DE69921397T2

DE69921397T2 - Wiedergabe eines Doppelseiten-Strahlungsbildes

Info

Publication number: DE69921397T2
Application number: DE69921397T
Authority: DE
Inventors: Hideki Ashigara-kami-gun Suzuki
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 1998-07-07
Filing date: 1999-07-05
Publication date: 2005-11-10
Anticipated expiration: 2019-07-06
Also published as: EP0971245A1; EP0971245B1; US6479834B1; JP2000028799A; DE69921397D1

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Zweiseiten-Lesesystem zur Wiedergabe eines Strahlungsbilds, das in einer Strahlungsbildspeichertafel, die stimulierbare Leuchtstoffteilchen enthält, gespeichert ist.
Hintergrund der Erfindung
Als ein Verfahren zum Ersetzen einer konventionellen Radiographie wurde ein Aufzeichnungs- und Wiedergabeverfahren eines Strahlungsbilds, das einen stimulierbaren Leuchtstoff verwendet, vorgeschlagen und praktisch eingesetzt. Das Verfahren verwendet eine Strahlungsbildspeichertafel (d. h. ein stimulierbares Leuchtstoff-Flachmaterial), die einen stimulierbaren Leuchtstoff aufweist, und es weist die Schritte auf des Veranlassens des stimulierbaren Leuchtstoffs der Tafel, Strahlungsenergie, die durch einen Gegenstand hindurchgegangen ist oder von einem Gegenstand abgestrahlt wurde, zu absorbieren; in der Folge des Anregens des stimulierbaren Leuchtstoffs mit einer elektromagnetischen Welle wie sichtbarem Licht oder Infrarotstrahlen (hierin im folgenden als "Stimulierungsstrahlen" bezeichnet), um die in dem Leuchtstoff gespeicherte Strahlungsenergie als Lichtemission (d. h. stimulierte Emission) freizusetzen; des photoelektrisch Nachweisens des emittierten Lichts, um elektrische Signale zu erhalten; und des Wiedergebens des Strahlungsbilds des Gegenstands als ein sichtbares Bild aus den elektrischen Signalen. Die so behandelte Tafel wird einem Schritt des Löschens eines darin verbleibenden Strahlungsbilds unter zogen und dann für den nächsten Aufzeichnungs- und Wiedergabevorgang aufbewahrt. So kann die Strahlungsbildspeichertafel wiederholt verwendet werden.
Bei dem oben erwähnten Aufzeichnungs- und Wiedergabeverfahren eines Strahlungsbilds ist ein Strahlungsbild mit einer ausreichenden Menge an Information erhältlich, indem auf den Gegenstand eine Strahlung mit einer im Vergleich mit einer konventionellen Radiographie, die eine Kombination eines radiographischen Films und radiographischer Verstärkerschirme verwendet, beträchtlich kleineren Dosis aufgebracht wird.
Die Strahlungsbildspeichertafel hat einen Grundaufbau, der einen Träger und eine darauf vorgesehene stimulierbare Leuchtstoffschicht aufweist. Wenn die Leuchtstoffschicht jedoch selbsttragend ist, kann der Träger weggelassen werden. An der freien Oberfläche (der nicht dem Träger zugewandten Oberfläche) der Leuchtstoffschicht ist im allgemeinen ein Schutzfilm angebracht, um die Leuchtstoffschicht vor chemischer Verschlechterung oder einem physischen Stoß zu bewahren.
Die stimulierbare Leuchtstoffschicht weist üblicherweise ein Bindemittel und darin verteilte stimulierbare Leuchtstoffteilchen auf, aber sie kann aus agglomerierten Leuchtstoffteilchen ohne Bindemittel bestehen. Die kein Bindemittel enthaltende Leuchtstoffschicht kann durch ein Abscheidungsverfahren oder ein Sinterverfahren gebildet werden. Außerdem ist auch eine Leuchtstoffschicht, die agglomerierte Leuchtstoffteilchen, die mit einem Polymer durchtränkt sind, aufweist, bekannt. Bei jedem Typ der Leuchtstoffschichten emittieren die stimulierbaren Leuchtstoffteilchen stimulierte Emission, wenn sie mit stimulierenden Strahlen angeregt werden, nachdem sie einer Strahlung wie Röntgenstrahlung ausgesetzt waren. Dementsprechend wird die Strahlung, die durch einen Gegenstand hindurchgegangen ist oder von einem Gegenstand abge strahlt worden ist, von der Leuchtstoffschicht der Strahlungsbildspeichertafel proportional zur Dosis der aufgebrachten Strahlung absorbiert, und ein Strahlungsbild des Gegenstands wird in der Speichertafel in der Form eines Strahlungsenergiebilds erzeugt und gespeichert. Das Strahlungsenergiebild kann als stimulierte Emission freigesetzt werden, indem die Speichertafel in der Folge mit Stimulierungsstrahlen bestrahlt wird. Die stimulierte Emission wird dann photoelektrisch nachgewiesen, um elektrische Signale zu ergeben, um aus den elektrischen Signalen wieder ein sichtbares Bild zu erzeugen.
