JP2005106682A - 放射線像変換パネル及び放射線像変換パネルの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】粒状性に優れ、放射線画像の画質を格段に向上させることのできる放射線像変換パネル及び放射線像変換パネルの製造方法を提供する。
【解決手段】放射線像変換パネルは、支持体１１上に輝尽性蛍光体を含有する輝尽性蛍光体層１２と、この輝尽性蛍光体層１２を被覆する保護層とを備える。そして、輝尽性蛍光体層１２は、支持体１１側に設けられて粒子状蛍光体を含有する粒子状結晶構造の層１２aと、保護層側に設けられて柱状蛍光体を含有する柱状結晶構造の層１２bとを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、支持体上に輝尽性蛍光体を含有する輝尽性蛍光体層が形成され、該輝尽性蛍光体層が保護層で被覆されてなる放射線像変換パネル及び放射線像変換パネルの製造方法に関する。

従来より、放射線画像を得るために銀塩を使用した、いわゆる放射線写真法が利用されているが、銀塩を使用しないで放射線像を画像化する方法が開発されている。すなわち、被写体を透過した放射線を輝尽性蛍光体に吸収させ、その後、この輝尽性蛍光体をある種のエネルギーで励起してこの輝尽性蛍光体が蓄積している放射線エネルギーを輝尽性蛍光体として放射させ、この蛍光を検出して画像化する方法が開示されている。
具体的な方法としては、支持体上に輝尽性蛍光体層を設けたパネルを用い、励起エネルギーとして可視光線及び赤外線の一方又は両方を用いる放射線画像変換方法が知られている（特許文献１参照）。

ところで、近年、高輝度、高感度、高鮮鋭性の輝尽性蛍光体を用いた放射線像変換方法として、ＣｓＢｒなどのハロゲン化アルカリを母体にＥｕを賦活した輝尽性蛍光体を用いた放射線画像変換パネルが提案されている。特にＥｕを賦活剤とすることで、従来不可能であったＸ線変換効率の向上が可能になるとされている。

一方、診断画像の解析においてより高鮮鋭性の放射線画像変換パネルが要求されており、鮮鋭性改善のための手段として、例えば形成される輝尽性蛍光体の形状そのものをコントロールし感度及び鮮鋭性の改良を図る試みがされている。
これらの試みの１つとして、例えば、気相堆積法によって支持体上に、支持体の法線方向に対し一定の傾きをもった細長い柱状結晶を形成した輝尽性蛍光体層を有する放射線像変換パネルが提案されている（特許文献２参照）。

しかしながら、上記柱状結晶構造を有する輝尽性蛍光体層は、支持体界面において結晶構造が乱れ、励起半導体レーザーが拡散することが原因で鮮鋭性を低下させるという問題がある。
そこで、蛍光体の母体成分からなる柱状結晶構造を電子線蒸着法により形成し、この柱状結晶構造の上に蛍光体の母体成分と賦活剤成分とからなる柱状結晶構造を、電子線蒸着法により積層することによって蛍光体層を形成した放射線像変換パネルが知られている（特許文献３参照）。
米国特許第３，８５９，５２７号明細書 特開平２−５８０００号公報 特開２００３−５０２９８号公報

しかしながら、上記特許文献３に記載の放射線像変換パネルは、輝尽性蛍光体の母体成分からなる柱状結晶構造の層と、母体成分と賦活剤成分とからなる柱状結晶構造の層とを備え、柱状結晶構造の重層構造とされているため、粒状性（ノイズ）に優れない。つまり、柱状結晶構造を構成する各結晶のばらつきにより画像ムラが生じたり、各結晶の発光の差で画像がぼけてしまうことがある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、粒状性に優れ、放射線画像の画質を格段に向上させることのできる放射線像変換パネル及び放射線像変換パネルの製造方法を提供することを課題としている。

上記課題を解決するために、請求項１の発明は、支持体上に輝尽性蛍光体を含有する輝尽性蛍光体層が形成され、該輝尽性蛍光体層が保護層で被覆されてなる放射線像変換パネルであって、
前記輝尽性蛍光体層は、前記支持体側に設けられて粒子状蛍光体を含有する粒子状結晶構造の層と、前記保護層側に設けられて柱状蛍光体を含有する柱状結晶構造の層とを備えていることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、輝尽性蛍光体層は、支持体側に設けられた粒子状結晶構造の層と、保護層側に設けられた柱状結晶構造の層とを備えているので、粒状性に優れ、柱状結晶構造の層を構成する各結晶のばらつきを均一とすることができ、画像ムラをなくすことができる。また、柱状結晶構造の層の各結晶の発光の差を低減でき、画像のザラツキを防止することができる。よって、放射線画像の画質を格段に向上させることができる。

