DE69007263T2

DE69007263T2 - Phosphor für Röntgenstrahlenverstärkungsschirm und Röntgenstrahlenverstärkungsschirm.

Info

Publication number: DE69007263T2
Application number: DE69007263T
Authority: DE
Inventors: Satoru Chikutei; Takatoshi Minamidani; Genichi Shinomiya
Original assignee: Nichia Chemical Industries Ltd
Current assignee: Nichia Corp
Priority date: 1989-12-26
Filing date: 1990-12-24
Publication date: 1994-08-11
Anticipated expiration: 2010-12-25
Also published as: DE69007263D1; US5077145A; EP0435241A2; EP0435241A3; EP0435241B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Röntgenbildverstärkungsschirm und auf einen Leuchtstoff für einen Röntgenbildverstärkungsschirm, die in der medizinischen Röntgenographie und in der industriellen Radiographie verwendet werden.
Ein Röntgenbildverstärkungsschirm verbessert gewöhnlich die Empfindlichkeit von photoempfindlichem Material zur Verwendung in der medizinischen Röntgenographie, wenn es in Verbindung mit einem Röntgenfilm benutzt wird. Dieser Röntgenbildverstärkungsschirm umfaßt allgemein einen Bildverstärkungsschirm-Träger, eine Leuchtstoffschicht, die auf dem Bildverstärkungsschirm-Träger aufgetragen ist und ein organisches Bindemittel sowie einen Leuchtstoff enthält, und eine transparenten Schutzschicht, welche eine Dicke von ungefähr 10 um besitzt und die Leuchtstoffschicht bedeckt. Ein Röntgenfilm wird zwischen ein Paar von zwei Scheiben des Röntgenbildverstärkungsschirms eingelegt, so daß eine photoempfindliche Emulsionsschicht, die auf jeder Seite des Röntgenfilms ausgebildet ist und eine Dicke von ungefähr 20 bis 30 um besitzt, in Berührung mit der Schutzschicht des Röntgenbildverstärkungsschirms gebracht wird. Um die Schärfe eines Röntgenbildes zu verbessern, ist es wichtig, daß der Röntgenfilm und der Bildverstärkungsschirm miteinander in engem Kontakt stehen.
Für einen Leuchtstoff zur Verwendung in dem Röntgenbildverstärkungsschirm dieser Art ist es erforderlich, eine hohe Leuchtausbeute, eine große Röntgenabsorptionszahl und ein Emissionsspektrum zu besitzen, das an die spektrale Empfindlichkeit eines Röntgenfilmes angepaßt ist.
Ein Röntgenbildverstärkungsschirm, der mit einem Leuchtstoff mit einer großen Röntgenabsorptionszahl beschichtet ist, besitzt im Allgemeinen eine gute Körnigkeit eines Röntgenbildes und verbessert die diagnostische Leistungsfähigkeit der medizinischen Röntgenographie. Außerdem wird die Empfindlichkeit eines photoempfindlichen Materials erhöht, wenn ein Leuchtstoff mit einer hohen Leuchtausbeute verwendet wird. Daher kann, da die Photographie gerade mit einer geringen Röntgen-Strahlungsmenge durchgeführt werden kann, eine Belichtungsmenge für ein zu untersuchendes Objekt verringert werden.
Wenn ein Emissionsspektrum für die spektrale Empfindlichkeit eines Röntgenfilmes ungeeignet ist, wird ein Teil des von einem Röntgenstrahlen-Leuchtstoff emittierten Lichtes durch die photoempfindliche Emulsionsschicht, die auf der Aufnahmeseite des Filmes aufgetragen ist, nicht absorbiert, sondern gestreut und hindurchgelassen. Dieses gestreute und transmittierte Licht erzeugt Licht, das durch die Emulsionsschicht auf der gegenüberliegenden Seite absorbiert wird, d.h. sogenanntes Querseitenlicht ("crossover light"), wobei die Schärfe der Röntgenstrahlen verringert wird.
Um ein Hochqualitätsbild zu erhalten, ist es daher wesentlich, die drei Faktoren der Schärfe, Körnigkeit und Empfindlichkeit zu verbessern. Wenn jedoch z.B. die Empfindlichkeit erhöht wird, verschlechtern sich die Schärfe und die Körnigkeit. Daher ist es sehr schwierig, jeden der drei Faktoren auf einem hohen Niveau zu erhalten.
Die vorliegende Erfindung wurde in Hinblick auf die oben genannte Situation erstellt und hat zur Aufgabe, einen Leuchtstoff für einen Röntgenbildverstärkungsschirm bereitzustellen, der zur Ausbildung eines Röntgenbildes geeignet ist, welches eine hohe Empfindlichkeit, eine hohe Schärfe und eine gute Körnigkeit besitzt.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Röntgenbildverstärkungsschirm bereitzustellen, der zum Erhalt eines Röntgenbildes geeignet ist, das eine hohe Empfindlichkeit, eine hohe Schärfe und eine gute Körnigkeit besitzt.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Leuchtstoff für einen Röntgenbildverstärkungsschirm bereitgestellt, der eine Leuchtstoffmischung aus einem Leuchtstoff, der durch BaFBr:mEu²&spplus; (5 * 10&supmin;&sup4; ≤ m ≤ 5 * 10&supmin;²) dargestellt wird, und einem Leuchtstoff enthält, der durch Y1-2/3xMxTaO&sub4;:nNb dargestellt wird (10&supmin;&sup5; ≤ x ≤ 1, 0 ≤ n ≤ 0.05, wobei M mindestens ein Element ist, das aus der durch Ca, Sr und Cd gebildeten Gruppe ausgewählt ist).
