JP2005099780A - 放射線像変換パネルおよび放射線画像情報読取方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 放射線像変換パネルに放射線を照射したのち励起半値幅50μmの励起光で励起したときに、該変換パネルから発せられる発光光の発光幅dが150乃至395μmの範囲にある、気相堆積法により形成された蓄積性蛍光体層を有する放射線像変換パネルは、ラインスキャン読取方法において、主走査方向の画素サイズD(μm)が25≦D≦400かつ0.5≦d/D≦4を満足する光検出手段を用いる放射線画像情報読取方法により、高い感度で鮮鋭度の高い放射線再生画像を与える。
【選択図】 図1
Description
MIX・aMIIX’2・bMIIIX”3:zA ‥‥(I)
MIX・aMIIX’2・bMIIIX”3:zA ‥‥(I)
で代表されるアルカリ金属ハロゲン化物系輝尽性蛍光体は特に好ましい。ただし、MIはLi、Na、K、Rb及びCsからなる群より選ばれる少なくとも一種のアルカリ金属を表し、MIIはBe、Mg、Ca、Sr、Ba、Ni、Cu、Zn及びCdからなる群より選ばれる少なくとも一種のアルカリ土類金属又は二価金属を表し、MIIIはSc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Al、Ga及びInからなる群より選ばれる少なくとも一種の希土類元素又は三価金属を表し、そしてAはY、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Cu、Ag、Tl及びBiからなる群より選ばれる少なくとも一種の希土類元素又は金属を表す。X、X’およびX”はそれぞれ、F、Cl、Br及びIからなる群より選ばれる少なくとも一種のハロゲンを表す。a、bおよびzはそれぞれ、0≦a<0.5、0≦b<0.5、0<z<1.0の範囲内の数値を表す。
MIIFX:zLn ‥‥(II)
で代表される希土類付活アルカリ土類金属弗化ハロゲン化物系輝尽性蛍光体も好ましい。ただし、MIIはBa、Sr及びCaからなる群より選ばれる少なくとも一種のアルカリ土類金属を表し、LnはCe、Pr、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Nd、Er、Tm及びYbからなる群より選ばれる少なくとも一種の希土類元素を表す。Xは、Cl、Br及びIからなる群より選ばれる少なくとも一種のハロゲンを表す。zは、0<z≦0.2の範囲内の数値を表す。
bA, wNI, xNII, yNIII
ただし、AはAl2O3、SiO2及びZrO2などの金属酸化物を表す。MIIFX粒子同士の焼結を防止する上では、一次粒子の平均粒径が0.1μm以下の超微粒子でMIIFXとの反応性が低いものを用いることが好ましい。NIは、Li、Na、K、Rb及びCsからなる群より選ばれる少なくとも一種のアルカリ金属の化合物を表し、NIIは、Mg及び/又はBeからなるアルカリ土類金属の化合物を表し、NIIIは、Al、Ga、In、Tl、Sc、Y、La、Gd及びLuからなる群より選ばれる少なくとも一種の三価金属の化合物を表す。これらの金属化合物としてはハロゲン化物を用いることが好ましいが、それらに限定されるものではない。
MIIS:A,Sm ‥‥(III)
で代表される希土類付活アルカリ土類金属硫化物系輝尽性蛍光体も好ましい。ただし、MIIはMg、Ca及びSrからなる群より選ばれる少なくとも一種のアルカリ土類金属を表す。Aは、Eu及び/又はCeを表す。
MIIIOX:Ce ‥‥(IV)
で代表されるセリウム付活三価金属酸化ハロゲン化物系の輝尽性蛍光体も好ましい。ただし、MIIIはPr、Nd、Pm、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb及びBiからなる群より選ばれる少なくとも一種の希土類元素又は三価金属を表す。Xは、Cl、Br及びIからなる群より選ばれる少なくとも一種のハロゲンを表す。
図5は、本発明の方法に用いられる放射線画像情報読取装置の例を示す構成図であり、図6は、図5のI−I線に沿った断面図であり、そして図7は、ラインセンサ28の詳細を示す図である。
(1)蒸発源