請求項２の発明は、請求項１に記載の放射線像変換パネルにおいて、
前記粒子状結晶構造の層の膜厚は、０．５μｍ以上で、かつ、前記輝尽性蛍光体層の膜厚の半分以下であることを特徴とする。

請求項２の発明によれば、粒子状結晶構造の層の膜厚は、０．５μｍ以上で、かつ、輝尽性蛍光体層の膜厚の半分以下であるので、粒状性に極めて優れたものとすることができる。

ここで、粒子状結晶構造の層の膜厚を上記範囲に規定したのは、０．５μｍ未満である場合には、粒子状結晶構造の層が薄く、柱状結晶構造の層の各結晶のばらつきや発光の差を十分に均一とすることができないためである。また、輝尽性蛍光体層の膜厚の半分よりも厚くした場合には、逆に粒子状結晶構造の層の結晶自体のムラや発光に差が出てしまうためである。
特に、粒子状結晶構造の層の膜厚は、３μｍ以上が好ましく、さらに好ましくは５μｍ以上である。

請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の放射線像変換パネルにおいて、
前記粒子状蛍光体の平均粒子径が、前記柱状蛍光体の平均柱状径に対して０．１倍以上１０倍以下であることを特徴とする。

請求項３の発明によれば、粒子状蛍光体の平均粒子径が、柱状蛍光体の平均柱状径に対して０．１倍以上１０倍以下であるので、粒状性に極めて優れたものとすることができる。

ここで、粒子状蛍光体の平均粒子径を上記範囲に規定したのは、平均粒子径を平均柱状系に対して０．１倍未満とすると、粒子径が小さく製造が困難なためであり、平均粒子径を平均柱状系に対して１０倍より大きくすると、逆に粒子状結晶構造の層の結晶自体のムラや発光に差が出るため、画像のザラツキが増加してしまう。

請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の放射線像変換パネルにおいて、
前記粒子状結晶構造の層及び前記柱状結晶構造の層がともに結着剤を含有しないことを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の放射線像変換パネルにおいて、
前記輝尽性蛍光体層が、ＣｓＢｒ柱状結晶で構成されていることを特徴とする。

請求項５の発明によれば、輝尽性蛍光体層がＣｓＢｒ柱状結晶で構成されているので、高感度、高精鋭性を両立する輝尽性蛍光体層とすることができ、放射線画像の画質を格段に向上させることができる。

請求項６の発明は、支持体上に粒子状蛍光体を含有する粒子状結晶構造の層と、該粒子状結晶構造の層上に柱状蛍光体を含有する柱状結晶構造の層とをともに気相堆積法によって形成した後、該輝尽性蛍光体層を保護層により被覆することによって放射線像変換パネルを製造することを特徴とする。

請求項６の発明によれば、支持体上に粒子状結晶構造の層と、該粒子状結晶構造の層上に柱状結晶構造の層とをともに気相堆積法によって形成した後、該輝尽性蛍光体層を保護層により被覆するので、粒状性に優れ、柱状結晶構造の層を構成する各結晶のばらつきを均一とすることができ、画像ムラをなくすことができる。また、柱状結晶構造の層の各結晶の発光の差を低減でき、画像のザラツキを防止することができる。よって、放射線画像の画質を格段に向上させることができる。

本発明に係る放射線像変換パネル及び放射線像変換パネルの製造方法によれば、支持体上に形成された粒子状蛍光体を含有する粒子状結晶構造によって、粒状性に優れたものとすることができ、放射線画像の画質を格段に向上させることができる。

以下、本発明に係る放射線像変換パネル及び放射線像変換パネルの製造方法について詳細に説明する。
本発明の放射線像変換パネルは、図１に示すように支持体１１と、該支持体１１上に形成されて輝尽性蛍光体を含有する輝尽性蛍光体層１２と、該輝尽性蛍光体層１２を被覆する保護層（図示しない）とを備えている。
輝尽性蛍光体層１２は、支持体１１側に設けられて粒子状蛍光体を含有する粒子状結晶構造の層１２aと、保護層側に設けられて柱状蛍光体を含有する柱状結晶構造の層１２bとを備えている。なお、柱状結晶構造の層１２bにおいて、輝尽性蛍光体の柱状結晶１３間には間隙１４が形成されている。
このように、本発明者等は、輝尽性蛍光体層１２を支持体１１側に設けられた粒子状結晶構造の層１２aと保護層側に設けられた柱状結晶構造の層１２bとから構成することによって、粒状性に優れ、放射線画像の画質を格段に向上させることができることを見いだした。

