CN1305103A - 彩色放射线成象方法和彩色放射线成象设备,以及相对应的彩色发光片 - Google Patents
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- G21K4/00—Conversion screens for the conversion of the spatial distribution of X-rays or particle radiation into visible images, e.g. fluoroscopic screens
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- G21K—TECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
- G21K4/00—Conversion screens for the conversion of the spatial distribution of X-rays or particle radiation into visible images, e.g. fluoroscopic screens
- G21K2004/06—Conversion screens for the conversion of the spatial distribution of X-rays or particle radiation into visible images, e.g. fluoroscopic screens with a phosphor layer
Abstract
本发明提供了一种彩色放射线成象设备,它具有包含着相对于放射线可发射出呈若干种颜色的光的荧光体的荧光体层,在透射过被检测物体的放射线照射下可发射出光的彩色发光片,以及可以对彩色发光片发射出的、呈若干种颜色的光实施颜色分别和检测用的、诸如彩色胶片和彩色摄象机等等的光检测组件。在荧光体层中可以使用具有与可见光范围内的一种发光颜色相对应的主发光成分,以及具有与主发光成分不同的发光颜色的,并且使相对于同一强度的放射线的发光比例与主发光成分不同的至少一种副发光成分的荧光体。如果采用这种彩色放射线成象设备,可以获得具有不同敏感度特性的若干种颜色的图象信息,从而可以获得在各种条件下均具有适当光度的图象信息。
Description
本发明涉及可以在诸如医疗诊断和各种非破坏性检测等等中使用的新型彩色放射线成象方法和彩色放射线成象设备，以及相对应的彩色发光片。
诸如可以在医疗诊断和产业应用等等非破坏性检测中使用的X射线成象技术，通常为了能够提高摄象系统的敏感度，而组合使用着X射线胶片和放射线敏感性增强纸。在实施X射线摄象成象时，可以通过诸如使X射线用黑白胶片上的银离子黑化的方式，利用透射过被检测物体的X射线和敏感性增强纸将其变换为可见光，从而可以获得有关被检测物体的透射图象。
在诸如X射线摄象成象技术等等中使用的放射线敏感性增强纸，通常可以通过在由纸和塑料等等构成的支撑体上，依次形成与X射线胶片相对应的、具有发光峰值的荧光体层，以及对其实施保护的保护膜的方式构成。近年来，还可以采用作为摄象系统的CCD摄象机等光检测元件，而在不使用X射线胶片的条件下，通过数字方式检测出放射线透射量间的差异。
在诸如医疗诊断等等中使用的X射线摄象成象技术可以对人体的各个部位实施摄象，从而有助于发现各种疾病。近年来为了提高摄象敏感度，而大多采用高对比度的X射线胶片。如果举例来说，在利用X射线对乳房实施摄象时(下面称为乳房X射线成象技术)，就需要具有高分辨率和适当的对比度，以便能够对X射线吸收比较差的乳房内部灰化部分和异常软组织部分等等实施摄象。因此，通常需要使用具有可产生30千伏(kV)左右的X射线的钼阳极的X射线管，并且需要采用具有高对比度的X射线胶片。
在如上所述的X射线摄象过程中，需要相对于被检测物体使摄象使用的X射线能量和照射时间最适当，并且需要由此能够获得具有适当浓度的摄象图象。因此，需要依据X射线胶片的动作时限范围(曝光时间)，以及作为被检测物体的人体上被摄象部位的个体间差异等等，对摄象条件实施确定。
采用这种方式确定实施X射线摄象时的最适当摄象条件，往主需要具有大量的经验，而且会受到摄象者熟练程度的左右。因此，当由于摄象者的熟练程度不足，而使摄象条件相对于最适当值有偏差时，就往往会产生诸如曝光量不足(照片颜色偏黑)和曝光量过大(照片颜色偏白)等问题。特别需要指出的是，对于采用高对比度的X射线胶片的场合，摄象条件最适当值的范围更为窄小，所以更容易产生曝光量不足和曝光量过大的问题。
换句话说就是，在这儿可以通过如图13所示的胶片特性曲线，对在先技术中的X射线胶片的对比度特性加以了解。在图13中，纵轴为胶片曝光时的摄象光度，横轴为曝光量(相对值)的对数值。根据胶片的特性曲线形状，可以将其分为三个部分。位于较低曝光区域处的曲线部分A称为底部，它与摄象图象的低摄象光度相对应，会形成对比度非常小、甚至几乎不具备对比度的图象。位于较高曝光区域处的曲线部分C称为肩部。由于胶片的摄象光度具有极限，所以在这一区域C处，即使曝光量有变化，对比度也不会改变。
对比度最高的区域，是位于所述底部与肩部之间的区域B。这一区域B处的特性曲线，具有比较平直且比较大的坡度。由于X射线胶片的特性曲线是由感光剂中的银化合物粒子直径和涂覆厚度等等条件确定的，所以可以通过对它们的调整，而制作出具有不同敏感度和对比度特性的胶片。具有高对比度的X射线胶片，在特性曲线区域B中的坡度比较大。
在这儿，由于对于各种胶片，位于其特性曲线底部处的浓度和位于肩部处的浓度是大体相同的，所以当特性曲线坡度比较大时，与区域B相对应的曝光量(曝光范围)幅度将比较窄小。最好按照使X射线摄象用的摄象光度位于区域B的正中位置处的方式，设定X射线曝光量。然而，特别是对于使用着曝光范围的幅度窄小的胶片的场合，仅仅摄象条件略有偏差，就难以获得具有适当浓度的摄象图象。在先技术中的X射线胶片的曝光范围幅度大体为1-2个片格。
而且，对于测定对象为诸如血液和组织等等的、测定对象的元素组成彼此不同的场合，还需要对所使用的X射线能量和作为被检测物体的部位厚度等等间的关系加以考虑，所以X射线的照射时间(曝光时间)大多需要根据经验决定。对于测定对象为诸如正常组织与产生有癌变的异常组织等等的元素组成大体相同但密度不同的场合，也往往需要根据经验确定X射线的照射时间(曝光时间)。因此，这种条件的设定会受到摄象者熟练程度相当大的影响。特别需要指出的是，近年来，为了能够通过医疗诊断而早期发现诸如癌变等等变化，还需要能够对非常微小的异常组织实施可靠地判断，因此需要即使摄象条件有所偏差，也能够获得医疗诊断所需要的、具有适当浓度的摄象图象。
这种问题并不仅限于医疗诊断用的X射线摄象成象技术，对于产业领域中的非破坏性检测等等也存在有同样的问题。如果举例来说，对于被检测物体为铝的场合和为铁的场合，由于它们的比重不同，所以摄象条件的最佳值当然也不相同，而且还必须对被检测物体的厚度加以考虑。而且，对于诸如复合材料等等存在有若干种不同物质的场合，还必须改变照射条件而获得若干幅图象，因而还存在有操作麻烦等等问题。
在先技术中的X射线摄象技术，采用的是如上所述的X射线用黑白胶片，所以通常是通过黑白颜色的浓淡变化而获得作为摄象对象某部位的摄象图象的。然而，对于黑白变化的浓淡图象，难以仅仅依据浓淡变化而从中获取信息。针对这一问题，目前已经有人提出了采用由两种以上的荧光体构成的、具有若干个线性频谱的荧光板(或敏感性增强纸)，对彩色胶片上的各感色层实施独立感光的放射线彩色摄象技术(请参见日本特公昭48-6157号公报，日本特公昭48-12676号公报)。