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Röntgenbildverstärkungsschirm bereitgestellt, der einen Träger und eine Leuchtstoffschicht umfaßt, die auf dem Träger ausgebildet ist, wobei die Leuchstoffschicht eine Leuchtstoffmischung aus einem Leuchtstoff,der durch BaFBr:mEu²&spplus; (5 * 10&supmin;&sup4; ≤ m ≤ 5 * 10&supmin;²) dargestellt wird, und einem Leuchtstoff enthält, der durch Y1-2/3xMxTaO&sub4;:nNb dargestellt wird (10&supmin;&sup5; ≤ x ≤ 1, 0 ≤ n ≤ 0.05, wobei M mindestens ein Element ist, das aus der durch Ca, Sr und Cd gebildeten Gruppe ausgewählt ist).
Da der erfindungsgemäße Leuchtstoff gute Röntgenabsorptionskennwerte und eine hohe Leuchtausbeute besitzt, kann die Empfondlichkeit eines photoempfindlichen Materials erhöht werden. Wenn ein Röntgenbildverstärkungsschirm, der einen derartigen Leuchtstoff enthält, verwendet wird, kann die Belichtungsmenge für ein zu untersuchendes Objekt in der Röntgenographie verringert werden, da die abzustrahlende Röntgenstrahlungsmenge verringert werden kann.
Zusätzlich wird das Emissionsspektrum des erfindungsgemäßen Leuchtstoffs in einem Wellenlängenbereich (Ultraviolett bis 490 nm) konzentriert, in dem Silberbromid, das als eine Negativemulsion eines Röntgenfilmes verwendet wird, einen hohen Absorptionsgrad zeigt. Das heißt, der Wert der langwelligen Emission von 490 nm und mehr ist gering, während der Wert der kurzwelligen Emission von 380 nm oder weniger groß ist. Aus diesem Grund besitzt die Emission dieses Leuchtstoffs in Silberbromid einen niedrigen Streu-/Transmissionsgrad. Wenn der erfindungsgemäße Leuchtstoff in dem Röntgenbildverstärkungsschirm verwendet wird, kann daher ein Röntgenbild erhalten werden, das weniger Querseitenlicht erzeugt und das eine gute Körnigkeit und Schärfe besitzt. Als ein Ergebnis wird die Leistungsfähigkeit der Strahlungsdiagnostik verbessert.
Wenn der erfindungsgemäße Leuchtstoff und der diesen Leuchtstoff verwendenden Röntgenbildverstärkungsschirm benutzt werden, kann wie oben beschrieben ein Bild erhalten werden, in dem die Empfindlichkeit, die Körnigkeit und die Schärfe auf ein hohes Niveau abgestimmt sind.
Diese Erfindugng kann aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen aus führlicher verstanden werden. Es zeigen:
Fig. 1: ein Diagramm, das eine spektrale Empfindlichkeitkurve eines Röntgenfilmes darstellt;
Fig. 2: ein Diagramm, das Röntgenstrahlungsabsorptionskoeffizienten eines BaFBr:mEu-Leuchstoffs und eines Y1-2/3xMxTaO&sub4;:nNb-Leuchtstoffs, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden, sowie den eines herkömmlichen CaWO&sub4;-Leuchtstoffs darstellt;
Fign. 3 und 4: Diagramme, die die relativen Energieverteilungen von herkömmlichen Leuchtstoffen und Leuchtstoffen, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden, darstellen; und
Fig. 5: eine Schnittansicht einer Anordnung eines Röntgenbildverstärkungsschirms, bei dem der erfindungsgemäße Leuchtstoff verwendet wird.
Ein Leuchtstoff für einen Röntgenbildverstärkungsschirm enthält erfindungsgemäß eine Leuchtstoffmischung aus einem Leuchtstöff, der durch BaFBr:mEu²&spplus; (5 * 10&supmin;&sup4; ≤ m ≤ 5 * 10&supmin;²) dargestellt wird, und einem Leuchtstoff, der durch Y1-2/3xMxTaO&sub4;:nNb dargestellt wird(10&supmin;&sup5; ≤ x ≤ 1, 0 ≤ n ≤ 0.05, wobei M mindestens ein Element ist, das aus der durch Ca, Sr und Cd gebildeten Gruppe ausgewählt ist).
Zusätzlich umfaßt der erfindungsgemäße Röntgenbildverstärkungsschirm einen Träger und eine Leuchtstoffschicht, die auf dem Träger ausgebildet ist und die oben beschriebene Leuchtstoffmischung enthält.
Ein Mischungs-Gewichtsverhältnis des BaFBr: mEu²&spplus;-Leuchtstoffs zu dem Y1-2/3xMxTaO&sub4;:nNb-Leuchtstoff beträgt bevorzugterweise 5/95 bis 90/10.
