JP2007139604A - 放射線用シンチレータプレート - Google Patents

Abstract

【課題】帯電による異物の付着を防止し、画質の低下を防止させることができる放射線用シンチレータプレートを提供すること。
【解決手段】基板１上に付活剤を含有した蛍光体層２を具備した放射線用シンチレータプレート１０であって、少なくとも基板１又は蛍光体層２のいずれか一方に静電誘導防止物質を含ませる。
【選択図】図１

Description

本発明は、放射線用シンチレータプレートに関し、特に、付活剤を含有する蛍光体層を具備した放射線用シンチレータプレートに関する。

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。しかしながらこれら画像情報はいわゆるアナログ画像情報であって、自由な画像処理や瞬時の画像転送を行うことができないものであった。

その後、デジタル方式の放射線画像検出装置として、コンピューテッドラジオグラフィ（ＣＲ）が登場している。ＣＲでは、デジタルの放射線画像が直接得られ、陰極管や液晶パネル等の画像表示装置に画像を直接表示することが可能なことから、写真フィルム上への画像形成が不要となり、アナログの銀塩写真方式による画像形成に比べ、病院や診療所での診断作業の利便性を大幅に向上させている。

ＣＲは、主に医療現場で受け入れられており、輝尽性蛍光体プレートを用いてＸ線画像を得ている。ここで、「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、赤外線などの電磁波（励起光）の照射で時系列的に励起させることにより、蓄積された放射線をその線量に応じた強度で輝尽発光として放出するものであり、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。

しかしながら、この輝尽性蛍光体プレートでは、ＳＮ比や鮮鋭性が十分でなく、空間分解能も不十分であり、スクリーン・フィルムシステムの画質レベルには到達していない。
そこで、さらに新たなデジタルＸ線画像技術として、例えば、雑誌Physics Today、1997年11月号24頁のジョン・ローランズ論文"Amorphous Semiconductor Usher in Digital X-ray Imaging"や、雑誌SPIEの1997年32巻2頁のエル・イー・アントヌクの論文"Development of a High Resolution, Active Matrix, Flat-Panel Imager with Enhanced Fill Factor"等に記載された、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いた平板Ｘ線検出装置（ＦＰＤ）が登場している。

このＦＰＤでは、ＣＲに比べ、装置の小型化が可能である点や、動画表示が可能である点において優れているという特徴がある。しかしながら、ＣＲと同様、スクリーン・フィルムシステムの画質レベルには到達しておらず、近年益々高画質に対する要望が高まっていた。

ここで、ＦＰＤでは、放射線を可視光に変換するために発光する特性を有するＸ線蛍光体で作られたシンチレータプレートを使用しているが、ＴＦＴや該ＴＦＴを駆動する回路等にて発生する電気ノイズが大きいために、低線量撮影において、ＳＮ比が低下し、画質レベルを十分にするだけの発光効率を確保することができないものであった。

一般に、シンチレータプレートの発光効率は、蛍光体層の厚さ、蛍光体のＸ線吸収係数によって決まるが、蛍光体層の厚さを厚くすればするほど、蛍光体層内での発光光の散乱が生じ、鮮鋭性が低下する。そのため、画質に必要な鮮鋭性を決めると、膜厚も自ずと決定される。

特に、シンチレータプレートの蛍光体層で使用されるヨウ化セシウム（ＣｓＩ）は、Ｘ線から可視光に変換する変換率が比較的高く、また、蒸着によって容易に蛍光体を柱状結晶構造に形成できるため、光ガイド効果により結晶内での発光光の散乱が抑えられ、蛍光体層の厚さを厚くすることが可能であった（特許文献１参照）。

ところで、このようなシンチレータプレートにおいては、製造時に帯電により微細なチリ等のゴミ異物が付着するため、異常陰影を生じて画像欠陥を生じさせる問題があった。
特開２００１−５９８９９号公報

一般に、帯電に伴う異物の付着を防止する方法としては、表面比抵抗を低くする方法が知られている。例えば、金属粉末やカーボンブラック、電荷移動錯体などを材料に練りこみ、又は塗布層として塗設するなど、その材料に導電性を付与する方法がとられている。しかしながら、画像形成材料としての基本的な要求性能である透明性の点で実用に値しないものであった。

