０は図１に示すように光検出器２０を空気層７を介して対面し、放射線イメージセンサ１００を構成する。

光検出器２０は、シンチレータパネル１０に記憶されている放射線画像記録を、光画像に変換し、その得られた光画像を更に、電子信号画像に変換記憶する。

光検出器２０には、例えばフォトダイオードとＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を組み合わせたものが設置されておりそれにより電子信号に変換される。このＴＦＴは、液晶ディスプレイ等に使用されている無機半導体系のものでも、有機半導体を用いたものでもよく、好ましくはプラスチックフィルム上に形成されたＴＦＴである。

（反射層を有する基板の作製）
厚さ７５μｍのポリイミドフィルム（ガラス転移温度は２８５℃）（宇部興産製ユーピレックス）
（下引層の作製）
バイロン６３０（東洋紡社製：高分子ポリエステル樹脂） １００質量部
メチルエチルケトン（ＭＥＫ） １００質量部
トルエン １００質量部
上記処方を混合し、ビーズミルにて１５時間分散し、下引き塗設用の塗布液を得た。この塗布液を上記基板のアルミをスパッタ面に乾燥膜厚が１．０μｍになるようにバーコーターで塗布したのち１００℃で８時間乾燥することで下引層を作製した。

（シンチレータ層の形成）
基板の光吸収層側にシンチレータ蛍光体（ＣｓＩ：ＴｌＩ（０．３ｍｏｌ％））を、図２に示した蒸着装置を使用して蒸着させシンチレータ層（蛍光体層）を形成した。

すなわち、まず、上記蛍光体原料を蒸着材料として抵抗加熱ルツボに充填し、また回転する支持体ホルダに基板を設置し、基板と蒸発源との間隔を４００ｍｍに調節した。

続いて蒸着装置内を一旦排気し、Ａｒガスを導入して０．５Ｐａに真空度を調整した後、１０ｒｐｍの速度で基板を回転しながら基板の温度を２００℃に保持した。次いで、抵抗加熱ルツボを加熱して蛍光体を蒸着しシンチレータ層の膜厚が５５０μｍとなったところで蒸着を終了させシンチレータパネルを得た。

（熱処理）
上記で作製したシンチレータパネルを２４０℃で２時間の熱処理をした。（尚、熱処理は、Ｎ₂ガス雰囲気下で実施した。）
（保護層の作製）
シンチレータパネルの保護層として各種の表面粗さを有する厚さ１２μｍポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を使用した。ＰＥＴフイルムの反対面には下記の方法にて、各種の表面粗さを有する保護フィルを作製した。

（保護フィルムの作製）
フッ素系樹脂：フルオロオレフィン−ビニルエーテル共重合体（旭硝子社製ルミフロンＬＦ１００、５０質量％キシレン溶液）５０ｇ、架橋剤：イソシアネート（日本ポリウレタン社製コロネートＨＸ、固形分：１００質量％）５ｇ、及びアルコール変性シリコーンオリゴマー（ジメチルポリシロキサン骨格を有し、両末端に水酸基（カルビノール基）を有するもの、信越化学工業社製、Ｘ−２２−２８０９、固形分：６６質量％）０．５ｇをメチルエチルケトン溶媒に添加し、粘度０．１〜０．３Ｐａ・ｓの塗布液を作った。次いで、この塗布液に、あらかじめメチルエチルケトンに分散させたシリカ（平均粒径３．０μｍ）の混合分散液を添加してし、ＰＥＴフィルムの表面にドクターブレードを用いて塗布し、次いで１２０℃で２０分間熱処理して熱硬化させることで表面層を形成した。

このとき、シリカの添加量を調節することで表１に示す表面粗さＲａを有する保護フィルムを得た。

（シンチレータパネルの封止）
得られたシンチレータパネルは、減圧下で上述した表面粗さの異なる保護フィルムを使用し、図１のシンチレータパネル１０に示す形態に封止した。

（放射線イメージセンサの作製）
封止したシンチレータパネルは図１に示すように光検出器としてＣＭＯＳフラットパネルを配置して放射線イメージセンサを作製した。シンチレータパネルと光検出器の間の空気層の厚さは表１に示す。

（評価）
〈粒状性の評価方法〉
管電圧８０ｋＶｐのＸ線を各放射線イメージセンサ試料の基板側から照射し、画像データをシンチレータに配置したＣＭＯＳフラットパネルで検出しハードディスクに記録した。更にその画像をレーザー書込み式のフィルムプリンタを用いて出力し、その画像粒状度（ざらつき感）を下記の基準により、目視で３段階評価をした。尚、△以下は実用上Ｘ線による診断に適さないものである。
○：ざらつき感なく、均一なベタ画像である
△：粒状感があり、均一感が損なわれている
×：目視で明らかにざらついており、均一感がない
上記評価結果を表１に示す。

表１に示した結果から明らかなように、本発明に係る実施例は比較例に比べ粒状性が優れていることが分かる。

Claims (4)

1. 放射線透過性基板上にヨウ化セシウムを主原料とするシンチレータ層を有するシンチレータパネルにおいて、該放射線透過性基板と、該シンチレータ層は保護層により覆われており、かつ該シンチレータ層側の保護層のＪＩＳ表面粗さ（Ｂ０６０１−１９９４年）により定義される表面粗さＲａが０．０５≦Ｒａ≦０．４０であることを特徴とするシンチレータパネル。
2. 前記放射線透過性基板と、シンチレータ層の間に反射層を設けることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のシンチレータパネル。
3. 請求の範囲第１項又は第２項に記載のシンチレータパネルのシンチレータ層側に光検出器を備えたことを特徴とする放射線イメージセンサ。
4. 前記シンチレータパネルの保護層と前記光検出器の間に空気層を設けることを特徴とする請求の範囲第３項に記載の放射線イメージセンサ。