本発明で使用される支持体は、従来の放射線像変換パネルの支持体として公知の材料から任意に選ぶことができるが、気相堆積法により蛍光体層を形成する際の支持体となる場合には、石英ガラスシート、アルミニウム、鉄、スズ、クロムなどからなる金属シート及び炭素繊維強化シートが好ましい。
また、支持体には、その表面を平滑な面とするために樹脂層を有することが好ましい。
樹脂層は、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、パラフィン、グラファイト等の化合物を含有することが好ましく、その膜厚は、約５μｍ〜５０μｍであることが好ましい。この樹脂層は、支持体の表面に設けても裏面に設けても両面に設けても良い。
また、支持体上に樹脂層を設ける手段としては、貼合法、塗設法等の手段が挙げられる。
貼合は加熱、加圧ローラを用いて行い、加熱条件としては約８０〜１５０℃が好ましく、加圧条件としては４．９０×１０〜２．９４×１０²Ｎ／ｃｍ、搬送速度は０．１〜２．０ｍ／秒が好ましい。

本発明の輝尽性蛍光体層の膜厚は、放射線像像変換パネルの使用目的によって、また輝尽性蛍光体の種類により異なるが、本発明の効果を得る観点から５０μｍ〜２０００μｍであり、好ましくは５０μｍ〜１０００μｍであり、さらに好ましくは１００μｍ〜８００μｍである。
特に、輝尽性蛍光体層のうちの、粒子状結晶構造の層の膜厚は、０．５μｍ以上で、かつ、輝尽性蛍光体層の膜厚の半分以下であることが好ましい。特に、３μｍ以上が好ましく、さらに好ましくは５μｍ以上である。
ここで、膜厚を上記範囲に規定したのは、０．５μｍ未満である場合には、粒子状結晶構造の層が薄く、柱状結晶構造の層を構成する各結晶のばらつきや発光の差を十分に均一とすることができないためである。また、輝尽性蛍光体層の膜厚の半分よりも厚くした場合には、逆に粒子状結晶構造の層の結晶自体のムラや発光に差が出てしまうためである。

また、粒子状蛍光体の平均粒子径が、柱状蛍光体の平均柱状径に対して０．１倍以上１０倍以下であることが好ましい。
ここで、平均粒子径を上記範囲に規定したのは、平均粒子径を平均柱状系に対して０．１倍未満とすると、粒子径が小さく製造が困難なためであり、平均粒子径を平均柱状系に対して１０倍より大きくすると、逆に粒子状結晶構造の層の結晶自体のムラや発光に差が出るため、画像のザラツキが増加してしまう。

さらに、粒子状結晶構造の層及び柱状結晶構造の層は、ともに結着剤を含有しないことが好ましい。これによって、結着剤の含有量により放射線に対する放射線像変換パネルの感度が低下することを防ぐことができる。

また、輝尽性蛍光体層は、下記一般式（１）で表される輝尽性蛍光体を含有することが好ましい。
一般式（１）
Ｍ¹Ｘ・ａＭ²Ｘ’₂・ｂＭ³Ｘ”₃：ｅＡ［式中、Ｍ¹はＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ及びＣｓの各原子から選ばれる少なくとも１種のアルカリ金属原子であり、Ｍ²はＢｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｃｕ及びＮｉの各原子から選ばれる少なくとも１種の二価金属原子であり、Ｍ³はＳｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ａｌ、Ｇａ及びＩｎの各原子から選ばれる少なくとも１種の三価金属原子であり、Ｘ、Ｘ’、Ｘ”はＦ、Ｃｌ、Ｂｒ及びＩの各原子から選ばれる少なくとも１種のハロゲン原子であり、ＡはＥｕ、Ｔｂ、Ｉｎ、Ｃｅ、Ｔｍ、Ｄｙ、Ｐｒ、Ｈｏ、Ｎｄ、Ｙｂ、Ｅｒ、Ｇｄ、Ｌｕ、Ｓｍ、Ｙ、Ｔｌ、Ｎａ、Ａｇ、Ｃｕ及びＭｇの各原子から選ばれる少なくとも１種の金属原子であり、また、ａ、ｂ、ｅはそれぞれ０≦ａ＜０．５、０≦ｂ＜０．５、０＜ｅ≦０．２の範囲の数値を表す。］

