JP2005164380A

JP2005164380A - 放射線像変換パネル

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Publication number: JP2005164380A
Application number: JP2003403304A
Authority: JP
Inventors: Takafumi Yanagida; 貴文柳多; Noriyuki Mishina; 紀之三科
Original assignee: Konica Minolta Medical and Graphic Inc
Current assignee: Konica Minolta Medical and Graphic Inc
Priority date: 2003-12-02
Filing date: 2003-12-02
Publication date: 2005-06-23
Anticipated expiration: 2023-12-02
Also published as: JP4345460B2

Abstract

【課題】発光の均一性を増加させることにより画像粒状性に優れた放射線像変換パネルを提供する。
【解決手段】放射線像変換パネルは、輝尽性蛍光体層１２の柱状結晶側面において、輝尽性蛍光体層１２の膜厚に対して保護層側から５％〜１５％に当たる部位１２aにおける直線性は、支持体１１側から０％〜１０％に当たる部位１２bにおける直線性より良好である。
【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柱状結晶からなる輝尽性蛍光体層が気相堆積法により形成され、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輝尽発光光の集光効率を向上させることにより、高感度で高画質な放射線像変換パネルが要求されており、このための手段として、例えば支持体上に形成される輝尽性蛍光体層を、柱状結晶からなる柱状構造とし、柱状結晶の端部（支持体とは反対側の頂部）を凸状とした放射線像変換パネルが提案されている（特許文献２参照）。
米国特許第３，８５９，５２７号明細書特開２００２−１８１９９７号公報

しかしながら、上記特許文献２に記載の放射線像変換パネルのように結晶先端の形状を制御しても、ごく表層部分の発光効率が向上するだけであるので画像粒状性（ノイズ）に優れず、画質としては不十分であった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、発光の均一性を増加させることにより画像粒状性に優れた放射線像変換パネルを提供することを目的としている。

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柱状結晶からなる輝尽性蛍光体層が気相堆積法により形成され、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の柱状結晶側面において、前記輝尽性蛍光体層の膜厚に対して前記保護層側から前記膜厚の５％〜１５％に当たる部位における直線性は、前記支持体側から前記膜厚の０％〜１０％に当たる部位における直線性より良好であることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、柱状結晶側面において、保護層側の直線性が支持体側の直線性より良好であるので、光が結晶から外部に出てしまうことを防ぎ、結晶内で光を反射したり屈折させることにより、輝尽発光を容易に散乱し、各結晶の発光の均一性を増加させることによって画像粒状性に優れたパネルとすることができる。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、
前記輝尽性蛍光体層の膜厚に対して前記保護層側から前記膜厚の５％〜１５％に当たる部位における柱状結晶の平均柱状径は、前記支持体側から前記膜厚の０％〜１５％に当たる部位における柱状結晶の平均柱状径より大きいことを特徴とする。

請求項２の発明によれば、保護層側の柱状結晶の平均柱状径は支持体側の柱状結晶の平均柱状径より大きいので、保護層側に向かって柱状結晶の幅が太くなることから、光の取り出し方向の面積が大きくなり、発光効率が増加し、画像粒状性を向上させることができる。

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、
前記輝尽性蛍光体層の膜厚が５０μｍ以上１０００μｍ以下であることを特徴とする。

請求項３の発明によれば、輝尽性蛍光体層の膜厚が５０μｍ以上１０００μｍ以下であるので、必要とされる放射線吸収量を満たすことができ、画像粒状性に優れた画質を得ることができる。
ここで、輝尽性蛍光体層の膜厚を５０μｍ以上１０００μｍ以下としたのは、膜厚が５０μｍ未満と薄い場合には、放射線吸収量が少なく透過量が多くなり、得られた放射線画像の画質が低下してしまうためである。一方、膜厚が１０００μｍより厚い場合には、輝尽発光成分の散乱が大きくなるため、画質の低下を招くこととなるためである。