さらに改良された方法として、材料表面に帯電防止剤として界面活性剤や金属酸化物のうち、透明性の高いものを用いて塗布層として塗設する方法がとられている。

しかし、界面活性剤の場合、湿度依存性が高く、蛍光体の取り扱いが行われることが多い低湿度環境においては、十分に帯電防止能を発揮できないものであった。

一方、金属酸化物に際しては、放射線を可視光に変換する放射線用シンチレータプレートにおいては、金属酸化物自体が放射線を吸収することで、画質を低下させる問題もあり、実用には困難であった。
このように、従来の表面比抵抗を低くさせたり、透明性の高い界面活性剤や金属酸化物を用いて帯電を防止する方法では、異物の付着を十分に防ぐことができないものであった。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、帯電による異物の付着を防止し、画質の低下を防止させることができる放射線用シンチレータプレートを提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するため請求項１に記載の発明の放射線用シンチレータプレートは、
基板上に付活剤を含有した蛍光体層を具備し、
少なくとも前記基板又は前記蛍光体層のいずれか一方に静電誘導防止物質を含むことを特徴とする。

請求項２に記載の発明の放射線用シンチレータプレートは、
基板上に付活剤を含有した蛍光体層からなる蛍光体パネルと、
前記蛍光体パネルの表面を覆う保護層とを具備し、
少なくとも前記蛍光体パネル又は前記保護層のいずれか一方に静電誘導防止物質を含むことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の放射線用シンチレータプレートにおいて、
前記蛍光体層がＣｓＩと、前記付活剤とを主成分とする柱状結晶の集合体であることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の放射線用シンチレータプレートにおいて、
前記蛍光体層がＣｓＢｒと、前記付活剤とを主成分とする柱状結晶の集合体であることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の放射線用シンチレータプレートにおいて、
前記付活剤が、インジウム（Ｉｎ）、タリウム（Ｔｌ）、リチウム（Ｌｉ）、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）、ナトリウム（Ｎａ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、のうち、少なくともいずれか一種類を含むことを特徴とする。

請求項１に記載の発明では、放射線用シンチレータプレートは、基板上に付活剤を含有した蛍光体層を具備し、少なくとも前記基板又は前記蛍光体層のいずれかに静電誘導防止物質を含むことで、放射線用シンチレータプレートに静電誘導防止効果を付与することができ、異物付着を抑制することができる。したがって、付着された異物による画質の低下を防止することができる。

請求項２に記載の発明では、放射線用シンチレータプレートは、基板上に付活剤を含有した蛍光体層からなる蛍光体パネルと、蛍光体パネルの表面を覆う保護層とを具備し、少なくとも蛍光体パネル又は保護層のいずれかに静電誘導防止物質を含むことで、放射線用シンチレータプレートに静電誘導防止効果を付与することができ、異物付着を抑制することができる。したがって、付着された異物による画像の低下を防止することができる。

請求項３に記載の発明では、放射線用シンチレータプレートの蛍光体層がＣｓＩと、付活剤とを主成分とする柱状結晶の集合体である。すなわち、放射線用シンチレータプレートの蛍光体層は、ＣｓＩをベースとし、気層堆積法により形成されるので、気層堆積法以外の方法、例えば、液層法や固層法等に比べて、形成される蛍光体層に結合剤を含ませる必要がなく、蛍光体の充填率を向上させることができ、放射線照射による発光の指向性を高め、発光効率を向上させることができる

請求項４に記載の発明では、放射線用シンチレータプレートの蛍光体層がＣｓＩと、付活剤とを主成分とする柱状結晶の集合体である。すなわち、放射線用シンチレータプレートの蛍光体層は、ＣｓＢｒをベースとし、気層堆積法により形成されるので、気層堆積法以外の方法、例えば、液層法や固層法等に比べて、形成される蛍光体層に結合剤を含ませる必要がなく、蛍光体の充填率を向上させることができ、放射線照射による発光の指向性を高め、発光効率を向上させることができる。

請求項５に記載の発明では、付活剤に、インジウム（Ｉｎ）、タリウム（Ｔｌ）、リチウム（Ｌｉ）、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）、ナトリウム（Ｎａ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、のうち、少なくともいずれか一種類を含むことで、請求項１〜請求項３と同様に放射線照射による発光の指向性を高め、発光効率を向上させることができる。

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。

本発明に係る放射線用シンチレータプレート１０は、図１に示すように基板１上に蛍光体層２が形成された蛍光体パネル３を備えるものであり、該蛍光体層２に放射線が照射されると、蛍光体層２は入射した放射線のエネルギーを吸収して、波長が３００ｎｍから８００ｎｍの電磁波、すなわち、可視光線を中心に紫外光から赤外光にわたる電磁波（光）を発光するようになっている。