Wenn der Wert von m geringer als 5 * 10&supmin;&sup4; ist, wird ein Nachleuchtwert erhöht, wobei ein Bild auf dem in der Folge benutzten Röntgenbildverstärkungsschirm so verbleibt, daß ein Schleier auf einem neu aufgenommenen Bild erzeugt wird. Wenn der Wert 5 * 10&supmin;² überschreitet, so wird ein Aktivierungsmittel so überreichlich, daß eine Konzentrationslöschung verursacht wird, obwohl der Nachleuchtwert gering ist. Außerdem erhöht der übermäßige Gebrauch von teurem Eu die Herstellungskosten. Der Wert von in beträgt vorzugsweise 3 * 10&supmin;³ < m < 3 * 10&supmin;².
Wenn der Wert von x geringer als 10&supmin;&sup5; ist, wird der Nachleuchtwert so erhöht, daß die Leuchtausbeute verringert wird. Wenn der Wert 1 überschreitet, so wird die Leuchtausbeute verringert.Der Wert von x beträgt vorzugsweise 1 *10&supmin;³ ≤ x ≤ 1 *10&supmin;².
Wenn der Wert von n 0.05 überschreitet, wird die Leuchtausbeute verringert. Der Wert von n beträgt vorzugsweise 0 ≤ n ≤ 0.02.
Der erfindungsgemäße Leuchtstoff besitzt gute Röntgenabsorptionskennwerte und eine hohe Leuchtausbeute. Außerdem ist das Emissionsspektrum des Leuchtstoffs in einem Wellenlängenbereich (Ultraviolett bis 490 nm) konzentriert, in dem als eine Negativemulsion in einem Röntgenfilm verwendetes Silberbromid einen hohen Absorptionsgrad zeigt. Das heißt, der Wert der langwelligen Emission von 490 nm und mehr ist gering, während der Wert der kurzwelligen Emission von 380 nm oder weniger groß ist. Die Wellenlängenabhängigkeiten der Streuung, der Transmission und der Absorptionsgrade dieses Silberbromids sind in Tabelle 1 zusammengefaßt. Tabelle 1 Wellenlänge (nm) Streuung (%) Transmission (%) Absorption (%)
Wie aus Tabelle 1 ersichtlich ist, besitzt die Emission bei einer großen Wellenlänge von 490 nm oder mehr einen geringen Absorptionsgrad und hohe Streu- und Transmissionsgrade in Bezug auf Silberbromid. Dazu im Gegensatz besitzt die Emission bei einer kurzen Wellenlänge von 380 nm oder weniger einen hohen Absorptionsgrad und niedrige Streu- und Transmissionsgrade in Bezug auf Silberbromid. Wenn der erfindungsgemäße Leuchtstoff in einem Röntgenbildverstärkungsschirm verwendet wird, kann daher ein Röntgenbild erhalten werden, das weniger Querseitenlicht erzeugt und eine hohe Schärfe besitzt. Als ein Ergebnis wird die Leistungsfähigkeit der Strahlungsdiagnose verbessert.
Figur 1 zeigt die spektrale Empfindlichkeit eines Röntgenfilmes. Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, besitzt ein Röntgenfilm bei einer Wellenlänge von 490 nm oder weniger eine hohe spektrale Empfindlichkeit. Daher besitzt der erfindungsgemäße Leuchtstoff, bei dem die Emissionsenergie bei einer kurzen Wellenlänge von 490 nm oder weniger konzentriert ist, eine Empfindlichkeit, die wesentlich höher ist, als die eines herkömmlichen CaWO&sub4;-Leuchtstoffs. Figur 2 ist ein Diagramm, das die Röntgenstrahlungsabsorptionskoeffizienten des BaFBr:mEu²&spplus;-Leuchtstoffs und des Y1-2/3xMxTaO&sub4;:nNb-Leuchtstoffs, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden, mit dem des herkömmlichen CaWO&sub4;-Leuchtstoffs vergleicht. Diese Kurve zeigt, daß in einen Energiebereich (50 bis 130 keV), der in der gewöhnlichen Radiographie verwendet wird, die Röntgenstrahlungsabsorptionswerte des BaFBr:mEu²&spplus;- Leuchtstoffs und des Y1-2/3xMxTaO&sub4;:nNb-Leuchtstoffs, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden, größer sind als der des CaWO&sub4;-Leuchtstoffs.
Wie oben beschrieben, besitzt der erfindungsgemäße Leuchtstoff gute Röntgenabsorptionskennwerte und eine hohe Leuchtausbeute. Daher wird die Empfindlichkeit eines photoempfindlichen Materials erhöht. Außerdem kann, wenn ein diesen Leuchtstoff enthaltender Röntgenbildverstärkungsschirm verwendet wird, die auszustrahlende Röntgenstrahlungsmenge verringert werden. Im Ergebnis kann das Belichtungsmaß eines zu untersuchenden Objektes bei der medizinischen Strahlungs-Photographie verringert werden. Das heißt, daß mit dem erfindungsgemäßen Leuchtstoff ein Hochqualitäts-Röntgenbild erhalten werden kann, da die drei Faktoren Empfindlichkeit, Körnigkeit und Schärfe, die sich bei einem herkömmlichen Leuchtstoff zueinander gegenläufig verhalten, auf einein hohen Niveau festgelegt werden.
Weiterhin kann bei Durchführung der Strahlungs-Bildaufnahme unter Verwendung des Verstärkungsschirms, der den Leuchtstoff entsprechend der vorliegenden Erfindung enthält, ein Bild erhalten werden, das weniger Querseitenlicht erzeugt und eine hohe Körnigkeit und Schärfe besitzt.
Die vorliegende Erfindung wird im folgenden beispielhaft im einzelnen beschrieben.