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、
前記輝尽性蛍光体層が、蒸着により形成されたＣｓＢｒ柱状結晶で構成されていることを特徴とする。

請求項４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。

本発明に係る放射線像変換パネルによれば、輝尽性蛍光体層の柱状結晶側面において、輝尽性蛍光体層の膜厚に対して保護層側から前記膜厚の５％〜１５％に当たる部位における直線性は、支持体側から前記膜厚の０％〜１０％に当たる部位における直線性より良好であるので、各結晶の発光の均一性を増加させることによって画像粒状性に優れたパネルとすることができる。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。

以下、本発明に係る放射線像変換パネル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上に気相堆積法により形成され輝尽性蛍光体を含有する柱状結晶からなる輝尽性蛍光体層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。
そして、輝尽性蛍光体層１２の柱状結晶側面において、輝尽性蛍光体層１２の膜厚に対して保護層側から前記膜厚の５％〜１５％に当たる部位１２aにおける直線性は、支持体１１側から前記膜厚の０％〜１０％に当たる部位１２bにおける直線性より良好である。
また、上記範囲における保護層側の柱状結晶１２aの平均柱状径が、上記範囲における支持体１１側の柱状結晶１２bの平均柱状径より大きい。
このように、本発明者等は、輝尽性蛍光体層１２の保護層側の柱状結晶１２a及び支持体１１側の柱状結晶１２bの側面形状を制御することにより、発光の均一性を増加させ、その結果、画像粒状性に優れた放射線像変換パネルを得ることができることを見いだした。

ここで、輝尽性蛍光体層１２の膜厚に対して保護層側から前記膜厚の５％〜１５％に当たる部位とは、輝尽性蛍光体層１２はその先端部分が尖った突起状となっているので、この突起（輝尽性蛍光体層１２の膜厚に対して保護層側から５％に当たる部位）を除いた部位から膜厚１０％部分に当たる結晶１２aのことを言う。
一方、輝尽性蛍光体層１２の膜厚に対して支持体１１側から前記膜厚の０％〜１０％に当たる部位とは、支持体１１の上面から膜厚１０％部分に当たる結晶１２bのことを言う。

また、直線性が良好とは、柱状結晶側面の形状が略垂直なもの程、つまり、うねりの少ないもの程良好であるという意味である。詳細には、図３に示すように柱状結晶側面のうねりのうち、外側に飛び出ている部分（最大突出部分）と内側に凹んでいる部分（最大凹み部分）との幅（うねりの幅）が短いもの程、直線性が良好となる。なお、後述する本実施例では上述のうねりの幅を計測することで直線性を評価している。
さらに、柱状結晶の柱状径とは、図１に示す各柱状結晶１２a、１２bの幅Ｄ、ｄのことを言う。

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。

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、Ｌｉ、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２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２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に対して回転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回転機構５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６等を備えている。

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。
支持体回転機構５は、例えば、支持体ホルダ４を支持するとともに支持体ホルダ４を回転させる回転軸５aと、真空容器２外に配置されて回転軸５aの駆動源となるモータ（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（図示しない）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。
さらに、支持体１１と蒸発源３との間に、蒸発源３から支持体１１に至る空間を遮断するシャッタ（図示しない）を備えるようにしても良い。シャッタによって輝尽性蛍光体の表面に付着した目的物以外の物質が蒸着の初期段階で蒸発し、支持体１１に付着するのを防ぐことができる。

このように構成された蒸着装置１を使用して、支持体１１に輝尽性蛍光体層を形成するには、まず、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。その後、支持体回転機構５により支持体ホルダ４を蒸発源３に対して回転させ、蒸着可能な真空度に真空容器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、支持体１１表面に輝尽性蛍光体を所望の厚さに成長させる。この場合において、支持体１１と蒸発源３との間隔は、１００ｍｍ〜１５００ｍｍに設置するのが好ましい。