ここで、基板１としては、Ｘ線等の放射線を透過させることが可能なものであり、樹脂やガラス基板、金属板などが用いられるが、耐性の向上や軽量化といった観点から、１ｍｍ以下のアルミ板や炭素繊維強化樹脂シートを始めとする樹脂を用いるのが好ましい。

また、蛍光体層２としては、Ｃｓをベースとして結晶が形成されたものであり、ＣｓＩが好適である。また、蛍光体層２には、付活剤が含まれており、ＣｓＩをベースとしていれば、本発明に使用される付活剤としては、該知のいかなるものでも使用可能であり、発光波長や耐湿性などの要求特性に合わせて任意に選択できる。

具体的には、インジウム（Ｉｎ）、タリウム（Ｔｍ）、リチウム（Ｌｉ）、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）、ナトリウム（Ｎａ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、銅（Ｃｕ）、セリウム（Ｃｅ）、亜鉛（Ｚｎ）、チタン（Ｔｉ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、テルビウム（Ｔｂ）等の化合物が挙げられ、これらのうち、少なくとも一種類以上を選択することが可能であるが、付活剤の種類としては、これに限られるものではない。

また、ベースとなる蛍光体であるＣｓＩの代わりに、ＣｓＢｒやＣｓＣｌ等を用いる構成としてもよい。また、蛍光体層２は、前述のＣｓＩ、ＣｓＢｒ、ＣｓＣｌのうち、二種類以上の蛍光体が任意の混合比率で形成された混晶体をベースとして結晶が形成されたものであっても構わない。

かかる放射線用シンチレータプレート１０には、静電誘導を防止可能な静電誘導防止物質が含まれている。静電誘導とは、帯電体の近傍に導体又は誘電体があるとき、その帯電体に近い側の面にこれと反対の電荷、遠い側に同種の電荷が表れる現象である。

ここで、静電誘導防止物質について説明する。
本発明の静電誘導防止物質としては、静電誘導により生じた分極を消失させる、すなわち電荷を中和させることで生じる効果に基づいて帯電を防止するもののうち、従来では不可能な透明性及び耐湿性を具備し、かつ、放射線の吸収影響による画質の低下を防止することが可能なものであればよい。

このような静電誘導防止物質としては、例えば、ボンディップＰＷやボンディップＰＡ（いずれも登録商標であり、アルテック株式会社製）が挙げられる。かかる静電誘導防止物質は、少なくとも基板１又は蛍光体層２のいずれかに含まれていればよい。前述の静電誘導防止効果を放射線用シンチレータプレート１０に含ませる手段としては、放射線用シンチレータプレート１０の構成部材の表面、つまり、ここでは基板１又は蛍光体層２の表面を静電誘導防止物質で塗布したり、放射線用シンチレータプレート１０の構成部材の原材料、つまり、ここでは基板１又は蛍光体層２のいずれかの原材料に静電誘導防止物質を添加して形成された材料を用いて当該放射線用シンチレータプレート１０を形成すればよく、その存在形態は問わない。

しかしながら、静電誘導防止物質は、放射線用シンチレータプレート１０自体を機能毎に特化させた形態として形成させることが好ましく、また、画像形成への影響を考慮する観点からも、画像形成層である蛍光体層２以外の構成部材、つまりここでは基板１に含ませることが好ましく、基板１の表面に存在させることが適当である。

本発明者らによる鋭意検討を重ねた結果、放射線用シンチレータプレート１０の基板１と蛍光体層２との間に静電誘導防止物質を塗布することにより、作用機構の詳細は不明であるが、放射線用シンチレータプレート１０静電誘導を防止できることを見出した。

以下、放射線用シンチレータプレート１０を形成させる方法について説明する。
まず、基板１を用意し、一方の表面に公知の適当な媒体に溶解させるなどしてペースト状とした静電誘導防止物質を塗布する。その後、この静電誘導防止物質が塗布された側の基板１上に蒸着法により蛍光体層２を形成させる。

蒸着法は基板１を概知の蒸着装置内に設置したのち、装置内を排気すると同時に窒素等の不活性なガスを導入口から導入して１．３３３Ｐａ〜１．３３×１０^-3Ｐａ程度の真空とし、次いで、蛍光体の少なくとも１つを抵抗加熱法、エレクトロンビーム法などの方法で加熱蒸発させて基板１表面に蛍光体を所望の厚みに堆積させる。この結果、結着剤を含有しない蛍光体層２が形成されるが、このような蒸着工程を複数回に分けて行うことで蛍光体層２を形成することも可能である。