上記一般式（１）で表される輝尽性蛍光体において、Ｍ¹は、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ及びＣｓ等の各原子から選ばれる少なくとも１種のアルカリ金属原子を表し、中でもＲｂ及びＣｓの各原子から選ばれる少なくとも１種のアルカリ土類金属原子が好ましく、さらに好ましくはＣｓ原子である。

Ｍ²は、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｃｕ及びＮｉ等の各原子から選ばれる少なくとも１種の二価の金属原子を表すが、中でも好ましく用いられるのは、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ及びＢａ等の各原子から選ばれる二価の金属原子である。

Ｍ³は、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ａｌ、Ｇａ及びＩｎ等の各原子から選ばれる少なくとも１種の三価の金属原子を表すが、中でも好ましく用いられるのはＹ、Ｃｅ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ａｌ、Ｌａ、Ｇｄ、Ｌｕ、Ｇａ及びＩｎ等の各原子から選ばれる三価の金属原子である。

Ａは、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｉｎ、Ｃｅ、Ｔｍ、Ｄｙ、Ｐｒ、Ｈｏ、Ｎｄ、Ｙｂ、Ｅｒ、Ｇｄ、Ｌｕ、Ｓｍ、Ｙ、Ｔｌ、Ｎａ、Ａｇ、Ｃｕ及びＭｇの各原子から選ばれる少なくとも１種の金属原子である。

輝尽性蛍光体の輝尽発光輝度向上の観点から、Ｘ、Ｘ’及びＸ”はＦ、Ｃｌ、Ｂｒ及びＩの各原子から選ばれる少なくとも１種のハロゲン原子を表すが、Ｆ、Ｃｌ及びＢｒから選ばれる少なくとも１種のハロゲン原子が好ましく、Ｂｒ及びＩの各原子から選ばれる少なくとも１種のハロゲン原子が更に好ましい。

また、一般式（１）において、ｂ値は０≦ｂ＜０．５であるが、好ましくは、０≦ｂ＜１０^-2である。

そして、特に本発明においては、前述の一般式（１）において、原子（Ｍ¹；Ｃｓ、Ｘ；Ｂｒ）の組み合わせであるＣｓＢｒを母体とする輝尽性蛍光体を用いることが好適である。

本発明の一般式（１）で表される輝尽性蛍光体は、例えば以下に述べる方法により製造される。
蛍光体原料としては、
（ａ）ＮａＦ、ＮａＣｌ、ＮａＢｒ、ＮａＩ、ＫＦ、ＫＣｌ、ＫＢｒ、ＫＩ、ＲｂＦ、ＲｂＣｌ、ＲｂＢｒ、ＲｂＩ、ＣｓＦ、ＣｓＣｌ、ＣｓＢｒ及びＣｓＩから選ばれる少なくとも１種もしくは２種以上の化合物が用いられる。

（ｂ）ＭｇＦ₂、ＭｇＣｌ₂、ＭｇＢｒ₂、ＭｇＩ₂、ＣａＦ₂、ＣａＣｌ₂、ＣａＢｒ₂、ＣａＩ₂、ＳｒＦ₂、ＳｒＣｌ₂、ＳｒＢｒ₂、ＳｒＩ₂、ＢａＦ₂、ＢａＣＩ₂、ＢａＢｒ₂、ＢａＢｒ₂・２Ｈ₂Ｏ、ＢａＩ₂、ＺｎＦ₂、ＺｎＣｌ₂、ＺｎＢｒ₂、ＺｎＩ₂、ＣｄＦ₂、ＣｄＣｌ₂、ＣｄＢｒ₂、ＣｄＩ₂、ＣｕＦ₂、ＣｕＣｌ₂、ＣｕＢｒ₂、ＣｕＩ、ＮｉＦ₂、ＮｉＣｌ₂、ＮｉＢｒ₂及びＮｉＩ₂の化合物から選ばれる少なくとも１種又は２種以上の化合物が用いられる。

（ｃ）前記一般式（１）において、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｉｎ、Ｃｓ、Ｃｅ、Ｔｍ、Ｄｙ、Ｐｒ、Ｈｏ、Ｎｄ、Ｙｂ、Ｅｒ、Ｇｄ、Ｌｕ、Ｓｍ、Ｙ、Ｔｌ、Ｎａ、Ａｇ、Ｃｕ及びＭｇ等の各原子から選ばれる金属原子を有する化合物が用いられる。