Das in der Speichertafel aufgezeichnete Strahlungsbild wird im allgemeinen gelesen durch die Schritte des Aufbringens der Stimulierungsstrahlen auf die Seite der vorderen Oberfläche (Leuchtstoffschicht-Seite) der Speichertafel, des Sammelns von Licht (d. h. stimulierter Emission), das von den Leuchtstoffteilchen emittiert wird, mittels einer Licht-Sammeleinrichtung von derselben Seite, und des photoelektrisch Umwandelns des Lichts in digitale Bildsignale. Ein System zum Lesen des Bilds von einer Seite der Speichertafel in dieser Weise wird als ein "Einseiten-Lesesystem" bezeichnet. Es gibt jedoch einen Fall, dass das von den Leuchtstoffteilchen emittierte Licht von beiden Seiten (d. h. vorderseitige und rückseitige Oberflächen) der Speichertafel gesammelt werden sollte. Beispielsweise gibt es einen Fall, dass das emittierte Licht so sehr wie möglich gesammelt werden sollte. Es gibt auch einen Fall, dass das in der Leuchtstoffschicht aufgezeichnete Strahlungsbild entlang der Tiefe der Leuchtstoffschicht variiert, und dass die Variation nachgewiesen werden sollte. Ein System zum Lesen des Bilds von beiden Seiten der Strahlungsbildspeichertafel her wird als "Zweiseiten-Lesesystem" bezeichnet. Das Zweiseiten-Lesesystem wird beispielsweise in der japanischen vorläufigen Patent-Offenlegungsschrift Nr. 55 (1980)-87970 beschrieben.
Es ist erwünscht, dass eine Strahlungsbildspeichertafel, die in dem Zweiseiten-Lesesystem verwendet wird, wie auch eine Tafel, die in dem Einseiten-Lese system verwendet wird, so empfindlich wie möglich ist und ein Bild hoher Qualität (hohe Schärfe, hochwertige Körnigkeit, etc.) liefert.
Zur Verbesserung der Qualität eines durch das konventionelle Einseiten-Lesesystem erhaltenen Bilds wurden verschiedene Strahlungsbildspeichertafeln vorgeschlagen. Beispielsweise offenbart die vorläufige japanische Patentveröffentlichung Nr. 59-139000 eine Strahlungsbildspeichertafel mit mehreren Leuchtstoffschichten, von denen jede stimulierbare Leuchtstoffteilchen einer unterschiedlichen mittleren Teilchengröße enthält. Außerdem offenbart die vorläufige japanische Patentveröffentlichung Nr. 59-138999 eine Strahlungsbildspeichertafel mit einer Leuchtstoffschicht, die stimulierbare Leuchtstoffteilchen enthält, deren Teilchengrößenverteilung zwei oder mehr Spitzen hat.
Das Zweiseiten-Lesesystem ergibt im allgemeinen ein Bild mit hoher Empfindlichkeit, aber unter dem Gesichtspunkt der Bildqualität wie Schärfe und Körnigkeit ist es nicht immer zufriedenstellend. Wenn ein Bild, das in einer bekannten Strahlungsbildspeichertafel aufgezeichnet ist, einfach gemäß konventionellem Wissen und konventionellen Techniken für das Einseiten-Lesesystem durch das Zweiseiten-Lesesystem gelesen wird, zeigt das von der rückseitigen Oberfläche erhaltene Strahlungsbild oft eine schlechte Qualität (insbesondere eine schlechte Körnigkeit bei einer hohen räumlichen Häufigkeit). Dementsprechend hat das sichtbare Bild, das durch Vereinigen der so von beiden Seiten erhaltenen Signale wiedergegeben wird, eine schlechte Qualität.
US-A-5 352 903 offenbart die Verwendung einer Strahlungsbildspeichertafel in einem Verfahren zum Aufzeichnen und Wiedergeben eines Strahlungsbilds gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
GB-A-1 399 937 und US-A-4 472 635 offenbaren ein System, das von einem Röntgenstrahlen-Verstärkerschirm, der Leuchtstoff enthält, der bei Bestrahlung mit Röntgenstrahlen eine spontane Emission ergibt, Gebrauch macht. Die Emission tritt in einen radiographischen Film ein, der zwischen zwei Röntgenstrahlen-Verstärkerschirmen angebracht ist. Daher wird in dem radiographischen Film ein Strahlungsbild mit erhöhter Empfindlichkeit angebracht. In diesem System wird die in der Leuchtstoffschicht absorbierte Strahlungsenergie augenblicklich freigesetzt, um den an einer Seite der Schirme angebrachten Film zu exponieren. Es wird kein Stimulierungsvorgang durchgeführt.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Zweiseiten-Lesesystem bereitzustellen, das von einer Strahlungsbildspeichertafel Gebrauch macht, wodurch ein Strahlungsbild von verbesserter Qualität (insbesondere verbesserter Körnigkeit bei einer hohen räumlichen Häufigkeit) auch von der rückseitigen Oberfläche erhalten werden kann.
Die vorliegende Erfindung liegt in einer Verwendung einer Strahlungsbildspeichertafel gemäß Anspruch 1.
In der vorliegenden Beschreibung bedeutet die "mittlere Teilchengröße" eine mittlere Größe örtlich angeordneter Leuchtstoffteilchen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt schematisch einen Schnitt einer typischen Strahlungsbildspeichertafel, die in dem Verfahren der Erfindung eingesetzt wird.
2 zeigt schematisch ein Zweiseiten-Lesesystem zur Durchführung des Strahlungsbild-Wiedergabeprozesses.
Genaue Beschreibung der Erfindung
Die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung sind wie folgt.

(1) Das Verfahren zum Aufzeichnen und Wiedergeben eines Strahlungsbilds umfaßt außerdem einen Schritt des Entfernens von in der Strahlungsbildspeichertafel verbleibender Strahlungsenergie durch Aufbringen eines Lösch-Lichts von beiden Oberflächenseiten der Speichertafel nach dem Schritt des sequentiell Aufbringens von Stimulierungsstrahlen auf die Speichertafel.