如果采用这种放射线彩色摄象技术，可以获得相应于不同的X射线放射量，而呈色彩变化的X射线图象(彩色X射线图象)。在所获得的这种彩色X射线图象中，放射线量比较低的部分呈红色，当放射线量比较多时红色颜色与绿色颜色相叠加，而呈变化着的颜色，当放射线量进一步增多时，红色颜色、绿色颜色和蓝色颜色相叠加，而呈变化着的颜色。当放射线量继续增加时，将呈白色。
然而，这种技术虽然可以通过彩色X射线图象中的色彩变化而获取出信息，但是对于放射线量相当多的部分，红色成分、绿色成分和蓝色成分将彼此叠加，而使彩色图象近似呈白色颜色，所以也难以从中获取出信息。而且，对于放射线量比较低的部分，即使红色成分达到饱和，原有的黑白图象也不会产生变化，所以和黑白图象相比不仅减少了阴影部分，还会使得信息获取困难。
如上所述，在先技术的放射线成象技术，特别是采用特性曲线中区域B处的坡度比较大的、高对比度的胶片的场合，存在有仅仅摄象条件略有些偏差，便难以获得具有适当浓度的摄象图象的问题。而且，由于放射线的透射量与被检测物体的比重和密度相关，所以当对存在有比重不同物质的部位和/或存在有物质相同但密度不同的部位实施摄象时，难以对摄象条件实施设定的问题。由于上述种种原因，使得获取具有适当浓度的摄象图象更加困难。
另一方面，在先技术中的彩色放射线成象技术，仅仅X射线量不同，并不能获得色彩变化的彩色X射线图象。因此，仅仅利用这种彩色X射线图象上的色彩变化，尚难以获取信息，所以存在有即使包含有大量信息，也难以有效地灵活应用的问题。而且。对于某些场合，它比常规的黑白图象更难以获取信息。
由此可见，目前需要有一种可以在提高放射线摄象对比度的条件下，能够防止摄象条件略有偏差就会产生曝光量不足和曝光量过大等等现象的出现，并且还可以有效地利用由此获得的大量信息的放射线摄象系统。换句话说就是，目前需要有一种可以在比较宽松的条件下获得具有适当浓度的摄象图象，并且可以有效地从所获得的摄象图象中取出大量信息的放射线摄象系统。人们非常希望在放宽放射线摄象设定条件时，不仅可以防止摄象失误问题的出现，而且还可以提高检测精度。
因此，本发明就是解决上述问题用的发明，本发明的目的就是提供一种即使对于放射线摄象的对比度比较高的场合，也可以在各种条件下获得具有适当浓度的摄象图象的放射线摄象系统，即本发明提供了一种彩色放射线成象方法和一种彩色放射线成象设备。本发明的另一目的就是提供一种可以通过一次摄象，便能可靠且有效的获得大量信息的彩色放射线成象方法和一种彩色放射线成象设备。本发明的再一目的就是提供一种可以供这种放射线摄象系统使用的彩色发光射片。
本发明所提供的一种彩色放射线成象方法，其特征在于可以具有向被检测物体照射放射线用的步骤，将透射通过所述被检测物体的放射线，照射至可以在所述放射线照射下发射出呈若干种颜色的光的、相对于同一强度的放射线可以使所述若干种颜色的发光比例不同的荧光体上用的步骤，以及对由经过所述放射线照射的所述荧光体放射出的、呈若干种颜色的光，实施颜色分离和检测用的步骤。
而且如果举例来说，对于本发明所提供的这种彩色放射线成象方法，还可以进一步使对于若干种发光颜色具有不同比例的具体组件，为具有与可见光区域中的一种发光颜色相对应的主发光成分，以及具有与所述主发光成分不同的发光颜色的、相对于相同放射线强度的所述发光比例与所述主发光成分不同的至少一个副发光成分的荧光体。而且，还可以通过使这种由荧光体发射出的光透射过彩色滤光器的方式，对若干种发光颜色间的发光比例实施调整。
而且如果举例来说，对于本发明所提供的这种彩色放射线成象方法，还可以进一步通过光检测，使由所述荧光体发射出的、呈若干种颜色的发射光在彩色胶片上整体图象化，进而对于与这种图象获得的所述呈若干种颜色的光相对应的各种颜色信号实施分离和检测，或是利用光检测元件对呈若干种颜色的发射光实施颜色分离和检测。
而且，对于本发明所提供的这种彩色放射线成象方法，还可以进一步使荧光体采用由至少包含有K吸收端不同的元素作为主要成分的两种类型的荧光体，并且对其K吸收端位于所述至少两种元素的K吸收端之间的物质实施检测。这种彩色放射线成象方法对于诸如血管造影等等场合特别有效。
本发明所提供的一种彩色放射线成象设备，其特征在于可以具有向被检测物体照射放射线用的放射线源，具有在受到透射过所述被检测物体的放射线照射时可以在所述放射线照射下发射出呈若干种颜色的光的、相对于同一强度的放射线可以使所述若干种颜色的发光比例不同的荧光体的彩色发光组件，以及对由经过所述放射线照射的所述荧光体放射出的、呈若干种颜色的光，实施颜色分离和检测用的组件。
而且，对于本发明所提供的这种彩色放射线成象设备，还可以进一步使光检测组件具有使由所述荧光体发射出的、呈若干种颜色的光整体成象用的彩色胶片，以及对呈若干种颜色的发射光实施整体检测的彩色摄象设备，或是还具有对呈若干种颜色的发射光实施颜色分离的组件，以及对所述颜色分离后的、呈各种颜色的发射光实施检测用的若干个单色摄象组合设备。
对于根据本发明构造的彩色放射线成象方法和彩色放射线成象设备(下面统称为彩色放射线成象系统)，可以利用相对于放射线发射出呈若干种颜色的光的荧光体，以便获得不同颜色的大量信息，进而可以对包含在各种颜色信号中的信息实施颜色分离和检测。因此，可以确实而有效地得到包含各种颜色信号中的大量信息。而且，可以通过获得由于颜色不同而具有不同敏感度特性的若干图象信息的方式，大幅度地扩大这种放射线摄象技术的动作时限范围。
如果举例来说，本发明可以采用的彩色发光片，可以包括在可见光区域内具有若干个光发射波长区域的荧光体，即可以为具有与可以发射出蓝色光、可以发射出绿色光和可以发射出红色光中的至少两种发光颜色相对应的发光光谱的荧光体。对于对由这种彩色发光片发射出的、呈若干种颜色的发射光在彩色胶片上整体成象的场合，如果相对于相同强度的放射线，若干种发光颜色间的发光比例(辉度)不同，则可以如图13中的特性曲线所示，获得若干个不同的曝光量范围。
图1为表示利用X射线照射量变化的X射线对彩色发光片实施照射时，由于此时的发射光而曝光后的彩色胶片获得的特性曲线的一个实例用的示意性曲线图。如果举例来说，可以采用作为主发光成分的红色光发射量为60％、作为第一副发光成分的绿色光发射量为30％、作为第二副发光成分的蓝色光发射量为10％的荧光体，制作这种彩色发光片。这三种颜色的摄象光度与曝光量的特性曲线分别与如图13所示的相类似，所以正如图1所示，可以获得曝光量范围不同的若干条特性曲线。由图1可见，即使红色光发射量达到饱和时，绿色光发射量和蓝色光发射量也没有达到饱和，而且即使绿色光发射量达到了饱和，蓝色光发射量也没有达到饱和。
因此，利用所获得的若干条特性曲线，便可以使放射线摄象所要求的、与适当摄象光度范围相对应的曝光量范围(曝光范围)，与在先技术中的一条特性曲线(参见图13)的场合相比而大幅度地扩大。当适当的摄象光度位于0.5～3.5的范围内时，与这种摄象光度范围相对应的相对曝光量，如果在如图13所示的条件下取为1，则在如图1所示的条件下为大约1.8。而且，由于相对曝光量为对数值，所以这一值意味着曝光量的范围扩大了大约6.3倍(=101.8/101)。
换句话说就是，如果采用本发明提供的这种彩色放射线成象系统，便可以大幅度地扩大放射线摄象的动作时限范围。如果不采用这种彩色胶片，而是采用诸如CCD摄象机等等的光检测元件，也可以获得相类似的技术效果。因此，即使系统条件和摄象条件等等相对于适当范围多少有些偏差，也可以获得能够供诸如医疗诊断和非破坏性检测等等使用的、具有适当浓度的图象。因此，这可以大幅度地克服诸如曝光不足和曝光过度等等带来的摄象失误。
而且，对于本发明所提供的这种彩色放射线成象系统，还可以进一步通过对由若于条特性曲线获得的大量信息、即对如上所述图象信息获得的各种颜色信号实施分离、检测的方式，有效且可靠地获得包含在各种颜色信号中的大量信息。换句话说就是，由于可以获得由于颜色不同而具有不同敏感度特性的若干图象信息，所以可以利用这种若干图象信息而实施诸如医疗诊断和非破坏性检测等等的操作，从而可以大幅度地提高医疗诊断和非破坏性检测等等的检测精度。由此，可以大幅度提高医疗诊断用放射线摄象和非破坏性检测用放射线摄象等等的动作时限范围。