また、必要に応じて蒸着時に基板１を冷却或いは加熱してもよい。また、蒸着終了後、蛍光体層２を加熱処理してもよい。

ここで、図２を参照して、蒸着法を行う際に使用する蒸着装置の一例として、蒸着装置２０について説明する。
蒸着装置２０には、真空ポンプ２１と、真空ポンプ２１の作動により内部が真空となる真空容器２２とが備えられている。真空容器２２の内部には、蒸着源として抵抗加熱ルツボ２３が備えられており、この抵抗加熱ルツボ２３の上方には回転機構２４により回転可能に構成された基板１が基板ホルダ２５を介して設置されている。また、抵抗加熱ルツボ２３と、基板１との間には、必要に応じて抵抗加熱ルツボ２３から蒸発する蛍光体の蒸気流を調節するためのスリットが設けられている。なお、基板１は、蒸着装置２０を使用する際に基板ホルダ２５に設置して使用するようになっている。

スパッタ法は前記蒸着法と同様に基板１を概知のスパッタ装置内に設置した後、装置内を一旦排気して真空とし、次いでスパッタ用のガスとしてＡｒ、Ｎｅ等の不活性ガスを装置内に導入して１．３３Ｐａ〜１．３３×１０^-3Ｐａ程度のガス圧とする。次に、前記蛍光体をターゲットとして、スパッタリングすることにより基板１表面に蛍光体を所望の厚さに堆積させる。このスパッタ工程では蒸着法と同様に複数回に分けて蛍光体層２を形成することも可能であるし、それぞれを用いて同時或いは順次、前記ターゲットをスパッタリングして蛍光体層２を形成することも可能である。また、スパッタ法では、複数の蛍光体原料をターゲットとして用い、これを同時或いは順次スパッタリングして、基板１上で目的とする蛍光体層２を形成する事も可能であるし、必要に応じてＯ₂、Ｈ₂等のガスを導入して反応性スパッタを行ってもよい。更に、スパッタ法においては、スパッタ時必要に応じて基板１を冷却或いは加熱してもよい。また、スパッタ終了後に蛍光体層２を加熱処理してもよい。

ＣＶＤ法は目的とする蛍光体或いは蛍光体原料を含有する有機金属化合物を熱、高周波電力等のエネルギーで分解することにより、基板１上に結着剤を含有しない蛍光体層２を得るものであり、いずれも蛍光体層２を基板１の法線方向に対して特定の傾きをもって独立した細長い柱状結晶に気相成長させることが可能である。

これらの柱状結晶は前記の通り特開平２−５８０００号に記載された方法、即ち、基板１上に蛍光体の蒸気又は該原料を供給し、蒸着等の気相成長（堆積）させる方法で得ることができる。

このようにして基板１上に形成した蛍光体層２は、結着剤を含有していないので、指向性に優れており、励起光及び発光の指向性が高く、蛍光体を結着剤中に分散した分散型の蛍光体層を有する放射線用シンチレータプレート１０より層厚を厚くすることができる。更に励起光の蛍光体層２中での散乱が減少することで像の鮮鋭性が向上する。

また、柱状結晶間の間隙に結着剤等充填物を充填してもよく、蛍光体層２の補強となる。また、高光吸収率の物質、高光反射率の物質等を充填してもよい。これにより前記補強効果をもたせるほか、蛍光体層２に入射した励起光の横方向への光拡散をほぼ完全に防止できる。

高光反射率の物質とは、励起光（５００〜９００ｎｍ、特に６００〜８００ｎｍ）に対する反射率の高いものをいい、例えばアルミニウム、マグネシウム、銀、インジウムその他の金属など、白色顔料及び緑色から赤色領域の色材を用いることができる。

白色顔料は発光も反射することができる。白色顔料として、ＴｉＯ₂（アナターゼ型、ルチル型）、ＭｇＯ、ＰｂＣＯ₃・Ｐｂ（ＯＨ）₂、ＢａＳＯ₄、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｍ（ＩＩ）ＦＸ（但し、Ｍ（II）はＢａ、Ｓｒ及びＣａの中の少なくとも一種であり、ＸはＣｌ、及びＢｒのうちの少なくとも一種である。）、ＣａＣＯ₃、ＺｎＯ、Ｓｂ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂、ＺｒＯ₂、リトポン（ＢａＳＯ₄・ＺｎＳ）、珪酸マグネシウム、塩基性珪硫酸鉛、塩基性燐酸鉛、珪酸アルミニウムなどがあげられる。これらの白色顔料は隠蔽力が強く、屈折率が大きいため、光を反射したり、屈折させることにより発光を容易に散乱し、得られる放射線用シンチレータプレート１０の感度を顕著に向上させうる。