(2) Die Strahlungsbildspeichertafel, die in dem Verfahren zum Aufzeichnen und Wiedergeben eines Strahlungsbilds eingesetzt wird, weist ein transparentes Träger-Flachmaterial, eine die stimulierbaren Leuchtstoffteilchen enthaltende Leuchtstoffschicht und einen transparenten Schutzfilm auf, und die mittleren Teilchengrößen der stimulierbaren Leuchtstoffteilchen in der Leuchtstoffschicht variieren in der Tiefenrichtung der Speichertafel in einer solchen Weise, dass die mittlere Teilchengröße an der dem Schutzfilm zugewandten Oberflächenseite kleiner ist als die mittlere Teilchengröße an der dem Träger-Flachmaterial zugewandten Oberflächenseite.
(3) Die Leuchtstoffschicht der Strahlungsbildspeichertafel weist zwei oder mehr Teil-Leuchtstoffschichten auf, und die mittlere Teilchengröße der stimulierbaren Leuchtstoffteilchen der dem Schutzfilm zugewandten Teil-Leuchtstoffschicht ist kleiner als die mittlere Teilchengröße der stimulierbaren Leuchtstoffteilchen der dem Träger-Flachmaterial zugewandten Teil-Leuchtstoffschicht.
(4) Die mittlere Teilchengröße der stimulierbaren Leuchtstoffteilchen der dem Schutzfilm zugewandten Teil-Leuchtstoffschicht liegt in dem Bereich von 1 bis 4 μm, und die mittlere Teilchengröße der stimulierbaren Leuchtstoffteilchen der dem Träger-Flachmaterial zugewandten Teil-Leuchtstoffschicht liegt in dem Bereich von 4 bis 10 μm.
(5) Die stimulierbaren Leuchtstoffteilchen der dem Träger-Flachmaterial zugewandten Teil-Leuchtstoffschicht erfüllen die folgende Gleichung: 0 < σ/γ ≤ 0,5, worin σ eine Teilchengrößenverteilung bedeutet und γ eine mittlere Teilchengröße bedeutet.
(6) Die stimulierbaren Leuchtstoffteilchen sind Teilchen eines Europium-aktivierten Erdalkalimetallhalogenid-Leuchtstoffs.

In der vorliegenden Beschreibung bedeutet die "vordere Oberfläche" die obere Oberfläche der stimulierbaren Leuchtstoffschicht (wenn auf der Leuchtstoffschicht ein Schutzfilm vorgesehen ist, bedeutet sie die Oberfläche jenes Schutzfilms). Daher bedeutet die "vordere Oberfläche" eine Oberfläche, die Stimulierungsstrahlen direkt ausgesetzt ist. Die "hintere Oberfläche" bedeutet die untere Oberfläche der stimulierbaren Leuchtstoffschicht (wenn auf der Leuchtstoffschicht ein transparentes Träger-Flachmaterial vorgesehen ist, bedeutet sie die untere Oberfläche jenes Träger-Flachmaterials).
Die Strahlungsbildspeichertafel der Erfindung für ein Zweiseiten-Lesesystem kann in der folgenden Weise hergestellt werden. Eine typische Strahlungsbildspeichertafel der Erfindung weist eine stimulierbare Leuchtstoffschicht auf, die aus zwei oder mehr Sub-Schichten (d. h. Teil-Schichten) besteht, und daher wird unten als ein Beispiel die Tafel mit einer solchen vielschichtigen Leuchtstoffschicht beschrieben.
Das verwendete transparente Träger-Flachmaterial ist üblicherweise ein transparentes Kunststoff-Flachmaterial oder ein transparenter Kunststoff-Film. Zu Beispielen für die Kunststoffmaterialien gehören Polyethylen-terephthalat, Polyethylen-naphthalat, Polyamid, Polyimid und Aramid-Harz. Das Material für den Träger ist jedoch nicht auf jene Beispiele beschränkt, und es wird bevorzugt ein Kunststoffmaterial mit genügend Festigkeit und hoher Transparenz verwendet. Die Dicke des Trägers liegt im allgemeinen in dem Bereich von 10 bis 1000 μm.
Auf dem Träger-Flachmaterial wird eine stimulierbare Leuchtstoffschicht, die aus zwei oder mehr Sub-Schichten besteht, vorgesehen. Jede Sub-Schicht enthält Leuchtstoffteilchen einer mittleren Teilchengröße, die von derjenigen einer anderen Sub-Schicht bzw. anderer Sub-Schichten verschieden ist. Eine typische Sub-Schicht weist ein Bindemittel und darin verteilte stimulierbare Leuchtstoffteilchen auf, und daher wird unten als Beispiel die stimulierbare Leuchtstoffschicht, die aus solchen Sub-Schichten besteht, beschrieben.
Als die in die Leuchtstoffschicht inkorporierten stimulierbaren Leuchtstoffteilchen werden bevorzugt Teilchen eines Leuchtstoffs, die eine stimulierte Emission einer Wellenlänge in dem Bereich von 300 bis 500 nm ergeben, wenn sie mit Stimulierungsstrahlen einer Wellenlänge in dem Bereich von 400 bis 900 nm bestrahlt werden, verwendet. Zu Beispielen für die bevorzugten Leuchtstoffe gehören mit Europium oder Cer aktivierte Erdalkalimetallhalogenid-Leuchtstoffe und mit Seltenerdelement (z. B. Cer) aktivierte Seltenerd-oxyhalogenid-Leuchtstoffe. Diese Leuchtstoffe sind bevorzugt, weil sie eine stimulierte Emission von hoher Leuchtdichte ergeben. Sie sind jedoch keinesfalls angegeben, um die in der Strahlungsbildspeichertafel verwendbaren stimulierbaren Leuchtstoffe zu beschränken, und es können auch irgendwelche anderen Leuchtstoffe verwendet werden, vorausgesetzt, dass sie eine stimulierte Emission ergeben, wenn sie mit Stimulierungsstrahlen angeregt werden nachdem sie einer Strahlung ausgesetzt waren.