而且，本发明所提供的一种彩色发光片，可以具有片状基底材料，以及设置在所述片状基底材料上的、呈单层结构构成的荧光体层，这种荧光体层相对于放射线具有作为主要光发射的主发光成分，以及具有与所述主发光成分不同的发光颜色，相对于相同强度的放射线，所述光发射比例与所述主发光成分不同的至少一个副发光成分，而且还可以相应于摄象系统的动作时限范围对所述主发光成分和副发光成分间的发光比例实施调整。
而且如果举例来说，对于本发明所提供的这种彩色发光片，还可以进一步使构成荧光体层用的荧光体，为可以通过铕活化量对主发光成分与副发光成分间的发光比例实施调整的铕活化酸硫化钆荧光体，可以通过铕活化量对主发光成分与副发光成分间的发光比例实施调整的铕活化酸硫化钇荧光体，可以通过铽活化量对所述主发光成分与副发光成分间的发光比例实施调整的铽活化酸硫化钆荧光体，以及可以通过将其中的一部分钙由镁置换的方式，对所述主发光成分与副发光成分间的发光比例实施调整的钨酸钙荧光体等等。
图1为表示使用根据本发明构造的彩色放射线成象系统时获得的摄象光度与曝光量的特性曲线的一个实例用的示意性曲线图。
图2为表示使用根据本发明构造的彩色放射线成象系统的放射线摄象设备的第一实施形式结构构成用的示意性说明图。
图3为表示使用在如图2所示的放射线摄象设备中的彩色发光片结构构成的一个实例用的示意性剖面图。
图4为表示使用在根据本发明构成的彩色发光片中的Gd2O2S:Eu荧光体的发光光谱用的示意图。
图5为表示使用在根据本发明构成的彩色发光片中的Gd2O2S:Tb荧光体的发光光谱用的示意图。
图6为表示使用在根据本发明构成的彩色发光片中的CaWO4荧光体的发光光谱用的示意图。
图7为表示使用在根据本发明构成的彩色发光片中的混合荧光体的发光光谱用的示意图。
图8为表示使用根据本发明构造的彩色胶片的分光感光度曲线的一个实例用的示意图。
图9为表示使用根据本发明构造的彩色胶片实施X射线摄影的感光度特性测定结果与使用在先技术中的X射线用黑白胶片时的比较用的示意图，其中图9A为表示使用在先技术中的X射线用黑白胶片时的感光度特性测定结果用的示意图，图9B为表示使用第一彩色胶片时的感光度特性则定结果用的示意图，图9C为表示使用第二彩色胶片时的感光度特性测定结果用的示意图。
图10为表示使用热中子作为放射线源时的彩色胶片的感光度特性测定结果用的示意图。
图11为表示使用根据本发明构造的彩色放射线成象系统的放射线摄象设备的第二实施形式结构构成用的示意性说明图。
图12为表示使用根据本发明构造的彩色放射线成象系统的放射线摄象设备的第三实施形式结构构成用的示意性说明图。
图13为表示在先技术中的一种放射线摄象系统中的摄象光度与曝光量的特性曲线的一个实例用的示意性曲线图。
下面参考附图，对本发明的实施形式进行说明。
图2为表示适用于本发明的彩色射线法的彩色射线摄象设备、即作为放射线摄象设备第一实施形式的主要结构构成用的示意性说明图。在该图中，参考标号1表示的是诸如人或各种物品等等的被检测物体，并且由诸如X射线管2等放射线源发射出的X射线3等放射线，对被检测物体1实施照射。可以在摄影时使用的放射线并不仅限于X射线(或γ射线)，还可以采用诸如β射线和热中子射线等等射线。
由被检测物体1吸收或分散后的X射线3，照射在作为彩色发光组件的彩色发光片4上。彩色发光片4可以象如后所述的那样，具有可以相对于诸如X射线3等放射线发射出呈若干种颜色的光的荧光体。由这种彩色发光片4发射出的、呈若干种颜色的发射光，具有与被被检测物体1吸收或分散后的X射线3分布相对应的辉度分布。
在彩色发光片4的后方处，还设置有可以对由彩色发光片4发射出的、呈若干种颜色的发射光实施整体图象化用的彩色胶片5，而且可以在该彩色胶片5上依据被检测物体1形成图象。换句话说就是，彩色胶片5可以由彩色发光片4发射出的、呈若干种颜色的发射光实施曝露，并且在彩色胶片5上依据呈各种颜色的发射光，整体形成由若干种颜色构成的图象。
图2所表示的是彩色发光片4设置在被检测物体1-侧(放射线源侧)，且彩色发光片4和彩色胶片5相重合时的一个实例。对于这种场合，彩色发光片4可以采用透射型。对于采用反射型彩色发光片4的场合，彩色胶片5还可以设置在与被检测物体1-侧(放射线源侧)的位置相重合的位置处。
如果举例来说还可以如图3所示，使彩色发光片4包括有由诸如塑料薄膜和无纺布等等构成的、具有可挠曲性的片状基底材料6，而且在该片状基底材料6上还设置有荧光体层7。在荧光体层7的上部位置处，还可以依据需要配置透明的保护膜8，如果举例来说，这种保护膜8可以由厚度为数微米(μm)的聚对酞酸乙撑脂薄膜等等构成。
如上所述的荧光体层7包含有可发射出呈若干种颜色光的荧光体，即包含有具有若干个光发射波长区域的荧光体。如果举例来说，从与彩色胶片5等等相组合的角度考虑，荧光体层7中最好包含有可发射出波长范围位于可见光区域(比如说，波长为400～700毫微米(nm)范围)的光的荧光体。如果具体的讲就是，可以采用在可见光区域中至少具有与两个发光颜色相对应的发光光谱的荧光体。换句话说就是，最好是采用具有包含有发光颜色彼此不同的主发光成分和副发光成分的发光光谱的荧光体。
如果举例来说，荧光体的发光颜色通常可以为蓝色光、绿色光和红色光中的至少两种发光颜色。在这儿，本发明对发光颜色并没有特别的限定，可以采用的发光颜色包括能够在彩色胶片5的图象上和在如后所述的CCD摄象机等等上产生出相互区别颜色的各种各样的发光颜色，如果举例来说，还可以采用靠近紫外线的紫色光和黄色光等等。
根据本发明构造的彩色射线成象系统可以通过利用若干种发光颜色一并获得由若干种颜色构成的图象，并且通过对于同一强度的放射线使呈若干种颜色的光具有不同的发光比例的方式，而扩大曝光量范围(曝光范围)。如果举例来说，使呈若干种颜色的光具有不同的发光比例的方式，可以为使副发光成分的发光比例比主发光成分小的方式。
换句话说就是，本发明所采用的荧光体，最好为同时具有与可见光范围内的一种发光颜色相对应的主发光成分，以及具有与主发光成分不同的发光颜色的，并且使相对于同一强度的放射线发光比例，即辉度为比主发光成分小的至少一种副发光成分的发光光谱。而且，副发光成分的具体辉度可以象如后所述的那样，相对于主发光成分的辉度位于0.1～90％的范围内。
对于采用主发光成分和副发光成分的发光比例大体相同的荧光体，比如说为可发射出白色光的混合荧光体的场合，可以如后所述，在检测呈若干种颜色的发射光之前，还设置有对不同颜色具有不同透射率的彩色滤光器，并且利用这种彩色滤光器对发光比例、即不同颜色的感光度特性实施调整。
如果举例来说，具有如上所述发光光谱的荧光体可以为在与呈若干种颜色的发射光相对应的若干个光发射波长区域内，具有不同发光峰值的荧光体，也可以为对于若干个光发射波长区域具有比较宽的发光峰值的荧光体。如果举例来说，对于前者可以为诸如铕活化酸硫化钆(Gd2O2S:Eu)荧光体，铕活化酸硫化钇(Y2O2S:Eu)荧光体和铽活化酸硫化钆(Gd2O2S:Tb)荧光体等稀土族荧光体；对于后者可以为诸如钨酸钙(CaWO4)等荧光体。
图4为表示Gd2O2S:Eu荧光体发光光谱用的示意图，由该图表示的这种荧光体分别存在有位于红色波长范围内的(位于波长600～700毫微米(nm)的)主发光成分，以及位于绿色波长范围内的(位于波长500～600毫微米(nm)的)副发光成分。Gd2O2S:Eu荧光体和Y2O2S:Eu荧光体具有受Eu原子的激励而产生的光发射，所以发光光谱的很陡，从而具有发光光谱容易分离的特性。而且，最好采用可以通过Eu的活化量而对各种成分的发光比例实施调整的荧光体。对于在这儿的Gd2O2S:Eu荧光体和Y2O2S:Eu荧光体等等，为了扩大光发射波长范围，最好使Eu的浓度处于0.1～10摩尔％(mol％)的范围内。