また、高光吸収率の物質としては、例えば、カーボン、酸化クロム、酸化ニッケル、酸化鉄など及び青の色材が用いられる。このうちカーボンは発光も吸収する。

また、色材は、有機若しくは無機系色材のいずれでもよい。有機系色材としては、ザボンファーストブルー３Ｇ（ヘキスト製）、エストロールブリルブルーＮ−３ＲＬ（住友化学製）、Ｄ＆ＣブルーＮｏ．１（ナショナルアニリン製）、スピリットブルー（保土谷化学製）、オイルブルーＮｏ．６０３（オリエント製）、キトンブルーＡ（チバガイギー製）、アイゼンカチロンブルーＧＬＨ（保土ヶ谷化学製）、レイクブルーＡＦＨ（協和産業製）、プリモシアニン６ＧＸ（稲畑産業製）、ブリルアシッドグリーン６ＢＨ（保土谷化学製）、シアンブルーＢＮＲＣＳ（東洋インク製）、ライオノイルブルーＳＬ（東洋インク製）等が用いられる。またカラーインデクスＮｏ．２４４１１、２３１６０、７４１８０、７４２００、２２８００、２３１５４、２３１５５、２４４０１、１４８３０、１５０５０、１５７６０、１５７０７、１７９４１、７４２２０、１３４２５、１３３６１、１３４２０、１１８３６、７４１４０、７４３８０、７４３５０、７４４６０等の有機系金属錯塩色材もあげられる。無機系色材としては群青、コバルトブルー、セルリアンブルー、酸化クロム、ＴｉＯ₂−ＺｎＯ−Ｃｏ−ＮｉＯ系顔料があげられる。

次に、放射線用シンチレータプレート１０の作用について説明する。
放射線用シンチレータプレート１０では、製造する際に、静電誘導防止物質を塗布することで、塗布処理以降の放射線用シンチレータプレート１０において、電荷の発生が防止されている。
そして、製造された製品形態である放射線用シンチレータプレート１０に対し、蛍光体層２側から基板１側に向けて放射線を入射すると、蛍光体層２に入射された放射線は、蛍光体層２中の蛍光体粒子が放射線のエネルギーを吸収し、その強度に応じた電磁波が発光される。
ここで、放射線用シンチレータプレート１０に含まれる静電誘導防止物質は、放射線用シンチレータプレート１０が帯電することを防止する。
その結果、製造過程に限らず最終形態である製品においても放射線用シンチレータプレートは異物の付着を防止することができる。

したがって、本発明に係る放射線用シンチレータプレート１０では、異物の付着による画像欠陥を防止し、また、異物が付着された放射線用シンチレータプレート１０が製造されることもないので、生産における歩留まりを向上させることもできるので、画質的にもコスト的にも非常に有用なものとすることができる。

なお、本実施形態では、蛍光体パネル３が露出した放射線用シンチレータプレート１０について説明したが、放射線用シンチレータプレートは、蛍光体パネル３が保護層で覆われた放射線用シンチレータプレート１１であってもよい。この場合、保護層は、蛍光体パネル３の表面のうち、少なくとも一方の面を覆うように形成させればよい。
例えば、放射線用シンチレータプレート１１は、蛍光体パネル３の放射線の入射面とその反対側の面が自身より一回り大きいサイズの２枚の保護フィルム１２で覆われるとともに、その周縁端部が融着されることで２枚の保護フィルム１２の内部に蛍光体パネル３が封止された放射線用シンチレータプレートとして形成されており、図３に示すように、蛍光体パネル３は、その表面のうち蛍光体層２側表面を覆う保護フィルム１３と、その裏側の面、すなわち、蛍光体パネル３の表面のうち基板１側表面を覆う裏面保護フィルム１４とで封止されている。保護フィルム１３及び裏面保護フィルム１４としては、従来公知の材料が適用可能であり、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やアルミナ蒸着ＰＥＴが挙げられる。

そしてこの場合には、静電誘導防止物質を少なくとも蛍光体パネル又は保護層のいずれかに含ませるように構成させる。つまり、静電誘導防止物質が少なくとも放射線用シンチレータ１１を構成する構成部材（基板１、蛍光体層２、保護層）のいずれかに存在されればよい。例えば、前述のように基板１と蛍光体層２との間でもよいし、保護層の材料に当該物質を添加して保護層中に存在させてもよい。あるいは、蛍光体パネル３を形成後、当該パネル３の基板１側表面に静電誘導防止物質を塗布して保護層と基板１との間に当該物質を存在させたり、該パネル３の形成後、蛍光体層２側表面に静電誘導防止物質を塗布して保護層と蛍光体層２との間に当該物質を存在させる構成としてもよい。また、保護層表面に静電誘導防止物質を塗布して放射線用シンチレータプレート１１の最表面に当該物質が存在する構成としてもよく、この場合には、既成の放射線用シンチレータパネルに後から施すことで帯電による異物付着を防止し、画質の低下を防止させることができる手段として非常に有効なものとすることができる。