Beispiele 1 bis 3

7.6 kg Bariumkarbonat, 48.4 g Europiumoxid und 8.52 kg Bromwasserstoffsäure (47 Gew.-%) wurden 2.3 l reinem Wasser zugesetzt, um eine Suspension zu bereiten, die aus einer Mischung aus Bariumbromid und Bariumkarbonat besteht. Darauffolgend wurden die bereitete Suspension auf 80ºC erwärmt und 1.1 kg Fluorwasserstoffsäure (50 Gew.-%) der Suspension zugesetzt. Danach wurde die sich ergebende Suspension für zwei Stunden genügend gerührt und umgesetzt. Nach der Reaktion wurde nichtumgesetztes Bariumbromid entfernt und das resultierende Material getrocknet, um 6.55 kg einer Mischung aus Bariumfluorobromid und Europiumfluorid zu erhalten.
6 g Ammoniumbromid und 50 mg Natriumbromid wurden zu 2 kg der wie oben beschrieben erhaltenen Materialmischung zugesetzt und das sich ergebende Material genügend gemischt. Danach wurde das gemischte Material in einen Quarztrog gefüllt und in einer Kohlendioxidatmosphäre, die Kohlenmonoxid enthält, bei einer Temperatur von 880ºC für 2 Stunden und 30 Miixuten gebrannt, um einen gebrannten Körper zu erhalten. Der erhaltene gebrannte Körper wurde mit einer Kugelmühle gemahlen, und 20 g Siliziumdioxid wurden zu 2 kg des erhaltenen, gemahlenen Materials zugesetzt und damit ausreichend vermischt. Die erzielte Mischung wurde in einen Quarztrog gefüllt und in einem elektrischen Ofen wiedererwärmt. Die Wiedererwärmung wurde bei einer Temperatur von 740ºC für 4 Stunden in einer Kohlendioxidatmosphäre durchgeführt, die Kohlenmonoxid enthält. Der erhaltene, gebrannte Körper wurde mit Methanol gewaschen und getrocknet, um einen zweiwertigen Europiumaktivierten Bariumfluorobromid-Leuchtstoff (BaFBr:0.01Eu²&spplus;) zu erhalten.
Anschließend wurden 111.8 g Yttriumoxid, 2.21 g Strontiumkarbonat, 218.74 g Tantalpentoxid und 1.33 g Niobpentoxid als Ausgangsmaterialien verwendet, 25 g Lithiumchlorid als Schmelzmittel in die Ausgangsmaterialien gemischt und die resultierende Materialmischung mit einer Kugelmühle gemahlen und gemischt. Die erhaltene Materialmischung wurde in einen Aluminiumtiegel gefüllt und bei einer Temperatur von 1200ºC für 10 Stunden an der Luft gebrannt. Der resultierende gebrannte Körper wurde mit einer Kugelmühle gemahlen, fünffach wiederholt mit reinem Wasser unter Abgießen gewaschen und saug-gefiltert. Das resultierende Material wurde für 15 Stunden bei 120ºC getrocknet, um einen Sr0.015Y0.99TaO&sub4;:0.01Nb-Leuchtstoff zu erhalten.
Der BaFBr:0.01Eu²&spplus;-Leuchtstoff und der Sr0.015Y0.99TaO&sub4;:0.01Nb- Leuchtstoff, die wie oben beschrieben gebildet wurden, wurden verwendet, um Leuchtstoffmischungen der unten angegebenen Beispielproben 1 bis 3 zu bereiten. BaFBr:0.01Eu²&spplus;-Leuchtstoff (Gew.%) Sr0.015Y0.99TaO&sub4;:0.01Nb-Leuchtstoff (Gew.%) Beispiel