图5为表示Gd2O2S:Tb荧光体发光光谱用的示意图，由该图表示的这种荧光体分别存在有位于绿色波长范围内的主发光成分，以及位于蓝色波长范围内的(位于波长400～500毫微米(nm)范围的)副发光成分。对于诸如Gd2O2S:Tb荧光体等，可以通过Tb的活化量而对各种成分的发光比例实施调整。为了能够采用光发射波长范围比较大的荧光体，在Gd2O2S:Tb荧光体中的Tb浓度最好位于0.01～1摩尔％(mol％)的范围内。
图6为表示CaWO4荧光体的发光光谱用的示意图，由该图表示的这种荧光体具有由蓝色波长范围至绿色波长范围内的宽广发光光谱。对于这种场合，存在有发光光谱峰值的蓝色光成分被作为主发光成分，绿色光成分被作为副发光成分。为了能够适应光波长范围比较大的荧光体，在本发明中采用由Mg置换掉一部分Ca的(Ca,Mg)WO4荧光体比较好些。从谱如感光度等等的角度看，由Mg对Ca的置换量最好为10摩尔％(mol％)以下。
可以使用在本发明中的彩色发光片4，并不仅限于采用如上所述的、由一种荧光体粒子发射出的、呈若干种颜色的光的荧光体，如果举例来说，还可以采用从可主要发射出蓝色光的蓝色光发射荧光体，可主要发射出绿色光的绿色光发射荧光体，以及可主要发射出红色光的红色光发射荧光体等等中选择出的至少两种荧光体混合而构成的混合荧光体。对于这种场合，其混合比最好按照可以使主发光成分和副发光成分的发光比例控制在如上所述范围之内的方式实施适当的设定。而且如上所述，还可以在不同的场合采用主发光成分和副发光成分的发光比例大体相等的混合型荧光体。
图7为表示按照适当的比率，将红色光发射荧光体(Gd2O2S:Eu和Y2O2S:Eu)、绿色光发射荧光体(Gd2O2S:Tb和Y2O2S:Tb)和蓝色光发射荧光体(CaWO4和BaFCl:Eu)混合构成的混合型荧光体的发光光谱用的示意图。可以通过对这两种以上的荧光体的混合比实施适当设定的方式，而对主发光成分和副发光成分的发光比例实施调整。
混合型荧光体可以采用各种荧光体，并不仅限于某些特定材料。如果举例来说，可发出蓝色光的荧光体包括YAlO3:Ce,Y2SiO5:Ce,Gd2SiO5:Ce,YTaO4:Nb,BaFCl:Eu,ZnS:Ag,CaWO4,CdWO4,ZnWO4,MgWO4,Sr5(PO4)3Cl:Eu,YPO4:Cl等等。
可发出红色光的荧光体包括GdBO3:Eu,Gd2O3:Eu,Gd2O2S:Eu,Gdd3Al5O12:Eu,Gd3Ga5O12:Eu,GdVO4:Eu,Gd3Ga5O12:Ce、Cr,Y2O3:Eu,La2O3:Eu,La2O2S:Eu,InBO3:Eu,(Y,In)BO3:Eu等等。
可发出绿色光的荧光体包括Gd2O3:Tb,Gd2O2S:Tb,Gd2O2S:Pr,Gd3Ga5O12:Tb,Gd3Al5O12:Tb,Y2O3:Tb,Y2O2S:Tb、Dy,La2O2S:Tb,ZnS:Cu,ZnS:Cu、Au,ZnaSO4:Mn,InBO3:Tb,MgGa2O4:Mn等等。
在这儿，对于采用的是混合型荧光体的场合，由于各荧光体的混合状态和荧光体层7的形成状态不同，将难以依据各荧光体的发光颜色生成无偏差的若干幅图象。换句话说就是，难以获得完全一致的若干幅图象。而且，当对由所获得的图象(若干种颜色构成的图象的混合数据)给出的RGB信号实施分离检测时，还会由于边缘效应而产生出图象处理方面的问题。
与此相对应的是，对于采用一种荧光体粒子作为可发射出若干种颜色的光的荧光体的场合，由各发光颜色所生成出的若干幅图象几乎完全一致。因此，可以进一步提高检查精度。在本发明中，最好是采用在若干个光发射波长区域中具有发光峰值的荧光体，或者是采用在若干个光发射波长区域中具有比较宽大的发光峰值的荧光体。
如上所述的彩色发光片4，可以按照如下所述的方式实施制作。
可以将荧光体粒子(包括混合型荧光体)与适量的粘合剂相混合，并向其中添加有机溶剂，以构成具有适当粘度的荧光体涂敷液。可以通过诸如刮刀涂层设备和轧辊涂层设备等等设备，在片状基底材料6上涂敷这种荧光体涂敷液，并实施干燥处理，以制作出荧光体层7。
在荧光体涂敷液的调制过程中可以使用的粘合剂包括例如硝化棉、醋酸纤维素、乙基纤维素、聚乙烯醇缩丁醛、海绵状聚脂、聚醋酸乙烯、氯化乙烯基氯化乙烯共聚物、氯化乙烯基醋酸乙烯共聚物、聚烷(间)胺树脂、聚碳酸脂、聚氨基甲酸脂、醋脂纤维素酵母、聚乙烯乙醇等等。如果举例来说，可以采用的有机溶剂包括乙醇、甲基乙醚、丁基醋酸、乙基醋酸、乙醚、混二甲苯等等。而且如果举例来说，还可以在需要时，依据所使用的荧光体涂覆液添加入诸如钛酸、硬脂酸等等的分散剂，以及诸如磷酸三苯、二乙基钛酸等等的增塑剂。
可以用来构成片状基底材料6的材料包括诸如醋酸纤维素、二乙基甲酮酸纤维素、醋铬酸纤维素、聚对苯二甲酸乙二醇脂等等的聚脂类材料，以及诸如聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸脂、聚酰胺、聚酰亚胺、氯化乙烯基醋酸乙烯共聚物、聚碳酸脂等等的树脂类材料，并且可以将这些材料成型为薄膜状。而且，对于制作反射型彩色发光片4的场合，还可以采用添加有诸如碳黑等材料的、具有光反射性的树脂薄膜。
而且，可以采用各种透明树脂制作保护膜8。如果具体的讲就是，可以在荧光体层7上叠层形成由诸如聚对苯二甲酸乙二醇脂、聚乙烯、聚氯化乙烯、聚酰胺等等构成的透明树脂薄膜，以形成叠层保护膜8。而且，还可以在溶剂中溶解诸如醋酸纤维素、乙基纤维素、聚对苯二甲酸乙二醇脂等等的纤维素型电介体，聚氯化乙烯、聚醋酸乙烯、氯化乙烯基氯化乙烯共聚物、聚碳酸脂、聚乙烯醇缩丁醛、聚甲基丙烯酸脂、聚乙烯醇缩甲醛、聚氨脂等透明树脂，以调制出具有适当粘度的荧光体涂覆液，并且将其涂覆在荧光体层7上，在实施干燥处理后形成保护膜8。
彩色胶片5最好是采用能够接收由如上所述的彩色发光片4发射出的、呈若干个种颜色的发射光，进而能够获得呈若干种颜色图象(比如说蓝色图象、绿色图象和红色图象等等)的彩色摄象胶片。图8为表示使用彩色胶片5时的分光感光度曲线的一个实例用的示意图。
可以在彩色胶片5上形成有作为若干种颜色图象混合数据的图象。通过对这种图象信息实施胶片扫描的方式，可以分离、检测出RGB信号。换句话说就是，可以相应于荧光体的发光波长实施分离、检测。采用这种方式，便可以从呈若干种颜色的混合图象中分离出作为诸如红色图象、绿色图象及蓝色图象的各种颜色的图象，从而获得作为各个单独图象的各个单色颜色图象。而且，这些不同颜色的图象信息均可以作为诸如数字信号实施记录。
在这儿，构成荧光体层7的荧光体具有包含主发光成分和副发光成分的发光光谱，而且对于副发光成分的辉度(亮度)比主发光成分低的场合，以主发光成分为基础构成的图象，在曝光量相对比较小的阶段具有适当的摄象光度。换句话说就是，它的摄象光度与曝光量间的特性曲线，形成在曝光量比较小的范围内。在另一方面，由于副发光成分的辉度(亮度)比主发光成分低，因此以副发光成分为基础构成的图象，在曝光量相对于主发光成分为比较大的场合，具有适当的摄象光度。换句话说就是，它是在与主发光成分相比曝光量比较大的范围内，形成相应的特性曲线。
采用这种方式，便可以利用曝光量范围不同的若干条特性曲线，而使与诸如X射线摄象所需要的适当摄象光度范围相对应的曝光量范围，相对于在先技术中的一条特性曲线大幅度地增大。换句话说就是，本发明可以大幅度地扩大放射线摄象的动作时限范围。
图9为表示在先技术中的X射线用黑白胶片的感光度特性测定结果与使用根据本发明构造的彩色胶片时的感光度特性测定结果间比较用的示意图。其中图9A为表示使用在先技术中的X射线用黑白胶片时的感光度特性曲线的示意图，图9B和图9C为表示组合使用彩色胶片和Gd2O2S:Eu荧光体时的感光度特性测定的特性曲线示意图。而且在图9中，横轴表示的是曝光时间(Exposure Time(s)),而纵轴表示的是胶片感光浓度(Film Densty)。