蒸発源として、純度4N以上の臭化セシウム(CsBr)粉末、及び純度3N以上の臭化ユーロピウム(EuBrm、m≒2.2)粉末を用意した。各粉末中の微量元素をICP−MS法(誘導結合高周波プラズマ分光分析−質量分析法)により分析した結果、CsBr中のCs以外のアルカリ金属(Li、Na、K、Rb)は各々10ppm以下であり、アルカリ土類金属(Mg、Ca、Sr、Ba)など他の元素は2ppm以下であった。また、EuBrm中のEu以外の希土類元素は各々20ppm以下であり、他の元素は10ppm以下であった。これらの粉末は、吸湿性が高いので露点−20℃以下の乾燥雰囲気を保ったデシケータ内で保管し、使用直前に取り出すようにした。
支持体として、順にアルカリ洗浄、純水洗浄、およびIPA(イソプロピルアルコール)洗浄を施した合成石英基板を用意し、蒸着装置内の基板ホルダーに設置した。上記CsBr蒸発源およびEuBrm蒸発源を装置内の坩堝容器に充填した後、装置内を排気して1×10-3Paの真空度とした。このとき、真空排気装置としてロータリーポンプ、メカニカルブースターおよびターボ分子ポンプの組合せを用いた。その後、装置内にArガス(純度5N)を導入して、Arガス圧を0.8Paにした。各蒸発源と基板の間の距離は200mmであった。基板の蒸着とは反対側に位置したシーズヒータで、基板を100℃に加熱した。蒸発源それぞれを抵抗加熱器で加熱して、基板の表面にCsBr:Eu輝尽性蛍光体を10μm/分の速度で15分間蒸着(堆積)させた。その際、加熱器の抵抗電流を調整して、輝尽性蛍光体におけるEu/Csモル濃度比が0.003/1となるように制御した。CsBrの蒸着開始とEuBrの蒸着開始は、坩堝のシャッタの開閉によって制御した。終了後、装置内を大気圧に戻し、装置から基板を取り出した。基板上には、蛍光体の柱状結晶がほぼ垂直方向に密に林立した構造の蓄積性蛍光体層(層厚:200μm、面積10cm×10cm)が形成されていた。このようにして、共蒸着により支持体と蓄積性蛍光体層とからなる本発明の放射線像変換パネルを製造した。
実施例1の(2)蛍光体層の形成において、表1に示すように蒸着時間を変更したこと以外は実施例1と同様にして、実施例1の放射線像変換パネルとは蓄積性蛍光体層の層厚が異なる各種の放射線像変換パネルを製造した。
実施例1の(2)蛍光体層の形成において、Arガスの分圧を0.5Paに、基板温度を30℃に、そして蒸着時間を45分間に変更したこと以外は実施例1と同様にして、実施例1の放射線像変換パネルとは蓄積性蛍光体層の層厚が異なる放射線像変換パネルを製造した。
実施例1の(2)蛍光体層の形成において、Arガスの分圧を0.5Paに、基板温度を60℃に、そして蒸着時間を60分間に変更したこと以外は実施例1と同様にして、実施例1の放射線像変換パネルとは蓄積性蛍光体層の層厚と密度とが異なる放射線像変換パネルを製造した。
実施例1の(2)蛍光体層の形成において、Arガスの分圧を1Paに、基板温度を60℃に、そして蒸着時間を50分間に変更したこと以外は実施例1と同様にして、実施例1の放射線像変換パネルとは蓄積性蛍光体層の層厚と密度とが異なる放射線像変換パネルを製造した。
実施例1の(2)蛍光体層の形成において、蒸着時間を表1に示すように変更したこと以外は実施例1と同様にして、実施例1の放射線像変換パネルとは蓄積性蛍光体層の層厚が異なる放射線像変換パネルを製造した。
実施例1の(2)蛍光体層の形成において、Arガスの分圧を0.5Paにしたこと、および蒸着時間を30分間に変えたこと以外は実施例1と同様にして、実施例1の放射線像変換パネルとは層厚と密度とが異なる放射線像変換パネルを製造した。
実施例1の(2)蛍光体層の形成において、Arガスの分圧を1×10-3Paにしたこと、そして蒸着時間を50分間に変えたこと以外は実施例1と同様にして、実施例1の放射線像変換パネルとは蓄積性蛍光体層の層厚と密度とが異なる放射線像変換パネルを製造した。
実施例1の(2)蛍光体層の形成において、Arガスの分圧を2Paに変更し、基板温度を30℃に変更し、そして蒸着時間を60分間に変えたこと以外は実施例1と同様にして、実施例1の放射線像変換パネルとは蓄積性蛍光体層の層厚と密度とが異なる放射線像変換パネルを製造した。
得られた各放射線像変換パネルについて、蓄積性蛍光体層の密度と充填率を測定し、また変換パネルの発光幅dを前述したようにして求めた。感度および鮮鋭度の評価を以下のようにして行った。
放射線像変換パネルを室内光を遮蔽可能なカセッテに収納し、これに管電圧80kVp、管電流16mAのX線を照射した。次いで、パネルをカセッテから取り出した後、図5〜図7に示した読取装置(励起光:ブロードエリアレーザ光(波長:660nm)、ビーム幅(励起半値幅):50μm、CCDの受光面の大きさ=画素サイズD:約200μm)を用いて、変換パネルから放出される輝尽発光光を検出し、その発光量(相対値)により感度を評価した。