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各試料を作製した。

（１）各試料（試料１〜試料１７）の作製
（蛍光体パネルの作製）
まず、蛍光体パネルを作製する。
ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）に対し、賦活剤化合物としてヨウ化タリウム（ＴｌＩ）を０．３ｍｏｌ％の比率で混合し、これら混合物が均一になるように乳鉢中で粉砕しながらＣｓＩとＴｌＩとを混合した。その後、基板として炭素繊維強化樹脂シートを適用し、かつ、蒸着装置として図２の蒸着装置６１と同様のものを適用し、基板上に蛍光体層を形成した。

詳しくは、始めに、粉末状とした上記混合物を蒸着材料としてボートに充填するとともに基板をホルダに設置し、当該ボートと当該ホルダとの間隔を４００ｍｍに調節した（準備工程）。続いて、真空ポンプを作動させ、真空容器の内部を一旦排気して真空容器の内部を１．０×１０^-4Ｐａの真空雰囲気とした（真空雰囲気形成工程）。その後、電極からボートに電流を流し、ボートに充填された上記混合物を３５０℃で２時間加熱した（加熱工程）。

続いて、真空容器の内部を再度排気し、真空容器の内部にアルゴンを導入して当該真空容器の内部を０．１Ｐａの真空度に調整した。その後、回転機構のモータとホルダのヒータとを作動させ、基板を１０ｒｐｍの速度で回転させながら当該基板を１５０℃に加熱した。この状態で、電極からボートに更に大きな電流を流し、ボートに充填されたままの上記混合物を７００℃で加熱して蒸発させ、基板上に蛍光体層を形成した。蛍光体層の層厚が５００μｍとなったところで基板への蒸着を終了させ（蒸着工程）、真空容器の内部が室温になるまで放置する（冷却工程）。

その後、冷却工程で得られた試料に対し、後処理工程として加熱処理を行う。加熱処理は前工程、中工程、後工程の３段階に分けて行う。
これは、加熱処理は、冷却工程終了後の生成物に対して行うものであるが、急激に当該生成物を加熱すると、基板と蛍光体層とで熱膨張率が異なるため、蛍光体層にクラックが生じたり、蛍光体層が基板からはがれてしまう恐れがある。そのため、加熱処理を行う際に徐々に温度を上げる前工程を経て、一定温度で加熱処理を行う中工程を行い、中工程後、再び徐々に温度を下げる後工程を行う。
なお、加熱処理を行う恒温器に、ラボオーブンＬＰ−１０１（エスペック社製）を使用した。

詳しくは、２０℃に保たれた概知の恒温器の内部に冷却工程終了後の生成物を移し、１．５時間かけて１５０℃になるように徐々に温度を上げる（前工程）。
次いで、この恒温器内の温度（１５０℃）を１時間保つ（中工程）。
その後、１５０℃に維持された恒温器内の温度が再び１．５時間かけて２０℃となるように徐々に温度を下げる（後工程）。

その後、後処理工程で得られた試料（蛍光体パネル）に対し、保護層を形成する。まず、帯電防止層を作製する

（帯電防止層の作製）
下記表１に従って保護フィルムとなる保護フィルム１又は保護フィルム２を選択する。次いで、下記表１に従い、選択された下記保護フィルム１又は保護フィルム２の表面もしくは裏面（封止時に蛍光体へ面する側）、或いは、蛍光体パネルの裏面（蛍光体パネルの基板側表面）に、下記に記す帯電防止層１〜帯電防止層４を形成した。

＜帯電防止層１＞
ボンディップ主剤（アルテック社製）、硬化剤、水、ＩＰＡをそれぞれ重量比１：１：１：１となるように配合して混合して得られる帯電防止形成塗工液を版深１０μｍのグラビアコーターで塗設し、９０℃で乾燥することにより帯電防止層１を形成した。

＜帯電防止層２＞
塩酢ビ樹脂、カーボンブラック、硬化剤、及び溶剤（トルエン４０／メチルエチルケトン３０／酢酸エチル１０からなる混合溶剤）を重量比で３０：６：４：６０の割合で配合し、分散剤、過素材、酸化防止剤を適宜加えた後にボールミルで３０分間混合して得られる帯電防止形成塗工液を版深１０μｍのグラビアコーターで塗設し、８０℃で乾燥することにより帯電防止層２を形成した。