Bei der vorliegenden Erfindung werden mindestens zwei Arten stimulierbarer Leuchtstoffteilchen mit unterschiedlicher mittlerer Teilchengröße verwendet. Beispielsweise werden relativ kleine Leuchtstoffteilchen mit einer mittleren Teilchengröße von 1 bis 4 μm und relativ große Leuchtstoffteilchen mit einer mittleren Teilchengröße von 4 bis 10 μm verwendet. Sie können jeweils getrennt in eine unterschiedliche Sub-Schicht inkorporiert werden. Ansonsten können sie in einem nach Wunsch bestimmten Verhältnis gemischt und in jede Sub-Schicht inkorporiert werden, so dass jede Sub-Schicht die Leuchtstoffteilchen einer unterschiedlichen mittleren Teilchengröße enthalten kann. Bevorzugt ist die mittlere Teilchengröße in der obersten Sub-Schicht (die dem Schutzfilm oder der vorderen Oberfläche der Speichertafel zugewandt ist) kleiner als diejenige in der untersten Sub-Schicht (die dem Träger-Flachmaterial oder der hinteren Oberfläche der Tafel zugewandt ist). Es ist besonders bevorzugt, dass die mittlere Teilchengröße von der untersten Sub-Schicht zu der obersten Sub-Schicht allmählich abnimmt.
Die oberste Sub-Schicht weist bevorzugt, in einer Menge von 20 bis 100 Gew.-%, die stimulierbaren Leuchtstoffteilchen auf, deren Teilchengrößenverteilung in dem Bereich von 1 bis 4 μm eine Spitze hat (oder deren mittlere Teilchengröße in dem Bereich von 1 bis 4 μm liegt). Andererseits weist die unterste Sub-Schicht bevorzugt die Leuchtstoffteilchen auf, deren mittlere Teilchengröße in dem Bereich von 4 bis 10 μm liegt. Außerdem weist die unterste Sub-Schicht bevorzugt die Leuchtstoffteilchen auf, die die Bedingung 0 < σ/γ ≤ 0,5, worin γ für die mittlere Teilchengröße steht und σ für die Teilchengrößenverteilung steht, erfüllen. Die "Teilchengrößenverteilung σ" bedeutet hier die Standardabweichung der Teilchengrößenverteilung auf der Basis der durchschnittlichen Teilchenzahl.
Die aus zwei oder mehr Sub-Schichten bestehende stimulierbare Leuchtstoffschicht kann in der folgenden Weise gebildet werden.
Zuerst werden mindestens zwei Arten von Beschichtungsdispersionen hergestellt. Zur Herstellung jeder Beschichtungsdispersion werden Leuchtstoffteilchen und ein Bindemittel in einem geeigneten Lösungsmittel gut gemischt, um eine Dispersion zu ergeben, in der die Teilchen in der Bindemittellösung gleichförmig verteilt sind. Jede Dispersion kann Leuchtstoffteilchen nicht nur einer verschiedenen mittleren Teilchengröße, sondern auch einer verschiedenen Art von stimulierbarem Leuchtstoff enthalten, und sie kann außerdem ein verschiedenes Bindemittel und/oder Lösungsmittel enthalten.
Zu Beispielen für die Bindemittel-Materialien gehören natürliche Polymere wie Proteine (z. B. Gelatine), Polysaccharide (z. B. Dextran) und Gummi Arabicum; und synthetische Polymere wie Polyvinylbutyral, Polyvinylacetat, Nitrocellulose, Ethylcellulose, Vinylidenchlorid-Vinylchlorid-Copolymer, Polyalkyl- (meth)-acrylat, Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymer, Polyurethan, Celluloseacetat-Butyrat, Polyvinylalkohol, linearer Polyester und thermoplastische Elastomere. Diese können mit einem Vernetzungsmittel vernetzt werden.
Zu Beispielen für die Lösungsmittel, die bei der Herstellung der Beschichtungsdispersion verwendbar sind, gehören niedere aliphatische Alkohole wie Methanol, Ethanol, n-Propanol und n-Butanol; chlorierte Kohlenwasserstoffe wie Methylenchlorid und Ethylenchlorid; Ketone wie Aceton, Methyl-ethyl-keton und Methyl-isobutyl-keton; Ester niederer aliphatischer Alkohole mit niederen aliphatischen Säuren wie Methylacetat, Ethylacetat und Butylacetat; Ether wie Dioxan, Ethylenglycol-monoethylether, Ethylenglycol-monomethylether und Tetrahydrofuran; und Gemische der oben erwähnten Verbindungen.
Das Verhältnis zwischen dem Bindemittel und dem Leuchtstoff in der Beschichtungsdispersion kann entsprechend den Eigenschaften der gewünschten Strahlungsbildspeichertafel und der Art des verwendeten Leuchtstoffs be stimmt werden. Im allgemeinen liegt das Verhältnis in dem Bereich von 1:1 bis 1:100 (Bindemittel: Leuchtstoff, gewichtsmäßig), bevorzugt 1:8 bis 1:40 (gewichtsmäßig). Die Beschichtungsdispersion kann ein Dispergiermittel, um eine gleichmäßige Verteilung der Leuchtstoffteilchen zu unterstützen, und auch andere Additive wie ein Plastifizierungsmittel zur Erhöhung der Bindung zwischen dem Bindemittel und den Leuchtstoffteilchen enthalten.