上記の数値範囲の混合組成になるように前記（ａ）〜（ｃ）の蛍光体原料を秤量し、純水にて溶解する。
この際、乳鉢、ボールミル、ミキサーミル等を用いて充分に混合しても良い。
次に、得られた水溶液のｐＨ値Ｃを０＜Ｃ＜７に調整するように所定の酸を加えた後、水分を蒸発気化させる。
次に、得られた原料混合物を石英ルツボあるいはアルミナルツボ等の耐熱性容器に充填して電気炉中で焼成を行う。焼成温度は５００〜１０００℃が好ましい。焼成時間は原料混合物の充填量、焼成温度等によって異なるが、０．５〜６時間が好ましい。
焼成雰囲気としては少量の水素ガスを含む窒素ガス雰囲気、少量の一酸化炭素を含む炭酸ガス雰囲気等の弱還元性雰囲気、窒素ガス雰囲気、アルゴンガス雰囲気等の中性雰囲気あるいは少量の酸素ガスを含む弱酸化性雰囲気が好ましい。

なお、前記の焼成条件で一度焼成した後、焼成物を電気炉から取り出して粉砕し、しかる後、焼成物粉末を再び耐熱性容器に充填して電気炉に入れ、前記と同じ焼成条件で再焼成を行えば輝尽性蛍光体の発光輝度を更に高めることができ、また、焼成物を焼成温度より室温に冷却する際、焼成物を電気炉から取り出して空気中で放冷することによっても所望の輝尽性蛍光体を得ることができるが、焼成時と同じ、弱還元性雰囲気もしくは中性雰囲気のままで冷却しても良い。

また、焼成物を電気炉内で加熱部より冷却部へ移動させて、弱還元性雰囲気、中性雰囲気もしくは弱酸化性雰囲気で急冷することにより、得られた輝尽性蛍光体の輝尽による発光輝度をより一層高めることができ好ましい。

また、本発明の輝尽性蛍光体層は気相堆積法によって形成される。
輝尽性蛍光体の気相堆積法としては、蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法、イオンプレーティング法、その他を用いることができるが、本発明では特に蒸着法が好ましい。

以下、本発明に好適な蒸着法について説明する。なお、ここでは図３に示す蒸着装置を使用して支持体に輝尽性蛍光体を蒸着するので、蒸着装置の説明とともに説明する。
図３に示すように、蒸着装置１は、真空容器２と、該真空容器２内に設けられて支持体１１に蒸気を蒸着させる蒸発源３と、支持体１１を保持する支持体ホルダ４と、該支持体ホルダ４を蒸発源３に対して水平方向に往復移動させることによって該蒸発源３からの蒸気を蒸着させる支持体搬送機構５と、支持体１１と蒸発源３との間に設けられて蒸発源３から支持体１１に至る空間を遮断するようにスリット６が形成された防着板７と、真空容器２内の排気及び大気の導入を行う真空ポンプ８等を備えている。なお、スリット６は、支持体１１の搬送方向Ａと直交する方向に形成されている。

蒸発源３は、輝尽性蛍光体を収容して抵抗加熱法で加熱するため、ヒータを巻いたアルミナ製のるつぼから構成しても良いし、ボートや、高融点金属からなるヒータから構成しても良い。また、輝尽性蛍光体を加熱する方法は、抵抗加熱法以外に電子ビームによる加熱や、高周波誘導による加熱等の方法でも良いが、本発明では、比較的簡単な構成で取り扱いが容易、安価、かつ、非常に多くの物質に適用可能である点から抵抗加熱法が好ましい。また、蒸発源３は分子源エピタキシャル法による分子線源でも良い。
支持体搬送機構５は、例えば、支持体ホルダ４を水平方向に搬送する搬送用ワイヤ５aとガイドレール５b、駆動源であるモータ（図示しない）等から構成されている。
また、支持体ホルダ４には、支持体１１を加熱する加熱ヒータ４aを備えることが好ましい。支持体１１を加熱することによって、支持体１１表面の吸着物を離脱・除去し、支持体１１表面と輝尽性蛍光体との間に不純物層の発生を防いだり、密着性の強化や輝尽性蛍光体層の膜質調整を行うことができる。