なお、この蒸着の際に、例えば蒸着速度を調整することにより、保護層側の柱状結晶側面の直線性を、支持体側の柱状結晶側面の直線性よりも良好となるように制御したり、保護層側の柱状結晶の平均柱状径を、支持体側の柱状結晶の平均柱状径よりも大きくなるように制御する。具体的に、保護層側の柱状結晶側面の直線性を良好とするには蒸着速度を徐々に遅くしていき、保護層側の柱状結晶の平均柱状径を大きくするには蒸着速度を徐々に速くすることが好ましい。
その他、蒸発源の数を増加させて複数の箇所から蒸着させることによっても、これら直線性や平均柱状径を制御することができ、これらの条件を適宜組み合わせて制御することが好ましい。

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。

また、図１、図２では、蒸気流の入射角度が０°となるように支持体１１上に輝尽性蛍光体層１２が蒸着され、柱状結晶１２a、１２bが支持体１１面に対して略垂直となるように形成されていたが、蒸発源３の位置を変えて蒸気流の入射角度を適宜設定し、形成される柱状結晶１２a、１２bの支持体１１面の法線方向に対する角度を変えても構わない。

さらに、ここでは、結着剤を含有しない輝尽性蛍光体層が形成されるが、柱状結晶の間に形成された間隙に結着剤等の充填物を充填しても良く、輝尽性蛍光体層の補強となるほか、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。

さらに、蒸着装置としては、上述したように支持体を回転させることによって蒸着させる回転式の装置に限らず、例えば、支持体と蒸発源との間にスリットを有する防着板を配置しておき、蒸発源に対して水平方向に支持体を往復移動させながらスリットを介して輝尽性蛍光体を蒸着させる搬送式の蒸着装置（図示しない）を使用しても構わない。

以上のようにして、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５、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）
炭素繊維強化樹脂シートからなる支持体の片面に輝尽性蛍光体（ＣｓＢｒ：０．０００２Ｅｕ）を、図２に示す蒸着装置１を使用して蒸着させ輝尽性蛍光体層を形成した。
すなわち、まず、上記蛍光体原料を蒸着材料として抵抗加熱ルツボに充填し、また回転する支持体ホルダ４に支持体１１を設置し、支持体１１と蒸発源３との間隔を５００ｍｍに調節した。続いて蒸着装置１内を一旦排気し、Ａｒガスを導入して０．０１Ｐａに真空度を調整した後、１０ｒｐｍの速度で支持体１１を回転しながら支持体１１の温度を１００℃に保持した。次いで、抵抗加熱ルツボを加熱して輝尽性蛍光体を蒸着し、輝尽性蛍光体層の膜厚が５００μｍとなったところで蒸着を終了させた。なお、この蒸着中に蒸着速度を１μｍ／分に調整することにより、所望の直線性及び平均粒状径となるように調整した。
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について、保護層側の上記範囲（５％〜１５％）に当たる柱状結晶側面のうねりの幅と、支持体側の上記範囲（０％〜１０％）に当たる柱状結晶側面のうねりの幅について測定した。
柱状結晶側面のうねりの幅の測定は、輝尽性蛍光体層断面を露出させ、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）にて柱状側面を観察し、柱状結晶側面の中心線に対して最大突出部分と、最大凹み部分について中心線に対して、平行に線を引き、線の間隔をうねり幅とした（図３参照）。その測定の結果、保護層側は０．１μｍ、支持体側は０．５μｍであった。また、同様に平均柱状径についてそれぞれ計測したところ、保護層側は３μｍ、支持体側は２μｍであった。

［実施例２］
支持体と蒸発源との距離を４００ｍｍにした以外は実施例１と同様に作製した。このとき、得られた放射線像変換パネルのうねりの幅（直線性）については、保護層側では０．３μｍ、支持体側では０．５μｍであった。また、平均柱状径については、保護層側で３μｍ、支持体側で２μｍであった。