＜帯電防止層３＞
塩酢ビ樹脂、ベタイン系界面活性剤（ＮＩＫＫＯＬ ＡＭ−３１３０Ｎ（ヤシ油脂肪酸アミドプロピルジメチルアミノ酢酸ベタイン水溶液；日光ケミカルズ株式会社製））、硬化剤、及び溶剤（メチルエチルケトン６０／トルエン２０／酢酸エチル２０からなる混合溶剤）を重量比で３３：３：４：６０の割合で配合し、分散剤、過素材、酸化防止剤を適宜加えた後にボールミルで３０分間混合して得られる帯電防止形成塗工液を版深１０μｍのグラビアコーターで塗設し、８０℃で乾燥することにより帯電防止層３を形成した。

＜帯電防止層４＞
塩酢ビ樹脂、結晶性球状ＳｎＯ₂（直径約５μｍ）、硬化剤、及び溶剤（メチルエチルケトン８０／トルエン２０からなる混合溶剤）を重量比で２０：１６：４：６０の割合で配合し、分散剤、過素材、酸化防止剤を適宜加えた後にボールミルで３０分間混合して得られる帯電防止形成塗工液を版深１０μｍのグラビアコーターで塗設し、８０℃で乾燥することにより帯電防止層４を形成した。

＜保護フィルム１の作製＞
蛍光体パネルの蛍光体層側の保護フィルムとして、厚さ１２μｍポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを準備し、前述の帯電防止層を表１に従ってシンチレータプレートの最表面となるＰＥＴフィルムの表面側（以下、保護フィルムの表面側と呼ぶ）、或いは蛍光体層側となるＰＥＴフィルムの裏面側（以下、保護フィルムの裏面側と呼ぶ）のいずれか一側に形成した。次いで、この保護フィルムの裏面側の最表面に接着剤（バイロン３００：東洋紡株式会社製）を塗布乾燥させて接着層（層厚１μｍ）を形成し、得られる保護フィルム、すなわち、帯電防止層付きＰＥＴフィルム上に接着層が形成された構成の保護フィルムを保護フィルム１とした。

＜保護フィルム２の作製＞
蛍光体パネルの蛍光体層側の保護フィルムとして、下記（Ａ）で示された構成のものを使用した。
構成（Ａ）：帯電防止層付きフィルム（ＰＥＴフィルム／帯電防止層）／ＶＭＰＥＴ／シーラントフィルム
ここで、帯電防止層付きフィルムは、層厚１２μｍであり、蛍光体層側となるＰＥＴフィルムの裏面側（以下、保護フィルムの裏面側と呼ぶ）に前述の帯電防止層を表１に従って形成したものである。つまり、帯電防止層がＶＭＰＥＴ層と面する構成となっている。
また、ＶＭＰＥＴは、厚さ１２μｍのアルミナ蒸着ＰＥＴ（市販品：東洋メタライジング社製）を使用した。
シーラントフィルムは、厚さ３０μｍの熱融着性フィルムでＣＰＰ（キャスティングポリプロピレン）を使用した。
上記“／”はドライラミネーション接着層で、接着剤層の厚みが２．５μｍであることを意味する。使用したドライラミネート用の接着剤は、２液反応型のウレタン系接着剤である。

（裏面保護フィルムの作製）
前述のようにして帯電防止層を作成した後、裏面保護フィルムを作製する。
シーラントフィルム３０μｍ／アルミ箔フィルム９μｍ／ＰＥＴ１８８μｍの構成のドライラミネートフィルムを裏面保護フィルムとした。また、この場合の接着剤層の厚みは、１．５μｍで２液反応型のウレタン系接着剤を使用した。

（蛍光体パネルの封止）
前述のようにして裏面保護フィルムを作製した後、表１に従って上記（帯電防止層の作製）で得られた保護フィルム１或いは保護フィルム２と、上記（裏面保護フィルムの作製）で得られた裏面保護フィルムと、上記（蛍光体パネルの作製）で得られた蛍光体パネル或いは上記（帯電防止層の作製）で得られた帯電防止層が形成された蛍光体パネルを使用して、保護フィルム及び裏面保護フィルムの間に蛍光体パネルを設置し、減圧下で各保護フィルムの周縁端部をインパルスシーラーで融着することで図３に示すように当該パネルが封止される。
なお、保護フィルム及び裏面保護フィルムの融着部においては、保護フィルムに保護フィルム１を用いた場合には、接着層表面と、裏面保護フィルムのシーラントフィルム面とが融着するようになっており、保護フィルム２を用いた場合には、シーラントフィルム面と、裏面保護フィルムのシーラントフィルム面とが融着するようになっている。また、融着に使用したインパルスシーラーのヒータは８ｍｍ幅のものを使用し、融着部の端部から蛍光体パネルの周縁端部までの距離が１ｍｍとなるように融着させた。