このように構成された蒸着装置１を使用して、支持体１１に輝尽性蛍光体層１２を形成するには、はじめに粒子状蛍光体を含有する粒子状結晶構造の層１２aを形成した後、柱状蛍光体を含有する柱状結晶構造の層１２bを形成する。
すなわち、まず、輝尽性蛍光体が収容された蒸発源３を真空容器２内に設置し、支持体ホルダ４に支持体１１を取り付ける。
次いで、真空容器２内を真空排気する。このとき、Ａｒガス、Ｎｅガス等の不活性ガスを導入しても良い。
その後、支持体搬送機構５により支持体ホルダ４を水平方向に往復移動させ、蒸着可能な真空度（例えば１×１０^-5〜１×１０^-2Ｐａ程度）に真空容器２が達したら、加熱された蒸発源３から輝尽性蛍光体を蒸発させて、防着板７のスリット６を介して支持体１１表面に粒子状蛍光体を含有する粒子状結晶構造の層１２aを所望の厚さに成長させる。
また、この蒸着の際に、例えば、真空度を１０^-1Ｐａ以上と制御することにより、粒子状結晶構造の層１２a上に、柱状蛍光体を含有する柱状結晶構造の層１２bを所望の厚さに成長させる。

なお、蒸発源として使用する輝尽性蛍光体は、加圧圧縮によりタブレットの形状に加工しておくことが好ましい。
また、輝尽性蛍光体の代わりにその原料もしくは原料混合物を用いても構わない。

図２は、支持体１１上に輝尽性蛍光体層１２が蒸着により形成される具体的な様子を示す図である。支持体ホルダ４に固定された支持体１１面の法線方向（Ｒ）に対する輝尽性蛍光体の蒸気流１５の入射角度をθ₂（図では６０°）とし、形成される柱状結晶１３の支持体面の法線方向（Ｒ）に対する角度をθ₁（図では３０°）とすると、経験的にはθ₁はθ₂の約半分となり、この角度で柱状結晶１３が形成される。なお、図３では、蒸気流１５の入射角度θ₂が０°に設定されている場合である。
ここでは、結着剤を含有しない輝尽性蛍光体層１２が形成されるが、柱状結晶１３の間に形成された間隙１４に結着剤等の充填物を充填しても良く、輝尽性蛍光体層１２の補強となるほか、高光吸収の物質、高光反射の物質を充填しても良い。これにより補強効果をもたせるほか、輝尽性蛍光体層１２に入射した輝尽励起光の横方向への光拡散の低減に有効である。

また、前記蒸着工程では複数回に分けて輝尽性蛍光体層を形成することも可能である。さらに、前記蒸着工程では複数の抵抗加熱器あるいはエレクトロンビームを用いて共蒸着し、支持体上で目的とする輝尽性蛍光体を合成すると同時に輝尽性蛍光体層を形成することも可能である。

また、蒸着法においては、蒸着時、必要に応じて、被蒸着体（支持体、保護層又は中間層）を冷却あるいは加熱しても良い。
さらに、蒸着終了後、輝尽性蛍光体層を加熱処理しても良い。また、蒸着法においては必要に応じてＯ₂、Ｈ₂等のガスを導入して蒸着する反応性蒸着を行っても良い。

上記の気相堆積法による輝尽性蛍光体層の形成にあたり、輝尽性蛍光体層が形成される支持体の温度は、室温（ｒｔ）〜３００℃に設定することが好ましく、さらに好ましくは５０〜２００℃である。

以上のようにして、粒子状結晶構造の層と柱状結晶構造の層とを備えた輝尽性蛍光体層を形成した後、必要に応じて輝尽性蛍光体層の支持体とは反対の側に保護層を設けることにより本発明の放射線画像変換パネルを製造する。保護層は、保護層用の塗布液を輝尽性蛍光体層の表面に直接塗布して形成してもよいし、また、予め別途形成した保護層を輝尽性蛍光体層に接着してもよい。

保護層の材料としては、酢酸セルロース、ニトロセルロース、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリ塩化ビニリデン、ナイロン、ポリ四フッ化エチレン、ポリ三フッ化−塩化エチレン、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体、塩化ビニリデン−塩化ビニル共重合体、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体などの通常の保護層用材料が用いられる。他に透明なガラス基板を保護層として用いることもできる。

また、この保護層は蒸着法、スパッタリング法等により、ＳｉＣ、ＳｉＯ₂、ＳｉＮ、Ａｌ₂Ｏ₃等の無機物質を積層して形成してもよい。これらの保護層の層厚は０．１μｍ〜２０００μｍが好ましい。