对于使用在先技术中的X射线用黑白胶片的场合，由于胶片的种类多少有些不同，胶片的饱和感光浓度区域大约为1-2个片格。在另一方面，彩色胶片通常是由红色、绿色、蓝色这三层构成的，因而彼此间具有不同的感光特性。正如图9B和图9C所明确表示的那样，由于胶片的种类不同，红色、绿色、蓝色的感光度特性也不相同，所以通过利用这三种感光度特性，可以和在先技术中的X射线胶片相比，使动作时限范围增大至大约2个片格。
举例来说，在这儿如果红色图象由于摄象光度达到饱和而不能实施检查时，还可以对绿色图象和蓝色图象实施适当的检查。而且，对于绿色图象由于摄象光度达到饱和而不能实施检查时，还可以对蓝色图象实施适当的检查。对于原子序号比较高的物质和密度比较大的物质，可以通过红色图象实施观察，而对于原子序号比较小的物质和密度比较小的物质，可以通过绿色图象和蓝色图象实施观察。
而且，在市场上销售的彩色胶片由于制造厂商和种类的不同，而对红色成分、绿色成分、蓝色成分具有不同的感光度，所以通过综合利用具有若干种发光颜色的荧光体特性的方式，还可以使动作时限范围进一步产生变化。而且，这种彩色胶片与在先技术中的X射线用胶片(单色胶片)相比，可以提高作为胶片特性的感光度，从而可以使摄象图象的感光度进一步提高。
依据各种发光颜色获得的若干条特性曲线，从扩大曝光量范围(动作时限范围)的角度考虑，最好使它们彼此分离开。而且，从确保X射线摄象连续性(曝光范围的连续性)的角度考虑，最好还使若干条特性曲线中的一部分相互重叠。副发光成分相对于主发光成分的辉度，即相对于强度相同的放射线的发光比例，最好位于主发光成分的0.1～90％的范围之内。
当副发光成分的发光射比例超过主发光成分的90％时，由主发光成分的特性曲线与副发光成分的特性曲线在相对曝光量的标度上比较接近，所以难以获得扩大动作时限范围的效果。从这一点考虑，副发光成分的发光比例相对于主发光成分在80％以下时比较好，更优选在50％以下。
在另一方面，当副发光成分的发光比例小于主发光成分的0.1％时，由主发光成分构成的特性曲线与由副发光成分构成的特性曲线在相对曝光量的标度上分离得比较远，所以在中间区域处的曝光量可能会位于两条特性曲线的动作时限范围之外。因此，在这时并不能提高检测精度。从这一点考虑，副发光成分的发光比例相对于主发光成分在1％以上比较好。
由于制造厂商和种类的不同，彩色胶片会具有不同的感光度特性。对于这种场合，还可以通过对荧光体所具有的主发光成分与副发光成分间的发光比例的调整，而产生出与该感光度特性(特性曲线)相对应的光，进而可以实施良好的放射线摄象。这种发光比例可以通过如前所述的活化剂的浓度实施调整。发光比例在用胶片扫描等等方式读取到RGB信号时，还可以将其输入至彩色胶片以实施读取修正，也可以利用读取软件实施修正，以实施所需要的调整。
如果举例来说，对于特定的彩色胶片，红色光、绿色光、蓝色光之间的比例可以为R∶100、G∶10、B∶1，因此和在先技术相比，可以将动作时限范围扩大至大约两个片格。其它一些彩色胶片还可以通过对红色光、绿色光之间的比例实施改变的方式，获得良好的动作时限范围。而且，对于采用彩色CCD摄象机作为光接收元件的场合，还可以采用相应于这种动作时限范围使RGB信号呈部分重叠状态的方式，而对荧光体的主发光成分与副发光成分间的发光比例实施调整。
采用这种构成方式，便可以使本发明中使用的荧光体的主发光成分和副发光成分之间的比例，按照与摄象系统的动作时限范围相吻合的方式实施调整。因此，可以通过扩大动作时限范围而实现良好的放射线摄象。而且，还可以利用荧光体活化剂对发光比例实施调整的方式，而获得图象信息的几何学信息。
根据本发明构造的彩色放射线成象系统并不仅限于X射线成象系统，如果举例来说，本发明还适用于诸如中子射线摄象系统等等。换句话说就是，对于Gd2O2S:Eu荧光体采用的是对中子具有敏感度的、包含有Gd、B、Li等等的荧光体的场合，由于其对红色、绿色、蓝色具有不同的感光特性，所以可以扩大其动作时限范围。图10为表示其放射线使用的是热中子时的彩色胶片的感光度特性测定结果用的示意图。如果采用这种结构构成方式，则即使对于使用中子的场合，也可以扩大其动作时限范围。
如上所述，如果采用根据本发明构造的这种彩色放射线成象系统，即使摄象条件(比如说X射线的照射量)与适当范围多少有些偏差，也可以依据扩大后的曝光量范围(动作时限范围)，获得可以在医疗诊断和产业应用等等非破坏性检测中使用的、具有适当浓度的图象。
具体的讲就是，对于如图1所示的摄象光度与曝光量的特性曲线，即使在实施X射线摄象时的曝光量超过相应于红色光的第一特性曲线R的动作时限范围，而使红色图象的曝光量过大时，也可以依据相应于绿色光和蓝色光的第二、第三特性曲线G、B的动作时限范围，而获得具有适当浓度的绿色图象和蓝色图象。换句话说就是，本发明可以抑制由于曝光不足和曝光过量等等产生的摄象失误，从而能够在比较宽松的条件下获得浓度适当的图象。
而且，通过对以上述若干种颜色的光为基础获得的图象信息中的RGB信号实施分离检测的方式，可以更加有效且可靠地获得包含在各种颜色信号中的信息。因此，如果将根据本发明构造的彩色放射线成象系统应用在诸如医疗摄象等等的场合，便可以提高医疗诊断能力。而且，X射线摄象的动作时限范围扩大是与检测信息量的增大相关连的，所以还可以进一步提高诸如医疗诊断能力等等的检测精度。
特别需要指出的是，对于诸如乳房X射线摄象成象技术等等需要高对比度的场合，还可以通过提高对比度的方式，而扩大实施X射线摄象时的动作时限范围。因此，本发明可以放宽对摄象条件的限制，并可以进一步提高医疗诊断能力。而且，即使对于乳房X射线摄象之外的其它医疗诊断用X射线摄象系统，由于摄象图象的高对比度是与诊断范围的增大和精度的提高相关连的，因此也可以大幅度地提高诸如医疗诊断能力等等能力。
对于将根据本发明构造的彩色放射线成象系统应用于诸如产业应用等等非破坏性检测用放射线摄象成象技术的场合，也可以通过扩大动作时限范围而抑制摄象失误。而且，对于存在有比重不同的物质的场合，对于存在有物质相同而密度不同的物质的场合等等，均可以通过对复杂测定对象物体实施一维摄象的方式，而获得良好的图象，并且可以对图象实施解析。因此，本发明可以防止检查失误、扩大检查信息并可以提高检查精度。
而且，当采用在先技术中的X射线摄象时，银粒子会残留在曝光后的X射线胶片上，而且是在附着有银粒子的状态对X射线摄象胶片实施保存的。由于不可能改变胶片上的摄象记录等原因，而需要使摄象数据具有良好的可保存性，所以对于在先技术中对附着有银粒子的胶片实施保存的摄象系统中，银的再循环性不好，但是人们却希望使曝光资源能够具有良好的可再循环性。与此相对应的是，彩色胶片中作为反应乳化剂的卤化银，是可以通过显影而实施回收的，因此有望对稀少且价格昂贵的、诸如银等等材料资源(曝光材料资源)实施高循环性回收。而且，通过最终将获得的图象信息转换为RGB数字信号的方式，还可以大幅度地提高检测信息的储存性和传送性等等性能。
下面参考图11，对采用了根据本发明构造的彩色放射线成象方法的彩色放射线成象系统，即作为放射线摄象设备的第二实施形式进行说明。
如图11所示的放射线摄象设备与如图2所示的设备相类似，也是将可透射过被检测物体1的、诸如X射线3等的放射线，照射至彩色发光片4上。而且在彩色发光片4的后方，还配置有作为对由彩色发光片4发出的若干种颜色的发射光实施一并接收组件的、诸如彩色CCD摄象机11等设备。利用这种彩色CCD摄象机11，便可以依据由被检测物体1吸收或分散后的X射线3的分布信息，并接收到具有光发射分布的若干种发光颜色(呈若干种颜色的图象信息)。
由彩色CCD摄象机11接收到的、包含有若干种颜色信号的图象信息，可以通过运算处理装置12分离成RGB信号，从而可以作为各种颜色的单独图象信息而实施检测。这些呈各种颜色的图象信息可以作为数字信号实施记录。在这时，通过在对白色成分实施分离之后对RGB信号的比例实施改变的方式，还可以对动作时限范围实施调整。换句话说就是，对于使用彩色胶片的场合，也可以类似的通过呈各种颜色的图象信息，扩大诸如X射线摄象用的动作时限范围。图13表示的是一种显示装置，它可以直接显示出各种颜色的图象信息。