［実施例３］
支持体と蒸発源との距離を４００ｍｍとし、蒸着速度を初期１μｍ／分とし、輝尽性蛍光体層の膜厚が略半分となったところで、蒸着速度を５μｍ／分に変更して蒸着し、その他は実施例１と同様にして作製した。このとき、得られた放射線像変換パネルのうねりの幅（直線性）については、保護層側では０．３μｍ、支持体側では０．５μｍであった。また、平均柱状径については、保護層側で６μｍ、支持体側で２μｍであった。

［実施例４］
支持体と蒸発源との距離を４００ｍｍとし、蒸着速度を初期５μｍ／分とし、輝尽性蛍光体層の膜厚が略半分となったところで、蒸着速度を１μｍ／分に変更して蒸着し、その他は実施例１と同様にして作製した。このとき、得られた放射線像変換パネルのうねりの幅（直線性）については、保護層側では０．３μｍ、支持体側では０．５μｍであった。また、平均柱状径については、保護層側で２μｍ、支持体側で３μｍであった。

［実施例５］
蒸着速度を初期５μｍ／分とし、輝尽性蛍光体層の膜厚が略半分となったところで、蒸着速度を１μｍ／分に変更して蒸着し、その他は実施例１と同様にして作製した。このとき、得られた放射線像変換パネルのうねりの幅（直線性）については、保護層側では０．１μｍ、支持体側では０．５μｍであった。また、平均柱状径については、保護層側で２μｍ、支持体側では３μｍであった。

［比較例１］
支持体と蒸発源との距離を２００ｍｍとした以外は実施例１と同様にして作製した。このとき、得られた放射線像変換パネルのうねりの幅（直線性）については、保護層側では１．５μｍ、支持体側では１μｍであった。また、平均柱状径については、保護層側で３μｍ、支持体側では２μｍであった。

［比較例２］
支持体と蒸発源との距離を３００ｍｍとした以外は実施例１と同様にして作製した。このとき、得られた放射線像変換パネルのうねりの幅（直線性）については、保護層側では１μｍ、支持体側では０．５μｍであった。また、平均柱状径については、保護層側で３μｍ、支持体側では２μｍ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。

表１の結果から明らかなように、保護層側の柱状結晶側面におけるうねりの幅が、支持体側の柱状結晶側面におけるうねりの幅に比べて短く、保護層側における柱状結晶側面の直線性の方が良好である実施例１〜実施例５は、支持体側における柱状結晶側面の直線性の方が良好である比較例１〜比較例２に比べて、ノイズのランクも良く粒状性に優れていた。
また、特に実施例１〜実施例３のように、保護層側における柱状結晶の平均柱状径が支持体側における柱状結晶の平均柱状径より大きい場合に、粒状性に優れることがわかる。
このように、保護層側及び支持体側の柱状結晶の側面形状を制御することにより、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格段に向上させることが可能となる。

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。蒸着装置の概略構成を示す断面図である。柱状結晶側面のうねりの幅を説明するための柱状結晶の断面図である。

符号の説明

１蒸着装置
２真空容器
３蒸発源
５支持体回転機構
１１支持体
１２輝尽性蛍光体層
１２a 保護層側の柱状結晶
１２b 支持体側の柱状結晶

Claims

支持体上に輝尽性蛍光体を含有する柱状結晶からなる輝尽性蛍光体層が気相堆積法により形成され、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の柱状結晶側面において、前記輝尽性蛍光体層の膜厚に対して前記保護層側から前記膜厚の５％〜１５％に当たる部位における直線性は、前記支持体側から前記膜厚の０％〜１０％に当たる部位における直線性より良好であることを特徴とする放射線像変換パネル。
前記輝尽性蛍光体層の膜厚に対して前記保護層側から前記膜厚の５％〜１５％に当たる部位における柱状結晶の平均柱状径は、前記支持体側から前記膜厚の０％〜１５％に当たる部位における柱状結晶の平均柱状径より大きい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。
前記輝尽性蛍光体層の膜厚が５０μｍ以上１０００μｍ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。
前記輝尽性蛍光体層が、蒸着により形成されたＣｓＢｒ柱状結晶で構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の放射線像変換パネル。