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明の実施態様はこれに限定されるものではない。
下記の方法にしたがって実施例１〜実施例７、比較例１、比較例２の放射線像変換パネルを作製した。
［実施例１］
（放射線像変換パネルの作製）
１ｍｍ厚の結晶化ガラス（日本電気ガラス社製）支持体の表面に図３で示した蒸着装置１（但し、図２においてθ１＝５度、θ２＝５度に設定する）を用いて、粒子状蛍光体を含有する粒子状結晶構造の層（ＣｓＢｒ：Ｅｕ）、次いで、柱状蛍光体を含有する柱状結晶構造の層（ＣｓＢｒ：Ｅｕ）を形成した。
すなわち、図３に示した蒸着装置１においては、アルミニウム製の防着板７を用い、支持体１１と防着板７との距離を６０ｃｍとして、支持体１１と平行な方向に支持体１１を搬送しながら蒸着を行った。
蒸着装置１内を一旦排気した後、Ａｒガス導入にて１．０×１０^-1Ｐａに真空度を調整し、支持体１１の温度を約１５０℃に保持しながら蒸着し、粒子状蛍光体を含有する粒子状結晶構造の層の膜厚が３μｍとなったところで蒸着を終了した。
そして、この蒸着中に真空度を１．０×１０^-2Ｐａに制御することにより蒸着し、柱状蛍光体を含有する柱状結晶構造の層の膜厚が５００μｍとなったところで蒸着を終了した。
次いで、乾燥空気内で輝尽性蛍光体層を保護層袋に入れ、輝尽性蛍光体層が密封された構造の放射線像変換パネルを得た。
このとき、得られた放射線像変換パネルの粒子状蛍光体の平均粒子径は３μｍで、柱状蛍光体の平均柱状径は３μｍであった。

［実施例２］
粒子状結晶構造の層の膜厚を１０μｍとした以外は、実施例１と同様にして放射線像変換パネルを作製した。このとき、得られた放射線像変換パネルの粒子状蛍光体の平均粒子径は３μｍで、柱状蛍光体の平均柱状径は３μｍであった。

［実施例３］
粒子状結晶構造の層の膜厚を１００μｍとした以外は、実施例１と同様にして放射線像変換パネルを作製した。このとき、得られた放射線像変換パネルの粒子状蛍光体の平均粒子径は３μｍで、柱状蛍光体の平均柱状径は３μｍであった。

［実施例４］
粒子状結晶構造の層の膜厚を４００μｍとした以外は、実施例１と同様にして放射線像変換パネルを作製した。このとき、得られた放射線像変換パネルの粒子状蛍光体の平均粒子径は３μｍで、柱状蛍光体の平均柱状径は３μｍであった。

［実施例５］
粒子状結晶構造の層の膜厚を６００μｍとした以外は、実施例１と同様にして放射線像変換パネルを作製した。このとき、得られた放射線像変換パネルの粒子状蛍光体の平均粒子径は３μｍで、柱状蛍光体の平均柱状径は３μｍであった。

［実施例６］
防着板と支持板との距離を１００ｃｍとし、粒子状結晶構造の層の膜厚を１０μｍとした以外は、実施例１と同様にして放射線像変換パネルを作製した。このとき、得られた放射線像変換パネルの粒子状蛍光体の平均粒子径は１μｍで、柱状蛍光体の平均柱状径は３μｍであった。

［実施例７］
防着板と支持板との距離を３０ｃｍとし、粒子状結晶構造の層の膜厚を４００μｍとし、さらに、粒子状結晶構造の層を形成後、防着板と支持板との距離を６０ｃｍに戻し、柱状結晶構造の層を形成した。その他、実施例１と同様にして放射線像変換パネルを作製した。このとき、得られた放射線像変換パネルの粒子状蛍光体の平均粒子径は４０μｍで、柱状蛍光体の平均柱状径は３μｍであった。

［比較例１］
粒子状結晶構造の層を形成せずに、支持体上に直接、柱状結晶構造の層を、膜厚が５００μｍとなるように形成した以外は、実施例１と同様にして放射線像変換パネルを作製した。このとき、得られた放射線像変換パネルの柱状蛍光体の平均柱状径は３μｍであった。

