JP2005351752A - 輝尽性蛍光体プレートの製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】輝尽性蛍光体層にひび割れを発生させずに輝尽性蛍光体の結晶中から水成分を除去する。
【解決手段】本発明に係る輝尽性蛍光体プレートの製造方法では、始めに、周知の気相堆積法により所定の基板2上に輝尽性蛍光体層3を形成し、その後輝尽性蛍光体層3にマイクロ波を照射する。
【選択図】図1

Description

本発明は、被写体の放射線画像を形成する際に用いられる輝尽性蛍光体プレートの製造方法に関する。
従来から、X線画像のような放射線画像は医療現場において病状の診断に広く用いられている。特に、増感紙−フィルム系による放射線画像は、長い歴史のなかで高感度化と高画質化が図られた結果、高い信頼性と優れたコストパフォーマンスを併せ持った撮像システムとして、いまなお、世界中の医療現場で用いられている。近年では、輝尽性蛍光体プレートを放射線画像変換パネルとして用いたコンピューテッドラジオグラフィー(CR(computed radiography))も商品化され、高感度化及び画質の改善が日夜続けられている。
上記「輝尽性蛍光体プレート」というのは、被写体を透過した放射線を蓄積して、励起光の照射等により、蓄積した放射線をその線量に応じた強度で輝尽発光するものであり、所定の基板上に輝尽性蛍光体が層状に形成された構成を有している。そのような輝尽性蛍光体プレートの製造方法の一例が特許文献1に開示されている。特許文献1に記載の製造方法では、周知の気相堆積法により所定の基板上に輝尽性蛍光体層を形成してその基板を熱処理している。(段落番号0034,0035参照)。
特開2003−279696号公報
ここで、特許文献1に記載の製造方法のように、輝尽性蛍光体層を形成した基板を熱処理すると、輝尽性蛍光体の結晶中から水成分が除去され、輝尽性蛍光体層の輝尽発光量は増加するが、当該熱処理において、基板と輝尽性蛍光体層とで熱膨張率がそれぞれ異なるため、輝尽性蛍光体層にひび割れが発生する可能性がある。
本発明の目的は、輝尽性蛍光体層にひび割れを発生させずに輝尽性蛍光体の結晶中から水成分を除去することである。
上記課題を解決するため、
請求項1に記載の発明の輝尽性蛍光体プレートの製造方法では、
所定の基板上に1層以上の輝尽性蛍光体層を形成し、当該輝尽性蛍光体層にマイクロ波を照射することを特徴としている。
請求項2に記載の発明は、
請求項1に記載の輝尽性蛍光体プレートの製造方法において、
前記輝尽性蛍光体層を気相堆積法により形成することを特徴としている。
請求項3に記載の発明は、
請求項1又は2に記載の輝尽性蛍光体プレートの製造方法において、
前記輝尽性蛍光体層が柱状構造を有することを特徴としている。
請求項1〜3の発明では、輝尽性蛍光体層にマイクロ波を照射するため、輝尽性蛍光体層にひび割れを発生させずに、輝尽性蛍光体層を構成する輝尽性蛍光体の結晶中から水成分を除去することができる。
以下、図面を参照しながら本発明を実施するための最良の形態について説明する。ただし、発明の範囲は図示例に限定されない。
図1は放射線画像変換パネル1の断面図である。
図1に示す通り、放射線画像変換パネル1は、所定の基板2上に輝尽性蛍光体層3が形成された輝尽性蛍光体プレート4を有している。
基板2は矩形状を呈している。基板2は、高分子材料,ガラス,金属等で構成されており、特に、セルロースアセテートフィルム,ポリエステルフィルム,ポリエチレンテレフタレート,ポリアミドフィルム,ポリイミドフィルム,トリアセテートフィルム,ポリカーボネートフィルム等のプラスチックフィルム、石英,ホウ珪酸ガラス,化学的強化ガラス等の板ガラス、又はアルミニウム,鉄,銅,クロム等の金属シート若しくはそれら金属酸化物の被覆層を有する金属シートで構成されているのがよい。
基板2の表面2a(図1中上面)は滑面であってもよいし、輝尽性蛍光体層3との接着性を向上させる目的でマット面であってもよく、その表面2a上には輝尽性蛍光体層3との接着性を向上させる目的で下引層が設けられてもよい。