放射線像変換パネルにCTFチャートを介して上記X線を照射した後、上記と同様にして画像データを得、得られた画像データを画像再生装置により画像フィルムとして出力し、この出力フィルムから空間周波数毎の強度を測定し、空間周波数1c/mmにおける変調伝達関数MTFを算出した。
得られた結果をまとめて表1に示す。
b 角度
d 放射線像変換パネルの発光幅
J レーザ光
K 発光光
10 放射線像変換パネル
11 セルフォックレンズアレイ
12 励起光のみカットする光学フィルタ
13 二次元CCDセンサアレイ
20 放射線像変換パネル
21 ブロードエリアレーザ(BLD)
22 シリンドリカルレンズ
24 ダイクロイックミラー
25、26 セルフォックレンズアレイ
27 励起光カットフィルタ
28 ラインセンサ
29 光電変換素子
30 画像情報読取手段
40 走査ベルト
L 励起光
M 発光光
S 信号
Claims (9)
- 気相堆積法により形成された蓄積性蛍光体層を有する放射線像変換パネルであって、該放射線像変換パネルの蓄積性蛍光体層に放射線を照射したのち、励起半値幅50μmの励起光で励起したときに、該放射線像変換パネルの蓄積性蛍光体層から発せられる発光光の発光幅dが150乃至395μmの範囲にあることを特徴とする放射線像変換パネル。
- 上記発光光の発光幅dが290〜380μmの範囲にある請求項1に記載の放射線像変換パネル。
- 上記蓄積性蛍光体層の充填率が80乃至90%の範囲にあり、かつ層厚が130乃至800μmの間にある請求項1もしくは2に記載の放射線像変換パネル。
- 蓄積性蛍光体が、基本組成式(I):
MIX・aMIIX’2・bMIIIX”3:zA ‥‥(I)
[ただし、MIはLi、Na、K、Rb及びCsからなる群より選ばれる少なくとも一種のアルカリ金属を表し;MIIはBe、Mg、Ca、Sr、Ba、Ni、Cu、Zn及びCdからなる群より選ばれる少なくとも一種のアルカリ土類金属又は二価金属を表し;MIIIはSc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Al、Ga及びInからなる群より選ばれる少なくとも一種の希土類元素又は三価金属を表し;X、X’及びX”はそれぞれ、F、Cl、Br及びIからなる群より選ばれる少なくとも一種のハロゲンを表し;AはY、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Cu、Ag、Tl及びBiからなる群より選ばれる少なくとも一種の希土類元素又は金属を表し;そしてa、b及びzはそれぞれ、0≦a<0.5、0≦b<0.5、0<z<1.0の範囲内の数値を表す]
を有するアルカリ金属ハロゲン化物系輝尽性蛍光体である請求項1に記載の放射線像変換パネル。 - 基本組成式(I)においてMIがCsであり、XがBrであり、AがEuであり、そしてzが1×10-4≦z≦0.1の範囲内の数値である請求項4に記載の放射線像変換パネル。
- 上記蓄積性蛍光体層の密度が3.6乃至4.0g/cm3の範囲にあり、かつ層厚が130乃至800μmの間にある請求項5に記載の放射線像変換パネル。
- 放射線画像が記録蓄積された請求項1乃至6のいずれかの項に記載の放射線像変換パネル、該変換パネルに線状の励起光を照射する励起手段、及び該放射線像変換パネルの表面及び/又は裏面の近傍に配置された、正立等倍光学系を備え、パネル照射部分からの発光光を受光して光電変換を行う画素に分割され、該照射部分の直線パターン方向の画素サイズD(μm)が25≦D≦400かつ0.5≦d/D≦4を満足する光検出手段を用意し、該励起手段と光検出手段とを、該変換パネルの平面方向に該変換パネルに対して相対的に移動させながら、該変換パネルの表面に励起光を、該移動方向と異なる方向に延びる線状に照射し、該変換パネルの励起光照射部分及び/又は照射部分の裏面から発せられる発光光を、正立等倍光学系を通して該光検出手段で受光して光電変換により電気信号を出力させ、そして該電気信号と、該変換パネルと光検出手段との間の相対的な移動を示す信号とから、放射線画像を電気的画像信号として得ることからなる放射線画像読取方法。
- 光検出手段が、複数の光電変換素子を直線状に配列してなるラインセンサである請求項7に記載の放射線画像情報読取方法。
- 光検出手段の各画素のそれぞれが一個の光電変換素子から構成される請求項8に記載の放射線画像情報読取方法。
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