［比較例２］
粒子状結晶構造の層を形成せずに、支持体上に、柱状結晶構造の層を、膜厚が１０μｍとなるように形成し、さらに、この柱状結晶構造の層上に柱状結晶構造の層を、膜厚が５００μｍとなるように形成した以外は、実施例１と同様にして放射線像変換パネルを作製した。このとき、得られた放射線像変換パネルの支持体側の柱状結晶構造の層を構成する柱状蛍光体、保護層側の柱状結晶構造の層を構成する柱状蛍光体ともに、その平均柱状径は３μｍであった。

そして、以上のようにして得られた放射線像変換パネルについて下記のような評価を行った。
《粒状性（ノイズ）》
粒状性は、放射線像変換パネルに管電圧８０ｋＶｐのＸ線を照射した後、パネルをＨｅ−Ｎｅレーザー光（６３３ｎｍ）で走査して励起し、輝尽性蛍光体層から放射される輝尽発光を受光器（分光感度Ｓ−５の光電子増倍管）で受光して電気信号に変換し、これを画像再生装置によって画像として再生しレーザーイメージャで出力し、得られた画像を目視により観察しノイズを評価した。ノイズについて下記のように１〜５までの５段階のランク評価を行った。表１にその結果を示す。
５：ほとんどノイズが認められない
４：ノイズはあるが問題ない
３：若干のノイズが認められる
２：ノイズがやや多い
１：ノイズが多く評価に耐えない
上記ランクにおいて３以上であれば、実用上問題ないと判定した。

以上、表１の結果から明らかなように、支持体上に粒子状結晶構造の層が形成されて、粒子状結晶構造の層の上に柱状結晶構造の層が形成されてなる実施例１〜実施例７の放射線像変換パネルは、支持体上に、粒子状結晶構造の層を形成しない比較例１、比較例２に比べて、ノイズのランクが良く粒状性に優れていた。
また、特に、実施例１、実施例２の結果より、粒子状結晶構造の層の膜厚は１０μｍ〜１００μｍであることが好ましく、粒子状蛍光体の平均粒子径は柱状蛍光体の平均柱状径に対して同等であることが好ましいことがわかる。

したがって、支持体上に粒子状蛍光体を含有する粒子状結晶構造の層を形成した後に、該粒子状結晶構造の層上に柱状蛍光体を含有する柱状結晶構造の層を形成することによって輝尽性蛍光体層を形成し、該輝尽性蛍光体層を保護層により被覆することにより、ノイズを実用上問題のない程度とすることができ、放射線画像の画質を向上させることができる。

支持体上に形成した輝尽性蛍光体層の一例を示す概略断面図である。 支持体上に輝尽性蛍光体層が蒸着法により形成される様子を示す図である。 蒸着装置の概略構成を示す断面図である。

符号の説明

１ 蒸着装置
２ 真空容器
３ 蒸発源
５ 支持体搬送機構
６ スリット
７ 防着板
１１ 支持体
１２ 輝尽性蛍光体層
１２a 粒子状結晶構造
１２b 柱状結晶構造

Claims (6)

1. 支持体上に輝尽性蛍光体を含有する輝尽性蛍光体層が形成され、該輝尽性蛍光体層が保護層で被覆されてなる放射線像変換パネルであって、
   前記輝尽性蛍光体層は、前記支持体側に設けられて粒子状蛍光体を含有する粒子状結晶構造の層と、前記保護層側に設けられて柱状蛍光体を含有する柱状結晶構造の層とを備えていることを特徴とする放射線像変換パネル。
2. 前記粒子状結晶構造の層の膜厚は、０．５μｍ以上で、かつ、前記輝尽性蛍光体層の膜厚の半分以下であることを特徴とする請求項１に記載の放射線像変換パネル。
3. 前記粒子状蛍光体の平均粒子径が、前記柱状蛍光体の平均柱状径に対して０．１倍以上１０倍以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の放射線像変換パネル。
4. 前記粒子状結晶構造の層及び前記柱状結晶構造の層がともに結着剤を含有しないことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の放射線像変換パネル。
5. 前記輝尽性蛍光体層が、ＣｓＢｒ柱状結晶で構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の放射線像変換パネル。
6. 支持体上に粒子状蛍光体を含有する粒子状結晶構造の層と、該粒子状結晶構造の層上に柱状蛍光体を含有する柱状結晶構造の層とをともに気相堆積法によって形成した後、該輝尽性蛍光体層を保護層により被覆することによって放射線像変換パネルを製造することを特徴とする放射線像変換パネルの製造方法。

Images