而且，对于实施颜色分离后的各个信号，还可以利用这些信号实施相互运算，并记录其结果。如果举例来说，在确认某种物质由于密度不同而呈红色成分，其它物质由于密度不同而呈绿色成分的场合，还可以利用模拟彩色表示出这些成分。而且，还可以仅仅去除该成分而显示其它成分。而且，红色成分中的噪扰还可以利用绿色成分和蓝色成分实施补偿，进而可以对部分数据遗失的、呈白色的部分实施修正。特别需要指出的是，在先技术中的黑白胶片由于显影时和摄象时的噪扰，而难以精密地对出现问题的部位和缺陷实施判断，而对于采用由多种颜色构成的数据时，则可以通过判断红色成分和绿色成分是否具有相同倾向的方式，提高数据的判断精度。
如果举例来说，由彩色发光片4发射出的、呈若干种颜色的光束，可以如图12所示，在对各种颜色(波长)实施分离之后，对其实施一个个的检测。在图12中，混合有若干种颜色的光束，可以利用第一和第二分色镜14a、14b而实施波长分离(分光)。分离后各种颜色的光信号可以分别由第一、第二和第三单色CCD摄象机15a、15b、15c实施检测。
换句话说就是，第一分色镜14a可以仅对红色成分实施反射，而使绿色成分和蓝色成分透射通过。第二分色镜14b可以仅对绿色成分实施反射，而使蓝色成分透射通过。在这时，通过设置有构成分色镜14用的电介质多层薄膜的方式，还可以分别对各种颜色成分的反射率和透射率分别实施设定，从而可以将红色成分的感光度、绿色成分的感光度、蓝色成分的感光度控制在最佳状态。
红色成分可以由第一单色CCD摄象机15a实施检测，绿色成分可以由第二单色CCD摄象机15b实施检测，而蓝色成分可以由第三单色CCD摄象机15c实施检测。由各个单色CCD摄象机15检测出的各种颜色信号，可作为各种颜色的单独图象信息实施记录。对于此时的各种颜色信号，还可以使用如图11所示的装置，实施相类似的各种运算处理。而且，通过对如上所述的彩色胶片实施胶片扫描等等方式，也可以分离检测出RGB信号。
而且，对于仅对各种颜色成分中的特定波长实施选择检测的场合，还可以相应地在各个单色CCD摄象机15前面，设置相应的彩色滤光器16。对于分色镜14不具有波长选择性的场合，还可以通过彩色滤光器16的透射率实施调整。而且，对于采用的是发射白色光的混合型荧光体的场合，还可以对彩色滤光器16的发光比例、即不同颜色的感光度特性实施调整。
而且，对光束实施分离的组件并不仅限于这种分色镜14，还可以采用诸如金属干涉型滤光器、彩色玻璃型滤光器、诸如带通滤光器等等的光学滤光器，或是光学棱镜和光栅(衍射光栅)等等组件。而且，对光信号实施检测的设备也并不仅限于CCD摄象机，还可以采用各种各样的光检测元件实施检测。
下面对本发明的其它实施形式进行说明。
以人体为对象的X射线摄象成象技术，可以应用在诸如血管造影等等的造影技术中。对于这种场合，可以使作为造影剂的、包含有诸如碘和钡等等的物质进入至人体内部，并且在这种状态下实施放射线摄象。在这时，还可以采用在先技术中的放射线摄象方法，将诸如骨骼和内脏器官等等同时记录在X射线用黑白胶片上。就这一点而言，可以通过采用K吸收端彼此不同的元素作为主要成分的、由两种以上材料构成的荧光体的方式，仅仅对诸如具有位于两种元素的K吸收端之间的K吸收端的物质实施摄象。如果举例来说，这时的彩色发光片可以呈如图3所示的荧光体层7构成的叠层结构构成形式，即由在各荧光体层具有不同K吸收端的荧光体构成。
如果举例来说，当彩色发光片用的荧光体层呈两层叠层结构构成时，在第一层中可以采用与碘和钡相比K吸收端比较小，而与骨骼中的钙和内脏器官中的碳水化合物相比K吸收端又比较大的元素作为主要成分的荧光体。铟的K吸收端为27.940千电子伏(keV)，碘的K吸收端为33.170千电子伏(keV)，而钡的K吸收端为37.441千电子伏(keV)。在另一方面，钙的K吸收端为4.039千电子伏(keV)，碳水化合物的K吸收端更小。在第二层中可以采用以与碘和钡相比K吸收端比较大的元素作为主要成分的荧光体。钆的K吸收端为50.239千电子伏(keV)。可以选择使第一层和第二层具有不同发光颜色的荧光体，以便使由此获得的各种颜色信号可以由彩色胶片和彩色摄象机CCD实施检出。
如果举例来说，具有两层结构构成的荧光体层的具体构成形式可以为，由诸如铽活化硼酸化铟(InBO3:Tb)荧光体等构成第一层，由诸如铕活化酸硫化钆(Gd2O2S:Eu)荧光体等构成第二层。第一层中的诸如铽活化硼酸化铟荧光体等的发光光谱为绿色和蓝色。第二层中的诸如铕活化酸硫化钆荧光体等具有比较强的红色发光光谱，以及比较弱一些的绿色和蓝色发光光谱。为了不使由第一层发射出的绿色光与由第二层发射出的绿色光相混合，还可以提高第二层荧光体的活化浓度(铕浓度)，以便减少其绿色和蓝色的发光成分。通过采用这种构成方式，可以进一步提高颜色信号的分离精度。
位于第一层中的铟的K吸收端比较小，所以在对第二层中的钆的吸收特性实施加权运算处理时，可以使第二层中的K吸收端与第一层中的K吸收端不同，在直到达到第二层中的K吸收端之前，可以通过使用小于第二层K中的吸收端的能量的方式，而形成不同的吸收特性。因此，可以使其K吸收端位于第一层与第二层的K吸收端之间的、大约为28～50千电子伏(keV)的物质显现出来。通过这种方式，便可以采用诸如包含有碘和钡的造影剂实施摄象。
如上所述，通过使K吸收端不同的两种以上的荧光体具有不同的光发射波长的方式，还可以通过相互间的颜色信息运算处理，而方便地获得作为被检测对象的物质信息。而且，通过使构成各荧光体层的荧光体的主发光成分之外的副发光成分比例减小的方式，还可以对K吸收端彼此不同的两种以上的荧光体发射出的光实施颜色分离和处理，从而可以更可靠地获得作为被检测对象的物质信息。
在利用K吸收端不同的彩色放射线成象系统中，可以采用各种荧光体。如果举例来说，以红色光作为主要发光颜色的荧光体可以包括GdBO3:Eu,Gd2O3:Eu,Gd2O2S:Eu,Y2O3:Eu,Y2O2S:Eu,La2O3:Eu,La2O2S:Eu,InBO3:Eu等等。
以绿色光作为主要发光颜色的荧光体可以包括Gd2O3:Tb,Gd2O2S:Tb,Gd2O2S:Pr,Y2O3:Tb,Y2O2S:Tb、Dy,La2O2S:Tb,LaOBr:Tb、InBO3:Tb、ZnS:Cu等等。而且以蓝色光作为主要发光颜色的荧光体可以包括BaFCl:Eu,BaFBr:Eu,CaWO4,YTaO4:Nb,LaOBr:Tm,ZnS:Ag等等。
对于在先技术中的放射线成象系统，目前已经有人提出了包括下述内容的方法:即，在彩色胶片的各个彩色乳剂之间加入有包含着诸如碘、钡、铯等等的物质，并利用这些物质间的吸收差而获得颜色信息差的方法。然而，这种方法存在必须采用新方式制造胶片，而不能使用市场上销售的彩色胶片的缺点。而且，由于必须在胶片间加入特定的元素，所以还必须判断各种元素对胶片的影响。
与此相对应的是，本发明所提供的这种利用K吸收端不同的彩色放射线成象系统，可以通过选择构成彩色发光片的荧光体的K吸收端的方式，而形成与诸如使用碘和钡中某一个的技术相类似的构成方式。如果举例来说，与它们相应的元素可以包括Sn、Sb、Te、Xe、Cs、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu等等。
本发明还可以通过对构成荧光体层的荧光体的K吸收端实施改变的方式，而与更多的元素相对应。而且，本发明还可以通过增加荧光体层的层数的方式，获得更多的信息。如果举例来说，当荧光体层呈三层结构构成形式或四层结构构成形式时，可以分离的波长不仅仅为RGB，还可以为元素所特有的波长，因此通过图象运算可以同时分离出多个元素，并可以对其实施分析。
下面，对根据本发明构造的放射线检测用荧光体片的具体构成形式进行说明。
实施例1
首先制备出平均粒子直径为2.0微米(μm)的Gd2O2S:Eu荧光体(Eu浓度=0.3摩尔％(mol％))。这种Gd2O2S:Eu荧光体中的红色发光成分为主发光成分，并且具有作为副发光成分的绿色发光成分。在这儿，作为副发光成分的绿色发光辉度，大约为主发光成分(红色发光成分)的20％。