Die relative Energieintensität eines Emissionsspektrums bezüglich der Wellenlänge wurde für jede der oben angegebenen Leucht-stoffmischungen sowie für einen BaFBr:0.01Eu²&spplus;-Leuchtstoff (Kontrolle 1),einen Sr0.015Y0.99TaO&sub4;:0.01Nb-Leuchtstoff (Kontrolle 2) und einen CaWO&sub4;-Leuchtstoff (Kontrolle 3) gemessen. Die gemessenen Emissionsspektrums-Energieverteilungen sind in Figur 3 gezeigt. Es ist zu beachten, daß die relative Energieintensität bei einer Spannung von 50 V unter Verwendung einer Röntgenröhre mit einem Cu-Target und einem Al-Filter (3 mm) als Röntgenquelle gemessen wurde.
Anschließend wurde jeder Leuchtstoff verwendet, um einen Röntgenbildverstärkungsschirm 14 mit einem Träger 11 und einer auf dem Träger 11 gebildeten Leuchtstoffschicht 12 herzustellen, wie es in Fig. 5 gezeigt ist.
92 Gewichtsteile Leuchtstoffkörner und 8 Gewichtsteile eines linearen Polyesterharzes wurden gemischt und der Mischung Methylethylketon zugesetzt. Der resultierenden Mischung wurde Nitrozellulose mit einem Nitrierungsgrad von 11.5% zugesetzt, um eine Leuchtstoffdispersion zu bereiten. Diethylphthalat, Phthalsäure und Methylethylketon wurden der vorbereiteten Leuchtstoffdispersion zugesetzt und die resultierende Lösung unter Verwendung eines Homogenisierapparates ausreichend gerührt und gemischt, wobei eine Leuchtstoffbeschichtungslösung bereitet wurde, die ein Bindemittel-zu-Leuchtstoff-Mischungsverhälltnis von 1:10 und eine Viskosität von 30 Pas (25ºC) besaß. Eine Polyesterscheibe mit eingelagertem Titandioxid (Dicke = 200 um) als Träger 11 wurde auf einer Glasplatte horizontal angeordnet und die vorbereitete Beschichtungslösung gleichförmig unter Verwendung einer Abstreichklinge auf dem Träger 11 aufgetragen und selbstgetrocknet. Die aufgetragene Lösung wurde für 8 Stunden bei einer Temperatur von 60ºC in einem Trockner weiter getrocknet, um eine Leucht-stoffschicht mit einer Dicke von 70 bis 100 um auf dem Träger 11 auszubilden. Eine transparente Polyethylenschicht wurde unter Verwendung eines Haftmittels auf Polyesterbasis auf der ausgebildete Leuchtstoffschicht 12 angehaftet, um eine transparente Schutzschicht 13 (Dicke = 10 um) auszubilden, wodurch ein Bildverstärkungsschirm erhalten wird.
Die relative Empfindlichkeit, die Körnigkeit und die Schärfe MTF (Modulationsübertragungsfunktion) des erzielten Bildverstärkungsschirmes 14 wurden unter Verwendung eines Röntgenfilmes mit dem Handelsnamen CHRONEX10 (verfügbar von Du Pont de Nemours, E.I., Co.) gemessen. Die Meßergebnisse sind in der unten angegebenen Tabelle 2 zusammengefaßt. Die Schärfe wird durch einen MTF- Wert dargestellt, der bei einer Ortsfrequenz von 3 LP/mm erhalten wurde. Tabelle 2 Verwend.Leuchtstoff Photographische Kennwerte Verst.-schirm Nr. Zusammensetzung Mittl. Korngröße (um) Schichtdicke (um) Relative Empfindl. Körnigk.(RMS) Schärfe (MTF) Beispiel Kontrolle *) BaFBr:0.01Eu²&spplus;/Sr0.015Y0.99TaO&sub4;:Nb **) Sr0.015Y0.99TaO&sub4;:Nb ***) BaFBr:0.01Eu²&spplus;