以上のようにして保護フィルム及び裏面保護フィルムの間に蛍光体パネルを封止させることで図３のように蛍光体パネルの表面に保護層が形成された試料１〜試料３、試料５〜試料１７を得た。

一方、上記（帯電防止層の作製）で得られた帯電防止層が形成された蛍光体パネルに対し、封止を施さない試料、すなわち、図１のように蛍光体パネルの表面に保護層が形成されていない試料を試料４とした。

（２）各試料の画像評価
前述のように作製された試料１〜試料１７に対し、以下の評価を行った。

（２．１）画像形成能の評価
縦１０ｃｍ×横１０ｃｍのＣＭＯＳフラットパネル（ラド・アイコン社製X線CMOSカメラシステムShado-o-Box 4KEV）にセットし、管電圧８０ｋＶｐのＸ線を各試料の裏面（蛍光体パネルの基板面側）から照射し、画像形成能を下記のように評価した。
○： 画像形成能あり
△： 画像形性能はあるが、粒状性・ムラの程度が悪い
×： 画像形成能なし

（２．２）帯電防止能
６０％ＲＨ下、又は２０％ＲＨ下において、台所用のポリウレタンスポンジを用い、試料表面を１０往復擦った後、かつおの削り節の粉末を各試料の蛍光体層側の表面に振りかけた後、軽く振り払い、その後、下記のように評価した。
○： 粉末がほとんど落ちてサンプルに付着しない
△： 粉末がわずかにサンプルに付着する
×： 粉末がかなりサンプルに付着する

（２．３）保護層表面耐久性
表面を水とエタノールに湿らせて各10分置いた後、ティッシュで数回擦ってふき取り、初期（水とエタノールに湿らす前）との帯電防止性能を上記の方法により比較して水及びエタノールへの溶出・ヤラレを評価した。
○： 初期と耐久性試験後に帯電性能に変化なし
△： 耐久性試験後に帯電性能が微劣化
×： 耐久性試験後に帯電性能が大きく変化

（２．４）保護層収率
蛍光体パネルを封止する前の保護フィルム１及び保護フィルム２の収率について評価した。ここで、保護層収率＝良品数／製造数（％）で示した。なお、良品とは、１５０μｍ以上の有食異物がラミネートフィルム間又は表面に付着していないのものである。
○： ９５％より高い
△： ８０〜９５％
×： ８０％より低い
以上により得られた結果を表１に示す。

放射線用シンチレータプレートの断面図である。 蒸着装置の概略構成図である。 保護層を備えた放射線用シンチレータプレートの断面図である。

符号の説明

１ 基板
２ 蛍光体層
３ 蛍光体パネル
１０ 放射線用シンチレータプレート
２０ 蒸着装置
２１ 真空ポンプ
２２ 真空容器
２３ 抵抗加熱ルツボ
２４ 回転機構
２５ 基板ホルダ

Claims (5)

1. 基板上に付活剤を含有した蛍光体層を具備した放射線用シンチレータプレートであって、
   少なくとも前記基板又は前記蛍光体層のいずれか一方に静電誘導防止物質を含むことを特徴とする放射線用シンチレータプレート。
2. 基板上に付活剤を含有した蛍光体層からなる蛍光体パネルと、
   前記蛍光体パネルの表面を覆う保護層とを具備した放射線用シンチレータプレートであって、
   少なくとも前記蛍光体パネル又は前記保護層のいずれか一方に静電誘導防止物質を含むことを特徴とする放射線用シンチレータプレート。
3. 前記蛍光体層がＣｓＩと、前記付活剤とを主成分とする柱状結晶の集合体であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の放射線用シンチレータプレート。
4. 前記蛍光体層がＣｓＢｒと、前記付活剤とを主成分とする柱状結晶の集合体であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の放射線用シンチレータプレート。
5. 前記付活剤が、インジウム（Ｉｎ）、タリウム（Ｔｌ）、リチウム（Ｌｉ）、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）、ナトリウム（Ｎａ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、のうち、少なくともいずれか一種類を含むことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の放射線用シンチレータプレート。

Images