In der oben angegebenen Weise können mindestens zwei Arten von Beschichtungsdispersionen, die ein Bindemittel und Leuchtstoffteilchen enthalten, hergestellt werden. Sie werden dann gleichmäßig auf die Oberfläche eines Träger-Flachmaterials aufgetragen und zur Bildung der Sub-Schichten getrocknet. Das Beschichtungsverfahren kann unter Verwendung eines konventionellen Mittels wie eines Streichmessers, einer Walzenauftragsmaschine oder einer Rakelauftragsmaschine durchgeführt werden. Die Leuchtstoffschicht kann hergestellt werden durch Wiederholen des Beschichtungsverfahrens mit jeder Beschichtungsdispersion, um die Sub-Schichten eine nach der anderen in Folge zu bilden, oder durch gleichzeitiges Auftragen mehrerer Arten der Beschichtungsdispersionen durch ein Simultanüberlagerungs-Beschichtungsverfahren, um die Sub-Schichten gleichzeitig zu bilden.
Alternativ kann die Leuchtstoffschicht in der folgenden Weise hergestellt werden. Jede Beschichtungsdispersion wird auf einen temporären Träger (z. B. eine Glasplatte, eine Metallplatte, ein Kunststoff-Flachmaterial) aufgetragen und getrocknet, um ein Leuchtstoff-Flachmaterial für jede Sub-Schicht zu bilden, und dann werden die so hergestellten Leuchtstoff-Flachmaterialien eine auf die andere aufeinandergelegt und durch Pressen oder durch Verwendung eines Klebstoffs an dem echten Träger-Flachmaterial befestigt. In diesem Fall kann ein nahe dem Träger angeordnetes Leuchtstoff-Flachmaterial umgedreht und an dem Träger-Flachmaterial befestigt werden. In diesem Fall enthält der äußere Teil (der vordere Teil, Teil nahe der vorderen oder der hinteren Oberflä che) eine relativ große Menge des Bindemittels, während der innere Teil (untere Teil) eine relativ kleine Menge des Bindemittels enthält. Die Leuchtstoffschicht mit einem derartigen Aufbau ergibt ein Strahlungsbild von weiter verbesserter Qualität.
So kann die aus zwei oder mehr Sub-Schichten bestehende Leuchtstoffschicht hergestellt werden.
Die Leuchtstoffschicht kann aus zwei Sub-Schichten bestehen [d. h. obere (oberste) und untere (unterste) Sub-Schicht], oder sie kann aus drei oder mehr Sub-Schichten bestehen. In jedem Fall enthält in mindestens zwei von ihnen jede Sub-Schicht die simulierbaren Leuchtstoffteilchen einer unterschiedlichen mittleren Teilchengröße. Man beachte, dass, wenn die Sub-Schichten unter Verwendung desselben Bindemittels und/oder Lösungsmittels gebildet werden, die Grenzflächen zwischen ihnen nicht immer deutlich sind. Die Dicke jeder Sub-Schicht kann entsprechend verschiedenen Bedingungen (z. B. den Eigenschaften der gewünschten Strahlungsbildspeichertafel, der Art des verwendeten Leuchtstoffs, dem Mischungsverhältnis zwischen dem Bindemittel und dem Leuchtstoff) bestimmt werden und liegt im allgemeinen in dem Bereich von 20 μm bis 1 mm (bevorzugt 50 bis 500 μm).
Ein transparenter Schutzfilm wird an der freien Oberfläche (Oberfläche, die nicht dem Träger-Flachmaterial zugewandt ist) der Leuchtstoffschicht angeordnet, um die Leuchtstoffschicht vor chemischer Verschlechterung oder physischer Beschädigung zu bewahren. Der Schutzfilm kann durch verschiedene Verfahren hergestellt werden, beispielsweise durch Auftragen einer Lösung, in der transparentes Polymermaterial (z. B. Cellulose-Derivate, Polymethylmethacrylat oder ein in organischem Lösungsmittel lösliches Fluorkohlenstoffharz) in einem geeigneten Lösungsmittel gelöst ist, auf die Leuchtstoffschicht, durch Befestigen eines transparenten Harzfilms (z. B. eines Films aus organi schem Polymer wie Polyethylen-terephthalat) auf der Leuchtstoffschicht unter Verwendung eines Klebstoffs oder durch Abscheiden eines anorganischen Materials auf der Leuchtstoffschicht. In den Schutzfilm können verschiedene Additive (z. B. lichtstreuende feine Teilchen wie Magnesiumoxid, Zinkoxid und Titandioxid; Gleitmittel wie Perfluorolefinharz-Pulver und Siliconharz-Pulver; Vernetzungsmittel wie Polyisocyanat) inkorporiert werden. Die Dicke des Schutzfilms liegt im allgemeinen in dem Bereich von näherungsweise 0,1 bis 20 μm.
Die Strahlungsbildspeichertafel kann in der oben beschriebenen Weise hergestellt werden. Die stimulierbare Leuchtstoffschicht braucht nicht den oben beschriebenen vielschichtigen Aufbau zu haben, und sie kann eine einzige Schicht sein, in der sich die mittlere Teilchengröße der Leuchtstoffteilchen, die örtlich an einer Oberflächenseite angeordnet sind, von derjenigen der Leuchtstoffteilchen an einer anderen Oberflächenseite unterscheidet. Wenn die Leuchtstoffschicht eine einzige Schicht ist, ist die Schicht bevorzugt, in der die mittlere Teilchengröße der Leuchtstoffteilchen nahe der obersten Oberfläche (nahe dem Schutzfilm) relativ klein ist, während diejenige der Leuchtstoffteilchen nahe der untersten Oberfläche (nahe dem Träger-Flachmaterial) relativ groß ist. Die Strahlungsbildspeichertafel der Erfindung kann auf verschiedene bekannte Arten modifiziert werden. Beispielsweise kann zur Verbesserung der Schärfe eines sich ergebenden Strahlungsbilds mindestens eine der Schichten mit einem Farbmittel gefärbt werden, das stimulierte Emission nicht absorbiert, aber Stimulierungsstrahlen.