Beispiele 4 bis 6

333.9 g Sr0.002Y0.9987TaO&sub4;-Leuchtstoff wurden den selben Verfahrensabläufen wie in Beispiel 1 folgend zubereitet, außer daß 112.76 g Yttriumoxid, 0.30 g Strontiumkarbonat und 220.95 g Tantalpentoxid als Ausgangsmaterialien verwendet wurden. Der vorbereitete Leuchtstoff und ein BaFBr:0.01Eu²&spplus;-Leuchtstoff, der den selben Verfahrensabläufen wie in Beispiel 1 folgend zubereitet wurde, wurden mit den folgenden Verhältnissen vermischt. BaFBr:0.01Eu²&spplus;-Leuchtstoff (Gew.-%) Sr0.002Y0.9987TaO&sub4;-Leuchtstoff (Gew.-%) Beispiel
Den selben Verfahrensabläufen wie in Beispiel 1 folgend wurde die relative Energieintensität eines Emissionsspektrums bezüglich der Wellenlänge für jede der obigen Leuchtstoffmischungen und einen Sr0.002Y0.9987TaO&sub4;-Leuchtstoff (Kontrolle 4) gemessen. Figur 4 zeigt die Energieverteilungen dieser Emissionsspektren und die der Emissionsspektren von Kontrolle 1 und 3 zum Vergleich.
Anschließend wurden diese Leuchtstoffe verwendet, um einen Röntgenbildverstärkungsschirm den selben Verfahrensabläufen wie in Beispiel 1 folgend herzustellen. Die relative Empfindlichkeit, die Körnigkeit und die Schärfe (MTF) eines jeden erzielten Verstärkungsschirmes wurden unter Verwendung eines Röntgenfilmes mit dem Handelsnamen CHRONEX10 (verfügbar von Du Pont de Nemours, E.I., Co.) gemessen. Die Meßergebnisse sind in Tabelle 3 zusammengefaßt. Tabelle 3 Verwend.Leuchtstoff Photographische Kennwerte Verst.-schirm Nr. Zusammensetzung Mittl. Korngröße (um) Schichtdicke (um) Relative Empfindl. Körnigk.(RMS) Schärfe (MTF) Beispiel Kontrolle *) BaFBr:0.01Eu²&spplus;/Sr0.002Y0.9987TaO&sub4;: **) Sr0.002Y0.9987TaO&sub4;
Wie aus den Figuren 3 und 4 ersichtlich ist, erzeugen jeder der erfindungsgemäßen Leuchtstoffe (Beispiele 1, 2, 3, 4, 5 und 6) und der BaFBr:0.01Eu²&spplus;-Leuchtstoff von Kontrolle 1 eine geringere langwellige Emission bei einer Wellenlänge von 490 nm oder mehr als jene des CaWO&sub4;-Leuchtstoffs von Kontrolle 3, des Leuchtstoffs Sr0.015Y0.99TaO&sub4;:0.01Nb von Kontrolle 2 und des Leuchtstoffs Sr0.002Y0.9987TaO&sub4; von Kontrolle 4. Ein Röntgenfilm besitzt gewöhnlich eine spektrale Empfindlichkeitskurve, wie sie in Figur 1 gezeigt ist, wobei seine Energie bei einer kurzen Wellenlänge von 490 nm oder weniger konzentriert ist. Jeder der erfindungsgemäßen Leuchtstoffe und des Leuchtstoffs von Kontrolle 1 besitzt daher einen großen Röntgenabsorptionswert und ein Emissionsspektrum, das an die spektrale Empfindlichkeit eines Röntgenfilmes angepaßt ist. Wie jedoch in den Tabellen 2 und 3 gezeigt wird, ist, obwohl der BaFBr:0.01Eu²&spplus;-Leuchtstoff von Kontrolle 1 eine hohe Empfindlichkeit und Schärfe besitzt, seine Bildkörnigkeit schlecht. Daher ist dieser Leuchtstoff praktisch unbefriedigend. Dazu im Gegensatz besitzt der erfindungsgenäße Leuchtstoff, d.h. die Leuchtstoffmischung des BaFBr:0.01Eu²&spplus;- Leuchtstoffs und des Sr0.002Y0.99TaO&sub4;:0.01Nb-Leuchtstoffs oder der Leuchtstoffmischung des BaFBr:0.01Eu²&spplus;-Leuchtstoffs und des Sr0.002Y0.9987TaO&sub4;-Leuchtstoffs gute Bildkennwerte bei jedem der Faktoren relative Empfindlichkeit, Körnigkeit und Schärfe.