在如上所述的、10份重量的Gd2O2S:Eu荧光体粉末中，混合入作为粘合剂的、1份重量的氯化乙烯基醋酸乙烯共聚物和作为有机溶剂的、适当重量的醋酸乙脂，调制成荧光体涂覆液。在透明的厚度为250微米(μm)的、由诸如聚邻苯二酸乙二脂胶片构成的薄片上，利用诸如刮刀涂层设备，按照使干燥后的荧光体涂覆体重量为700克平方米(g/m2)(70毫克/平方厘米(mg/cm2))的方式均匀地涂覆上这种荧光体涂覆液，从而形成干燥的荧光体层。在这种荧光本层上叠层形成厚度为9微米(μm)的、由诸如聚对苯二甲酸乙二脂胶片等等构成的保护膜，从而制作出作为制成品的彩色发光片。
将按照这种方式制作出的彩色发光片与彩色胶片·KodakPro100或FujiACE400相组合，而构成如图2所示的彩色放射线成象系统。可以利用这种摄象系统实施X射线摄象，并且可以通过胶片扫描方式，由形成在这种彩色胶片上的图象(红色和绿色的混合图象)分离出RGB信号，进而可以获得作为单独图象的红色图象和绿色图象。因此，可以从所获得的红色图象(主发光成分)和绿色图象(副发光成分)中，可靠地读取大量信息。而且，如果通过肉眼对形成在彩色胶片上的混合图象实施观察，也可以获得足够的信息量。
而且，还可以依据从形成在这种彩色胶片上的图象分离出的红色图象和绿色图象对摄象光度和曝光量的特性曲线实施测定，在摄象光度位于0.5～3.5范围内时，相应的曝光量范围比在先技术中的一条特性曲线(参见图13)扩大了大约5.25倍。
实施例2
首先制备出平均粒子直径为2.0微米(μm)的Gd2O2S:Tb荧光体(Tb浓度=0.3摩尔％(mol％))。这种Gd2O2S:Tb荧光体中的绿色发光成分为主发光成分，并且具有作为副发光成分的蓝色发光成分。在这儿，作为副发光成分的蓝色发光辉度，大约为主发光成分(绿色发光成分)的50％。
在如上所述的、10份重量的Gd2O2S:Tb荧光体粉末中，混合入作为粘合剂的、1份重量的氯化乙烯基醋酸乙烯共聚物和作为有机溶剂的、适当重量的醋酸乙脂，调制成荧光体涂覆液。在厚度为250微米(μm)的、由诸如聚邻苯二酸乙二脂胶片构成的透明薄片上，利用诸如刮刀涂层设备，按照使干燥后的荧光体涂覆重量为700克/平方米(g/m2)(70毫克/平方厘米(mg/cm2))的方式均匀地涂覆上这种荧光体涂覆液，从而形成干燥的荧光体层。在这种荧光体层上叠层形成厚度为9微米(μm)的、由诸如聚对苯二甲酸乙二脂胶片等等构成的保护膜，从而制作出作为制成品的彩色发光片。
将按照这种方式制作出的彩色发光片与彩色胶片·Kodak Pro100或FujiACE400相组合，而构成作为本发明的彩色放射线成象系统。可以利用这种摄象系统实施X射线摄象，并且可以通过胶片扫描方式，从形成在这种彩色胶片上的图象(绿色和蓝色的混合图象)中分离出RGB信号，进而可以获得作为单独图象的绿色图象和蓝色图象。因此，可以从所获得的绿色图象(主发光成分)和蓝色图象(副发光成分)中，可靠地读出大量信息。而且，如果通过肉眼对形成在彩色胶片上的混合图象实施观察，也可以获得足够的信息量。
而且，还可以依据从形成在这种彩色胶片上的图象分离出的绿色图象和蓝色图象，对摄象光度和曝光量的特性曲线实施测定，在摄象光度位于0.5～3.5范围内时，相应的曝光量范围比在先技术中的一条特性曲线(参见图13)扩大了大约3.7倍。
实施例3
除了用平均粒子直径为2.0微米(μm)的Gd2O2S:Tb荧光体(Tb浓度=0.1摩尔％(mol％))取代实施例2中所使用的荧光体之外，均按照与实施例2相同的方式制作彩色发光片。实施例3中所使用的Gd2O2S:Tb荧光体，其中作为副发光成分的蓝色光辉度，大约为主发光成分(绿色发光成分)的60％。
将按照这种方式制作出的彩色发光片与彩色胶片·Kodak Pro100或FujiACE400相组合，而构成作为本发明的彩色放射线成象系统。可以利用这种摄象系统实施X射线摄象，并且与实施例2相类似，可以分别获得良好的绿色图象(主发光成分)和蓝色图象(副发光成分)。而且，还可以根据获得的绿色图红和蓝色图象对摄象光度和曝光量的特性曲线实施测定，在摄象光度位于0.5～3.5范围内时，相应的曝光量范围比在先技术中的一条特性曲线(参见图13)扩大了大约4.5倍。
实施例4
首先制备出平均粒子直径为4.0微米(μm)的CaWO4荧光体。这种CaWO4荧光体中的蓝色发光成分为主发光成分，并且具有作为副发光成分的绿色发光成分。在实施例4中所使用的CaWO4荧光体，其发光峰值大约为410毫微米(nm)，半值宽度大约为100毫微米(nm)，而且作为副发光成分的绿色光辉度，大约为主发光成分(蓝色发光成分)的20％。
在如上所述的、10份重量的CaWO4荧光体粉末中，混合入作为粘合剂的、1份重量的氯化乙烯基醋酸乙烯共聚物和作为有机溶剂的、适当重量的醋酸乙脂，调制成荧光体涂覆液。在厚度为250微米(μm)的、由诸如聚邻苯二酸乙二脂胶片构成的透明薄片上，利用诸如刮刀涂层设备，按照使干燥后的荧光体涂覆重量为700克平方米(g/m2)(70毫克/平方厘米(mg/cm2))的方式均匀地涂覆这种荧光体涂覆液，从而形成干燥的荧光体层。在这种荧光体层上叠层形成厚度为9微米(μm)的、由诸如聚对苯二甲酸乙二脂胶片等等构成的保护膜，从而制作出作为制成品的彩色发光片。
将按照这种方式制作出的彩色发光片与彩色胶片·Kodak Pro100或FujiACE400相组合，构成作为本发明的彩色放射线成象系统。可以利用这种摄象系统实施X射线摄象，并且可以通过胶片扫描方式，从形成在这种彩色胶片上的图象(蓝色和绿色的混合图象)中分离出RGB信号，进而可以获得作为单独图象的蓝色图象和绿色图象。因此，可以从所获得的蓝色图象(主发光成分)和绿色图象(副发光成分)中，可靠地读出大量信息。而且，如果通过肉眼对形成在彩色胶片上的混合图象实施观察，也可以获得足够的信息量。
而且，还可以依据从形成在这种彩色胶片上的图象分离出的蓝色图象和绿色图象，对摄象光度和曝光量的特性曲线实施测定，在摄象光度位于0.5～3.5范围内时，相应的曝光量范围比在先技术中的一条特性曲线(参见图13)扩大了大约8倍。
实施例5
除了将Ca中的一部分由5摩尔％(mol％)的Mg替换，而用(Ca,Mg)WO4荧光体取代实施例4中所使用的荧光体之外，均按照与实施例4相同的方式制作彩色发光片。在实施例5中所使用的(Ca,Mg)WO4荧光体，发峰值大约为420毫微米(nm)，半值宽度大约为110毫微米(nm)，而且作为副发光成分的绿色光辉度，大约为主发光成分(蓝色发光成分)的30％。
将按照这种方式制作出的彩色发光片与彩色胶片·Kodak Pro100或FujiACE400相组合，构成作为本发明的彩色放射线成象系统。可以利用这种摄象系统实施X射线摄象，并且与实施例4相类似，可以分别获得良好的蓝色图象(主发光成分)和绿色图象(副发光成分)。而且，还可以依据这种蓝色图象和绿色图象对摄象光度和曝光量的特性曲线实施测定，在摄象光度位于0.5～3.5范围内时，相应的曝光量范围比在先技术中的一条特性曲线(参见图13)扩大了大约7倍。
实施例6
与实施例1相类似，利用Gd2O2S:Eu荧光体制作出彩色光发片。这种Gd2O2S:Eu荧光体中的红色发光成分为主发光成分，并且具有作为副发光成分的绿色发光成分和蓝色发光成分。而且，作为副发光成分的绿色光辉度，大约为主发光成分(蓝色光发成分)的10～20％，作为副发光成分的蓝色光辉度，大约为主发光成分(蓝色发光成分)的1～2％。
用X射线对如上所述的彩色发光片实施照射，由于实施这种X射线照射而由彩色发光片产生的光束中仅仅有红色成分可以从位于玻璃基板表面处的电介质型叠层薄膜构成的分色滤光器(由日本エドモンドサイエンテイフイツク社制造，型号为AJ52529N)透射通过，并且可以用高敏感度CCD摄象机(由日本Photometrics社制造，型号为Model 250)实施摄象，使其显示在监视器上，从而可以获得被检测物体的良好图象。