Unter Bezugnahme auf die angefügten Zeichnungen werden die Strahlungsbildspeichertafel und das Strahlungsbild-Wiedergabeverfahren unten detailliert beschrieben.
1 zeigt schematisch einen Schnitt einer typischen Strahlungsbildspeichertafel, die bei der Erfindung verwendet wird, und
2 zeigt schematisch das Zweiseiten-Lesesystem.
In 1 weist die Strahlungsbildspeichertafel 11 ein transparentes Träger-Flachmaterial 1, eine stimulierbare Leuchtstoffschicht, die aus zwei Sub-Schichten besteht (d. h. zwei Teil-Schichten, aufweisend eine untere Sub-Schicht P₁ und eine obere Sub-Schicht P₂), und einen überlagernd darauf angeordneten transparenten Schutzfilm 2 auf. In diesem Fall ist die hintere Oberfläche 11a der Speichertafel 11 die unterste Oberfläche des Träger-Flachmaterials 1, und die vordere Oberfläche 11b ist die oberste Oberfläche des Schutzfilms 2.
In der Vorrichtung von 2 wird die Strahlungsbildspeichertafel 11 mittels eines Paars von Haltewalzen 12a und 12b transportiert. Die Stimulierungsstrahlen 13 wie ein Laserstrahl werden auf die vordere Oberfläche der Speichertafel 11 aufgebracht, und die aus dem Inneren der Speichertafel 11 abgestrahlte stimulierte Emission wird sowohl von der vorderen als auch von der hinteren Oberflächenseite nachgewiesen. Die von der hinteren Oberfläche emittierte stimulierte Emission 14a wird mit einem darunter vorgesehenen Licht sammelnden Leitkörper 15a gesammelt und mittels einer opto-elektrischen Umwandlungsvorrichtung (z. B. einer Photomultiplier-Röhre) 16a, die an den Licht sammelnden Leitkörper 15a angefügt ist, photoelektrisch in eine Reihe elektrischer Signale umgewandelt. Die so von der hinteren Oberflächenseite der Speichertafel erhaltenen Signale werden in einem Verstärker 17a verstärkt und dann an einen Datenprozessor 18 übertragen. Andererseits wird die von der vorderen Oberfläche emittierte stimulierte Emission 14b, direkt oder über einen Spiegel 19, von einem darüber vorgesehenen Licht sammelnden Leitkörper 15b gesammelt und mittels einer opto-elektrischen Umwandlungsvorrichtung (z. B. einer Photomultiplier-Röhre) 16b, die an den Licht sammelnden Leitkörper 15a angefügt ist, photoelektrisch in eine Reihe elektrischer Signale umgewandelt. Die so von der vorderen Oberflächenseite der Tafel erhaltenen Signale werden in einem Verstärker 17b verstärkt und dann an den Datenprozessor 18 übertragen. In dem Datenprozessor 18 werden die von den Verstärkern 17a und 17b übertragenen Signale vereinigt und entsprechend den Eigenschaften des angestrebten Strahlungsbilds vorbestimmten Verarbeitungsprozessen (z. B. Addition, Subtraktion) unterzogen, um die gewünschten Strahlungsbild-Signale zu erhalten.
Die so behandelte Strahlungsbildspeichertafel 11 wird dann mittels der Haltewalzen 12a und 12b in Richtung des Pfeils transportiert und in der Folge Lösch-Licht ausgesetzt, das von den Lösch-Licht-Quellen 20 abgestrahlt wird, um den Löschvorgang durchzuführen. Durch den Löschvorgang wird in der Leuchtstoffschicht der Speichertafel 11 nach dem Lesevorgang verbleibende Strahlungsenergie zur Entfernung freigesetzt, so dass das latente Bild der verbleibenden Strahlungsenergie keine unerwünschten Auswirkungen auf den nächsten Aufzeichnungsvorgang ausüben kann.
Beispiele
[Beispiel 1]
(1) Herstellung des stimulierbaren Leuchtstoff-Flachmaterials p₁
Stimulierbare Leuchtstoffteilchen X₁ (BaFBr_0,85I_0,15:Eu²⁺, mittlere Teilchengröße: 2,9 μm) und stimulierbare Leuchtstoffteilchen X₂ (BaFBr_0,85I_0,15:Eu²⁺, mittlere Teilchengröße 6,3 μm) werden im Gewichtsverhältnis von 30/70 gemischt. 200 g des so hergestellten Gemisches, 7,0 g eines Bindemittels (Polyurethan-Elastomer, T-5265H (Feststoff) [Handelsname], erhältlich von Dai-nippon Ink & Chemicals, Inc.), 2,5 g eines Mittels gegen Vergilben (Epoxyharz, EP1001 (Feststoff) [Handelsname], erhältlich von Yuka Shell Epoxy Kabushiki Kaisha), und 5,0 g eines Vernetzungsmittels (Isocyanat-Harz, Colonate HX [Handelsname], erhältlich von Nippon Polyurethane Co., Ltd.) wurden in Methylethylketon gegeben und mittels eines Propellermischers gemischt, um eine Beschichtungsdispersion mit der Viskosität von 30 PS bei 25° C (Bindemittel/Leuchtstoff: 1/20, gewichtsmäßig) herzustellen. Die so hergestellte Beschichtungsdispersion wurde auf einen 180 μm dicken temporären Träger (Polyethylenterephthalat-Flachmaterial mit einer vorab mit einem Silicium-Trennmittel beschichteten Oberfläche) aufgetragen und getrocknet, um einen Leuchtstoff-Film zu bilden. Der so gebildete Leuchtstoff-Film wurde dann von dem temporären Träger abgezogen, um ein Leuchtstoff-Flachmaterial p₁ (Dicke: 200 μm) herzustellen.