Beispiele 7 bis 9

332.41 g Ca0.075Y0.95TaO&sub4;-Leuchtstoff wurden den selben Verfahrensabläufen wie in Beispiel 1 folgend zubereitet, außer daß 107.26 g Yttriumoxid, 7.51 g Kalziumkarbonat und 220.95 g Tantalpentoxid als Ausgangsmaterialien verwendet wurden. Der vorbereitete Leuchtstoff und ein BaFBr:0.01Eu²&spplus;-Leuchtstoff, der den selben Verfahrensabläufen wie in Beispiel 1 folgend zubereitet wurde, wurden mit den folgenden Mischungsverhältnissen vermischt, um Leuchtstoffmischungen der Beispiele 7 bis 9 zu bereiten. BaFBr:0.01Eu²&spplus;-Leuchtstoff (Gew.-%) Ca0.075Y0.95TaO&sub4;-Leuchtstoff (Gew.-%) Beispiel
Den selben Verfahrensabläufen wie bei Beispiel 1 folgend wurden diese Leuchtstoffmischungen und ein Ca0.075Y0.95TaO&sub4;-Leuchtstoff als Kontrolle 5 verwendet, um einen Röntgenbildverstärkungsschirm herzustellen.
Die relative Empfindlichkeit, Körnigkeit und Schärfe (MTF) jedes erzielten Verstärkungsschirms wurden den selben Verfahrensabläufen wie bei Beispiel 1 bis 3 folgend gemessen. Die Meßergebnisse sind in der unten angegebenen Tabelle 4 zusammengefaßt. Tabelle 4 Verwend.Leuchtstoff Photographische Kennwerte Verst.-schirm Nr. Zusammensetzung Mittl. Korngröße (um) Schichtdicke (um) Relative Empfindl. Körnigk.(RMS) Schärfe (MTF) Beispiel Kontrolle *) BaFBr:0.01Eu²&spplus;/Ca0.075Y0.95TaO&sub4; **) Ca0.075Y0.95TaO&sub4;