随后，在X射线的照射量为一个片格的条件下实施摄象，红色成分将产生颜色偏白的图象，然而在这儿如果利用仅仅可以使绿色成分通过的双色滤光器(由日本エドモンドサイエンテイフイツク社制造，型号为AJ52535N)替换掉原滤光器，便可以获得良好的图象。
随后，在X射线的照射量再为一个片格(相对于红色成分为两个片格)的条件下实施摄象，绿色成分将产生颜色偏白的图象，然而在这儿如果利用仅仅可以使蓝色成分通过的分色滤光器(由日本エドモンドサイエンテイフイツク社制造，型号为AJ52532N)替换掉原滤光器，便可以获得良好的图象。
由此可以看出，和在先技术中使用的单色闪烁器的系统相比，这一实施例提供的彩色放射线成象系统可以使相对曝光量的范围扩大至大约两个片格。换句话说就是，从观察红色发光成分的角度看，如果采用仅仅可以使蓝色成分透射通过的滤光器，便可以获得颜色偏黑的图象。而且，这种系统的一种具体结构构成形式可以如图12所示。
通过以上说明可知，如果采用根据本发明构造的彩色放射线成象方法和彩色放射线成象设备，便可以在各种条件下获得适当的图象信息，并且可以由这些图象信息中可靠且有效地获得大量信息。特别需要指出的是，即使放射线照射的对比度比较高，也可以在比较宽松的条件下获得具有适当度的图象信息。因此，本发明可以应用在诸如医疗诊断用放射线摄象等等的各种放射线摄象领域中，并且可以抑制摄象失误的出现，增大检测信息是，进而可以提高检测精度。
Claims (26)
1．一种彩色放射线成象方法，具有：
向被检测物体照射放射线的步骤，
将透射通过所述被检测物体的放射线，照射至可以在所述放射线照射下发射出呈若干种颜色的光的、相对于同一强度的放射线可以使所述若干种颜色的发光比例不同的荧光体上的步骤，
以及对由经过所述放射线照射的所述荧光体放射出的、呈若干种颜色的光，实施颜色分离和检测的步骤。
2．一种如权利要求1所述的彩色放射线成象方法，其特征在于所述荧光体具有与可见光区域中的一种发光颜色相对应的主发光成分，以及具有与所述主发光成分不同的发光颜色的、所述发光比例与所述主发光成分不同的至少一个副发光成分。
3．一种如权利要求2所述的彩色放射线成象方法，其特征在于所述副发光成分相对于所述主发光成分的发光比例位于0.1～90％的范围内。
4．一种如权利要求2所述的彩色放射线成象方法，其特征在于所述荧光体采用的是铕活化酸硫化钆荧光体，并且通过所述酸硫化钆荧光体中的铕活化量对所述主发光成分与副发光成分间的发光比例实施调整。
5．一种如权利要求2所述的彩色放射线成象方法，其特征在于所述荧光体采用的是铕活化酸硫化钇荧光体，并且通过所述酸硫化钇荧光体中的铕活化量对所述主发光成分与副发光成分间的发光比例实施调整。
6．一种如权利要求2所述的彩色放射线成象方法，其特征在于所述荧光体采用的是铽活化酸硫化钆荧光体，并且通过所述酸硫化钆荧光体中的铽活化量对所述主发光成分与副发光成分间的发光比例实施调整。
7．一种如权利要求2所述的彩色放射线成象方法，其特征在于所述荧光体采用的是钨酸钙荧光体，并且通过将所述钨酸钙荧光体中的一部分铽由镁替换的方式，对所述主发光成分与副发光成分间的发光比例实施调整。
8．一种如权利要求2所述的彩色放射线成象方法，其特征在于所述荧光体采用的是由主要发射出蓝色光的蓝色发光荧光体、主要发射出绿色光的绿色发光荧光体、主要发射出红色光的红色发光荧光体中选择出的至少两种荧光体构成的混合体，并且通过改变所述荧光体的混合比例的方式，对所述主发光成分与副发光成分间的发光比例实施调整。
9．一种如权利要求1所述的彩色放射线成象方法，其特征在于通过使所述荧光体发射出的光通过彩色滤光器的方式，对所述若干种发光颜色间的发光比例实施调整。
10．一种如权利要求1所述的彩色放射线成象方法，其特征在于通过所述的光检测步骤，使由所述荧光体发射出的、呈若干种颜色的光在彩色胶片上整体图象化，进而对于与这种图象获得的所述呈若干种颜色的光相对应的各种颜色信号实施分离和检测。
11．一种如权利要求1所述的彩色放射线成象方法，其特征在于通过所述的光检测步骤，使由所述荧光体发射出的、呈若干种颜色的光通过光检测元件实施颜色分离和检测。
12．一种如权利要求1所述的彩色放射线成象方法，其特征在于所述荧光体采用的是由至少包含有K吸收端不同的元素作为主要成分的两种类型的荧光体，并且对其K吸收端位于所述至少两种元素的K吸收端之间的物质实施检测。
13．一种如权利要求12所述的彩色放射线成象方法，其特征在于所述至少两种类型的荧光体，是从主要发射蓝色光的蓝色光型荧光体、主要发射绿色光的绿色光型荧光体、主要发射红色光的红色光型荧光体中选择出的至少两种类型的荧光体。
14．一种如权利要求1所述的彩色放射线成象方法，其特征在于它是一种在医疗诊断用放射线摄象技术和非破坏性检测用放射线摄象技术中使用的彩色放射线成象方法。
15．一种彩色放射线成象设备，具有：
向被检测物体照射放射线用的放射线源，
具有在受到透射通过所述被检测物体的放射线照射时可以在所述放射线照射下发射出呈若干种颜色的光的、相对于同一强度的放射线可以使所述若干种颜色的发光比例不同的荧光体的彩色发光组件，
以及对由经过所述放射线照射的所述荧光体放射出的、呈若干种颜色的光，实施颜色分离和检测用的组件。
16．一种如权利要求15所述的彩色放射线成象设备，其特征在于所述光检测组件具有使由所述荧光体发射出的、呈若干种颜色的发射光整体成象用的彩色胶片，以及从形成在所述彩色胶片上的图象中分离出RGB信号以实施一个个检测的组件。
17．一种如权利要求15所述的彩色放射线成象设备，其特征在于所述光检测组件具有使由所述荧光体发射出的、呈若干种颜色的发射光整体成象的彩色摄象设备，以及从所述彩色摄象设备输出的信号中分离出RGB信号以实施一个个检测的组件。
18．一种如权利要求15所述的彩色放射线成象设备，其特征在于所述光检测组件具有对由所述荧光体发射出的、呈若干种颜色的发射光实施颜色分离的组件，以及对所述颜色分离后的、呈各种颜色的光实施检测用的若干个单色摄象设备。
19．一种彩色发光片，具有：
片状基底材料，和
单层结构的荧光体层，该荧光体层包含设置在所述基底材料上的、具有相对于放射线作为主光的主发光成分，以及具有与所述主发光成分不同的发光颜色，和相对于相同强度的放射线其发光比例与所述主发光成分不同的至少一个副发光成分的荧光体。
而且可以相应于摄象系统的动作时限范围对所述主发光成分和副发光成分间的发光比例实施调整。
20．一种如权利要求19所述的彩色发光片，其特征在于所述荧光体采用的是可以通过铕活化量，对所述主发光成分与副发光成分间的发光比例实施调整的铕活化酸硫化钆荧光体。
21．一种如权利要求20所述的彩色发光片，其特征在于所述酸硫化钆荧光体中包含有位于0.1～10摩尔％(mol％)范围内的铕。
22．一种如权利要求19所述的彩色发光片，其特征在于所述荧光体采用的是可以通过铕活化量，对所述主发光成分与副发光成分间的发光比例实施调整的铕活化酸硫化钇荧光体。
23．一种如权利要求22所述的彩色发光片，其特征在于所述酸硫化钇荧光体中包含有位于0.1～10摩尔％(mol％)范围内的铕。
24．一种如权利要求19所述的彩色发光片，其特征在于所述荧光体采用的是可以通过铽活化量，对所述主发光成分与副发光成分间的发光比例实施调整的铽活化酸硫化钆荧光体。
25．一种如权利要求24所述的彩色发光片，其特征在于所述酸硫化钆荧光体中包含有位于0.01～1摩尔％(mol％)范围内的铽。
26．一种如权利要求19所述的彩色发光片，其特征在于所述荧光体由钨酸钙荧光体构成，并且通过将所述钨酸钙荧光体中的一部分钙由镁替换的方式，对所述主发光成分与副发光成分间的发光比例实施调整。
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