(2) Herstellung des stimulierbaren Leuchtstoff-Flachmaterials p₂
Das obige Verfahren wurde wiederholt mit der Ausnahme, dass als die Leuchtstoffteilchen nur 200 g der stimulierbaren Leuchtstoffteilchen X₂ (BaFBr_0,85 I_0,15:Eu²⁺, mittlere Teilchengröße 6,3 μm) verwendet wurden, um ein Leuchtstoff-Flachmaterial p₂ (Dicke: 200 μm) herzustellen.
(3) Aus den Sub-Schichten p₁ und p₂ bestehende Leuchtstoffschicht
Auf ein transparentes Träger-Flachmaterial (Dicke: 188 μm) aus Polyethylenterephthalat (Lumilar S-10 [Handelsname], erhältlich von Toray Industries, Inc.) wurde ein Polyesterharz (ein Gemisch von Byron 300 und Byron 200 [Handelsnamen] im Gewichtsverhältnis von 7:3, erhältlich von Toyobo Co., Ltd.) aufgetragen, um eine transparente Klebschicht zu bilden. Die stimulierbaren Leuchtstoff-Flachmaterialien p₁ und p₂ wurden in dieser Reihenfolge laminiert und an der Klebschicht angebracht und unter Erwärmen mittels einer Kalanderwalze gepreßt, um eine aus den Sub-Schichten p₁ und p₂ bestehende Leuchtstoffschicht zu bilden. Bei diesem Verfahren wurde das Flachmaterial p₁ umgedreht, nachdem es in (1) gebildet worden war, und dann an das Flachmaterial p₂, das nicht umgedreht wurde, laminiert.
(4) Bildung von Schutzfilmen
Ein Polyethylenterephthalat-Film (Dicke: 6 μm) mit einer Oberfläche, die mit einer Polyester-Klebschicht versehen war, wurde so auf der Leuchtstoffschicht angeordnet, dass die Klebschicht mit der Sub-Schicht p₂ in Kontakt sein könnte, und dann unter Erwärmen mittels einer Heizwalze bei 90 bis 100° C gepreßt.
Unabhängig wurden 50 g einer 50 gew.%igen Xylol-Lösung eines Fluorkohlenstoffharzes (Copolymer von Fluorolefin und Vinylether, Lumiflon LF100 [Handelsname], erhältlich von Asahi Glass Co., Ltd.), 5,0 g eines Vernetzungsmittels (Isocyanatharz, Colonate HX (Handelsname], erhältlich von Nippon Polyurethane Co., Ltd.) und 0,5 g Alkohol-modifiziertes Silikon-Oligomer, dessen Dimethylpolysiloxan-Struktur Hydroxyl(Carbinol)-Gruppen an den Enden aufweist (Feststoffgehalt: 66 Gew.%, X-22-2809 [Handelsname], erhältlich von The Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), in Methylethylketon gegeben, um eine Beschichtungsflüssigkeit mit der Viskosität von 0,1 bis 0,3 PS herzustellen. In die Beschichtungsflüssigkeit wurden feine Teilchen eines Benzoguanaminharzes (mittlere Teilchengröße: 0,3 μm, Epostar S (Handelsname], erhältlich von Nippon Shokubai Co., Ltd.) in einer Menge von 6,0 Gew.% auf der Basis der Menge des Fluorkohlenstoffharzes gegeben. So wurde eine Beschichtungsflüssigkeit hergestellt, die lichtstreuende feine Teilchen enthielt. Die Beschichtungsflüssigkeit wurde dann mittels eines Streichmessers auf den auf die Sub-Schicht p₂ aufgelegten Polyethylenterephthalat-Film aufgetragen und getrocknet und bei 120° C 20 Minuten lang gehärtet, um einen lichtstreuende feine Teilchen enthaltenden Fluorkohlenstoffharz-Schutzfilm (Dicke: 1,5 μm) zu bil den. Die Brechungsindizes des so gebildeten Schutzfilms und der darin enthaltenen Benzoguanaminharz-Teilchen waren 1,45 bzw. 1,57.
So wurde eine Strahlungsbild-Speichertafel hergestellt, die einen transparenten Träger, eine aus zwei Sub-Schichten P₁ und P₂ bestehende Leuchtstoffschicht und transparente Schutzfilme aufwies.
[Beispiele 2 bis 8]
Die Verfahren von Beispiel 1 wurden wiederholt mit der Ausnahme, dass das Verhältnis von X₁/X₂ in jeder Sub-Schicht (P₁, P₂) auf den in Tabelle 1 gezeigten Wert eingestellt wurde, um eine Strahlungsbild-Speichertafel herzustellen.
[Vergleichsbeispiele 1 bis 3]
Die Verfahren von Beispiel 1 wurden wiederholt mit der Ausnahme, dass nur die Sub-Schicht P₂ gebildet wurde und dass das Verhältnis von X₁/X₂ in der Sub-Schicht P₂ auf den in Tabelle 1 gezeigten Wert eingestellt wurde, um eine Vergleichs-Strahlungsbild-Speichertafel herzustellen.
[Strahlungsbild-Speichertafel-Beurteilung]
Schärfe und Körnigkeit eines Strahlungsbilds, wie es durch jede der oben hergestellten Speichertafeln erzeugt wurde, wurden gemessen, um die Strahlungsbild-Speichertafel zu beurteilen.