輝尽性蛍光体層3はCsBr:Eu等の周知の輝尽性蛍光体から構成されており、蒸着法,スパッタリング法,CVD(Chemical Vapor Deposition)法,イオンプレーティング法等の周知の気相堆積法で形成されている。輝尽性蛍光体層3は1層で構成されていてもよいし、2以上の層で構成されていてもよい。
図2は輝尽性蛍光体プレート4の拡大断面図であって輝尽性蛍光体層3を巨視的にみた断面図である。
図2に示す通り、輝尽性蛍光体層3は、輝尽性蛍光体から構成された多数の柱状結晶3a,3a,…が互いに間隔をあけて並んだ柱状構造を有している。各柱状結晶3aは、基板2の表面2aの法線Rに対し所定角度で傾斜している。
放射線画像変換パネル1では、図1に示す通り、輝尽性蛍光体プレート4が、2枚の防湿性の保護フィルム5,6間に介在しており、各保護フィルム5,6の周縁部同士が輝尽性蛍光体プレート4の全周にわたって融着されている。これにより、輝尽性蛍光体プレート4が保護フィルム5,6で完全に封止され、輝尽性蛍光体プレート4への水分の浸入を確実に防止している。
続いて、本発明に係る輝尽性蛍光体プレート4の製造方法について説明する。
始めに、所定の基板2を準備してその基板2上に周知の気相堆積法で輝尽性蛍光体層3を形成する。
例えば、複数存在する周知の気相堆積法のうち、蒸着法で輝尽性蛍光体層3を形成する場合について簡単に説明すると、基板2を蒸着装置内の基板ホルダに固定・設置し、当該蒸着装置内を排気して真空状態とする。その後、抵抗加熱法,エレクトロンビーム法等の方法により輝尽性蛍光体を蒸着源として当該輝尽性蛍光体を加熱・蒸発させ、基板2の表面2a上に輝尽性蛍光体を所望の厚さになるまで成長させ、輝尽性蛍光体層3を基板2上に形成する。
ここで、図2に示す通り、蒸着装置内の基板ホルダに固定した基板2の表面2aの法線Rに対し、輝尽性蛍光体の蒸気流の入射角度をθ2とし、形成しようとする柱状結晶3aの傾斜角度をθ1とすると、経験的に傾斜角度θ1は入射角度θ2の約半分となり、入射角度θ2に応じた傾斜角度θ1で多数の柱状結晶3a,3a,…が形成される。すなわち、入射角度θ2=60°で輝尽性蛍光体の蒸気流を基板2の表面2aに入射させれば、当該基板2の表面2aには傾斜角度θ1=30°の多数の柱状結晶3a,3a,…を形成することができる。
基板2の表面2aに対し輝尽性蛍光体の蒸気流を所定の入射角度で供給する方法としては、蒸着源に対し基板2を傾斜させるように配置する方法や、基板2と蒸着源とを互いに平行に設置して、スリット等により輝尽性蛍光体の蒸気流の斜め成分のみを蒸着面から蒸発させる方法等がある。
そして基板2上に輝尽性蛍光体層3を形成したら、当該輝尽性蛍光体層3に対し周波数2.45GHz±50MHzのマイクロ波を所定時間照射して各柱状結晶3a中から水成分を除去し、輝尽性蛍光体プレート4が製造される。
なお、上記方法で製造した輝尽性蛍光体プレート4を各保護フィルム5,6間に挟み、保護フィルム5,6の各周縁部をインパルスシーラで加熱・融着すれば、輝尽性蛍光体プレート4を各保護フィルム5,6で封止することができ、放射線画像変換パネル1を製造することができる。
以上の輝尽性蛍光体プレート4の製造方法では、輝尽性蛍光体層3にマイクロ波を照射して各柱状結晶3a中から水成分を除去するため、その製造過程において、輝尽性蛍光体層3にひび割れが発生することはない。そのため、本発明に係る輝尽性蛍光体プレート4の製造方法によれば、輝尽性蛍光体層3にひび割れを発生させずに、輝尽性蛍光体層3を構成する各柱状結晶3a中から水成分を除去することができる。
本実施例では、輝尽性蛍光体プレートを想定した複数種類の試料を作製し、それら各試料について輝度や鮮鋭性を測定・評価した。
(1)試料の作製
周知の蒸着装置により、波長400nmの光に対し反射率が85%で、波長660nmの光に対し反射率が20%となるように、フルウチ化学社製酸化チタンとフルウチ化学社製酸化ジルコニウムとを、3枚の透明結晶化ガラス基板(厚さ;500μm)上にそれぞれ蒸着して各ガラス基板上に光反射層を形成した。