Beispiele 10 bis 12

341.82 g Cd0.15Y0.90TaO&sub4;-Leuchtstoff wurden den selben Verfahrensabläufen wie in Beispiel 1 folgend zubereitet, außer daß 101.62 g Yttriumoxid, 25.86 g Cadmiumkarbonat und 220.95 g Tantalpentoxid als Ausgangsmaterialien verwendet wurden.
Anschließend wurden den selben Verfahrensabläufen wie in Beispiel 1 folgend 6.52 kg eines BaFBr:0.003Eu²&spplus;-Leuchtstoffs zubereitet, außer daß 14.5 g Europiumoxid, 7.6 kg Bariumkarbonat und 8.52 kg Bromwasserstoffsäure (50 Gew.-%) als Ausgangsmaterialien verwendet wurden.
Die zwei zubereiteten Leuchtstofftypen wurden mit den folgenden Mischungsverhältnissen gemischt. BaFBr:0.003Eu²&spplus;-Leuchtstoff (Gew.-%) Cd0.15Y0.90TaO&sub4;-Leuchtstoff (Gew.-%) Beispiel
Den selben Verfahrensabläufen wie bei Beispiel 1 folgend wurden diese Leuchtstoffmischungen, ein BaFBr:0.003Eu²&spplus;-Leuchtstoff als Kontrolle 6 und ein Cd0.15Y0.90TaO&sub4;-Leuchtstoff als Kontrolle 7 verwendet, um einen Röntgenbildverstärkungsschirm herzustellen.
Die relative Empfindlichkeit, Körnigkeit und Schärfe (MTF) jedes erzielten Verstärkungsschirms wurden den selben Verfahrensabläufen wie bei Beispiel 1 bis 3 folgend gemessen. Die Meßergebnisse sind in der unten angegebenen Tabelle 5 zusammengefaßt. Tabelle 5 Verwend.Leuchtstoff Photographische Kennwerte Verst.-schirm Nr. Zusammensetzung Mittl. Korngröße (um) Schichtdicke (um) Relative Empfindl. Körnigk. (RMS) Schärfe (MTF) Kontrolle Beispiel *) BaFBr:0.003Eu²&spplus; / Cd0.15Y0.90TaO&sub4; **) Cd0.15Y0.90TaO&sub4; ***) BaFBr:0.003Eu²&spplus;
Während jeder Leuchtstoff der Beispiele 7 bis 9 gute Kennwerte bezüglich jeder der relativen Empfindlichkeit, Körnigkeit und Schärfe besitzt, hat, wie aus Tabelle 4 ersichtlich ist, der Ca0,75Y0.95TaO&sub4;- Leuchtstoff von Kontrolle 5 praktisch unbefriedigende Kennwerte bei der relativen Empfindlichkeit und Körnigkeit und im Vergleich mit denen der Beispiele 7 bis 9. Außerdem sind, wie aus Tabelle 5 ersichtlich ist, die Beispiele 10 bis 12 gut hinsichtlich jeder der relativen Empfindlichkeit, Körnigkeit und Schärfe. Kontrolle 6 ist jedoch gut in Bezug auf die relative Empfindlichkeit und die Schärfe, aber praktisch unbefriedigend in der Körnigkeit, wobei Kontrolle 7 gut in Bezug auf die Körnigkeit und Schärfe, aber praktisch unbefriedigend in der relativen Empfindlichkeit ist.

Claims

1. Leuchtstoff für einen Röntgenbildverstärkungsschirm, dadurch gekennzeichnet, daß eine Leuchtstoffmischung aus einem Leuchtstoff, der durch BaFBr:mEu²&spplus; (5 * 10&supmin;&sup4; ≤ m ≤ 5 * 10&supmin;²) dargestellt wird, und einem Leuchtstoff enthält ist, der durch Y1-2/3xMxTaO&sub4;:nNb dargestellt wird (10&supmin;&sup5; ≤ x ≤ 1, 0 ≤ n ≤ 0.05, wobei M mindestens ein aus der durch Ca, Sr und Cd gebildeten Gruppe ausgewähltes Element ist).

2. Leuchtstoff gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mischungsgewichtsverhältnis des BaFBr:mEu²&spplus;-Leuchtstoffs zu dem Y1-2/3xMxTaO&sub4;:nNb-Leuchstoff 5/95 bis 90/10 beträgt.

3. Leuchtstoff genäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das M Sr ist.

4. Leuchtstoff gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das M Ca ist.

5. Leuchtstoff gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das M Cd ist.

6. Röntgenbildverstärkungsschirm (14), der umfaßt:

- einen Träger (11); und

- eine Leuchtstoffschicht (12), die auf dem Träger (11) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtstoffschicht (12) eine Leuchtstoffmischung aus einem Leuchtstoff, der durch BaFBr:mEu²&spplus; (5 * 10&supmin;&sup4; ≤ m ≤ 5 * 10&supmin;²) dargestellt wird, und aus einen Leuchtstoff enthält, der durch Y1-2/3xMxTaO&sub4;:nNb dargestellt wird (10&supmin;&sup5; ≤ x ≤ 1, 0 ≤ n ≤ 0.05, wobei M mindestens ein aus der durch Ca, Sr und Cd gebildeten Gruppe ausgewähltes Element ist).

7. Röntgenbildverstärkungsschirm gemäß Anspruch 6, , dadurch gekennzeichnet, daß ein Mischungsgewichtsverhältnis des BaFBr:mEu²&spplus;-Leuchtstoffs zu dem Y1-2/3xMxTaO&sub4;:nNb-Leuchtstoff 5/95 bis 90/10 beträgt.

8. Röntgenbildverstärkungsschirm gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das M Sr ist.

9. Röntgenbildverstärkungsschirm gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das M Ca ist.

10. Röntgenbildverstärkungsschirm gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das M Cd ist.

11. Röntgenbildverstärkungsschirm gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schutzschicht auf der Leuchtstoffschicht ausgebildet ist.