Nachdem die Proben-Speichertafel durch ein MTF-Diagramm Röntgenstrahlen (Röhrenspannung: 80 kVp) ausgesetzt worden war, wurden die stimulierbaren Leuchtstoffteilchen in der Speichertafel mit einem He-Ne-Laser (Stimulierungsstrahlen, Wellenlänge: 632.8 nm) angeregt. Die stimulierte Emission wurde von beiden Oberflächenseiten der Speichertafel her mittels Photomulti plier-Röhren (S-5) nachgewiesen und in elektrische Signale umgewandelt. Die so von beiden Oberflächenseiten erhaltenen elektrischen Signale wurden vereinigt, um das Strahlungsbild auf einem Display einer Bildwiedergabevorrichtung wiederzugeben, und die MTF (Modulationsübertragungsfunktion, modulation transfer function) und die RMS (quadratisches Mittel der Körnigkeit, root mean square granularity) des Bilds wurden gemessen. Unabhängig davon wurde dasselbe Verfahren wiederholt unter der Bedingung, dass die Röntgenstrahlen-Dosis zu 0,1 mR, 1 mR oder 10 mR vorgegeben wurde, um die Werte von MTF und RMS zu erhalten. Auf der Basis der so erhaltenen Werte wurde die Daten kalibriert. Die Bildqualität wurde auf der Basis des RMS-Werts, ergebend eine MTF von 55% bei einer räumlichen Häufigkeit von 1 Zyklus/mm (Röntgenstrahlen-Dosis: 1 mR), beurteilt. Je kleiner der RMS-Wert ist, eine desto bessere Bildqualität ergibt die Speichertafel. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargelegt. Tabelle 1
Die Ergebnisse in Tabelle 1 zeigen die folgende Tatsache. Jede Strahlungsbildspeichertafel der Erfindung (Beispiele 1–8) ergibt ein Bild von kleiner RMS, und ergibt folglich im Vergleich mit konventionellen Speichertafeln (Vergleichsbeispiele 1–3) ein Bild von verbesserter Qualität in einem relativ hohen Bereich räumlicher Häufigkeit. Insbesondere die Speichertafel, in der die mittlere Teilchengröße in der oberen Sub-Schicht kleiner ist als diejenige in der unteren Sub-Schicht (Beispiele 4–8) ergibt ein Bild von bemerkenswert verbesserter Qualität.

Claims

Verwendung einer Strahlungsbildspeichertafel in einem Verfahren zum Aufzeichnen und Wiedergeben eines Strahlungsbilds, umfassend die Schritte: Aufbringen einer durch ein Objekt hindurchgegangenen oder von einem Objekt abgestrahlten Strahlung auf die Strahlungsbildspeichertafel, um Energie der Strahlung zu absorbieren; sequentielles Aufbringen von Stimulierungsstrahlen auf die Strahlungsbildspeichertafel, um die in der Speichertafel enthaltenen stimulierbaren Leuchtstoffteilchen anzuregen und dadurch die in den Leuchtstoffteilchen gespeicherte Strahlungsenergie als Lichtemission freizusetzen; Sammeln der Lichtemission von beiden Oberflächenseiten der Strahlungsbildspeichertafel; Umwandeln der auf jeder Seite gesammelten Lichtemission in elektrische Signale; Kombinieren der elektrischen Signale, die aus der auf jeder Seite gesammelten Lichtemission umgewandelt wurden; und Wiedergeben des Objekts in Form eines Strahlungsbilds aus den kombinierten elektrischen Signalen, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsbildspeichertafel stimulierbare Leuchtstoffteilchen enthält, deren mittlere Teilchengrößen in Tiefenrichtung der Speichertafel derart variieren, daß die mittlere Teilchengröße auf derjenigen Oberflächenseite, auf der die Anregungsstrahlen aufgebracht werden, kleiner ist als die mittlere Teilchengröße auf der anderen Oberflächenseite.
Verwendung nach Anspruch 1, bei der die Tafel ein transparentes Träger-Flachmaterial, eine die stimulierbaren Leuchtstoffteilchen aufweisende Leuchtstoffschicht und einen transparenten Schutzfilm aufweist, wobei die mittleren Teilchengrößen der stimulierbaren Leuchtstoffteilchen in der Leuchtstoffschicht in Tiefenrichtung der Speichertafel derart variieren, daß die mittlere Teilchengröße auf der dem Schutzfilm zugewandten Oberflächenseite kleiner ist als die mittlere Teilchengröße auf der dem Träger-Flachmaterial zugewandten Oberflächenseite.
Verwendung nach Anspruch 2, bei der die Leuchtstoffschicht zwei oder mehr Teil-Leuchtstoffschichten aufweist und die mittlere Teilchengröße der stimulierbaren Leuchtstoffteilchen der dem Schutzfilm zugewandten Teil-Leuchtstoffschicht kleiner ist als die mittlere Teilchengröße der stimulierbaren Leuchtstoffteilchen der dem Träger-Flachmaterial zugewandten Teil-Leuchtstoffschicht.
Verwendung nach Anspruch 3, bei der die mittlere Teilchengröße der stimulierbaren Leuchtstoffteilchen der dem Schutzfilm zugewandten Teil-Leuchtstoffschicht im Bereich von 1 bis 4 μm liegt und die mittlere Teilchengröße der stimulierbaren Leuchtstoffteilchen der dem Träger-Flachmaterial zugewandten Teil-Leuchtstoffschicht im Bereich von 4 bis 10 μm liegt.
Verwendung nach Anspruch 3 oder 4, bei der die stimulierbaren Leuchtstoffteilchen der dem Träger-Flachmaterial zugewandten Teil-Leuchtstoffschicht folgender Bedingung genügen: 0 < σ/γ ≤ 0,5wobei σ eine Teilchengrößenverteilung und γ eine mittlere Teilchengröße bedeutet.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der in der Strahlungsbildspeichertafel verbliebene Strahlungsenergie beseitigt wird durch Aufbringen von Licht von beiden Oberflächenseiten der Speichertafel her.