その後、各ガラス基板を蒸着装置の真空チャンバに固定・設置して240℃に加温し、その真空チャンバ中に窒素ガスを導入して当該真空チャンバ内の真空度を0.1Paとした。
この状態において、各ガラス基板と蒸着源との間隔を60cmに保ちながら各ガラス基板を搬送して蒸着処理をおこない、当該各ガラス基板上に、500μm厚の柱状構造を有するCsBr:Euのアルカリハライド輝尽性蛍光体層をそれぞれ形成した。ただし、輝尽性蛍光体層の蒸着処理では、上記で形成した光反射層が蒸着源に対向し、かつ、蒸着源と各ガラス基板との間にアルミニウム製のスリットを配置して各ガラス基板の表面の法線に対し30°の角度で輝尽性蛍光体の蒸気が入射するようにした。
以上の方法で輝尽性蛍光体層が形成された3枚のガラス基板のうち、1枚のガラス基板を「試料A」とし、残り2枚のガラス基板においては、キャビティ(電子レンジ)内に収納して輝尽性蛍光体層に対し周波数が2.45GHz±50MHzで出力が1kWのマイクロ波を照射した。マイクロ波を照射した2枚のガラス基板のうち、マイクロ波を10分間照射したものを「試料B」とし、マイクロ波を60分間照射したものを「試料C」とした。
(2)輝度の測定
管電圧80kVpのX線を各試料A〜Cの裏面(輝尽性蛍光体層が形成されていない面)から照射した。その後、半導体レーザを各試料A〜Cの表面(輝尽性蛍光体層が形成された面)上で走査して輝尽性蛍光体層を励起させ、当該輝尽性蛍光体層から放射される輝尽発光の光量(光強度)を受光器(分光感度S−5の光電子像倍管)で測定してその測定値を「輝度」とした。測定結果を下記表1に示す。ただし、表1中、各試料B,Cの輝度は、試料Aの輝度を1.0とした相対値である。
(3)鮮鋭性の評価
管電圧80kVpのX線を各試料A〜Cの裏面(輝尽性蛍光体層が形成されていない面)から照射し、その後、He−Ne半導体レーザを各試料A〜Cの表面(輝尽性蛍光体層が形成された面)上で走査して蛍光体層を励起させた。その後、当該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の光電子像倍管)で受光して電気信号に変換し、その電気信号をアナログ/デジタル変換してハードディスクに記録した。その後、ハードディスク上の記録をコンピュータで分析して当該ハードディスクに記録されたX線像の変調伝達関数(MTF(Modulation Transfer Function))を調査した。調査結果(空間周波数1サイクル/mmにおけるMTF値(%))を下記表1に示す。表1中の調査結果において、MTF値が高いほど鮮鋭性に優れている。
Figure 2005351752
表1に示す通り、マイクロ波を照射した試料Aと、マイクロ波を照射した試料B,Cとを比較すると、試料B,Cは試料Aより輝度及びMTF値が高い。以上から、輝尽性蛍光体プレートの製造工程において、輝尽性蛍光体層にマイクロ波を照射することが有用であることがわかった。
放射線画像変換パネルの断面図である。 輝尽性蛍光体プレートの拡大断面図である。
符号の説明
1 放射線画像変換パネル
2 基板
2a 表面
3 輝尽性蛍光体層
3a 柱状結晶
4 輝尽性蛍光体プレート
5,6 保護フィルム

Claims (3)

  1. 所定の基板上に1層以上の輝尽性蛍光体層を形成し、当該輝尽性蛍光体層にマイクロ波を照射することを特徴とする輝尽性蛍光体プレートの製造方法。
  2. 請求項1に記載の輝尽性蛍光体プレートの製造方法において、
    前記輝尽性蛍光体層を気相堆積法により形成することを特徴とする輝尽性蛍光体プレートの製造方法。
  3. 請求項1又は2に記載の輝尽性蛍光体プレートの製造方法において、
    前記輝尽性蛍光体層が柱状構造を有することを特徴とする輝尽性蛍光体プレートの製造方法。
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