JP2018077214A - X線像変換スクリーン、フラットパネルディテクタ、及びx線検査装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、高感度領域で画質の優れたX線像の撮像が可能なX線像変換スクリーンを提供する。また、本発明は、上記X線像変換スクリーン及び光検出器を含む、高機能のフラットパネルディテクタを提供する。更に本発明は、高感度領域で画質の優れたX線像の撮像・解析が可能なX線検査装置を提供する。【解決手段】本発明は、支持基板、及び、該支持基板に積層された蛍光体層を含むX線像変換スクリ−ンであって、該蛍光体層は、Tb、Pr、Ce、Yb、及びEuの群から選ばれる少なくとも1つを賦活剤とする酸硫化ガドリニウム蛍光体を含有し、該X線像変換スクリーンの感度をx、q’DQEをyとした時に、感度1900以上、3600以下の範囲において、y−(−29.222x+174950)≧5000を満たすX線像変換スクリ−ンに存する。【選択図】図1
Description
本発明は、X線像変換スクリーン、フラットパネルディテクタ、及びX線検査装置に存する。
従来、医療現場において、フィルムを用いたX線画像が広く用いられてきた。しかし、フィルムを用いたX線画像はアナログ画像情報であるため、解像度が十分でなく、また保存性も良くなかった。そこで、近年、コンピューテッドラジオグラフィ(computed radiography:CR)やフラットパネル型のX線ディテクタ(flat panel detector:FPD)等のデジタル方式が開発されている。
X線を可視光に変換する間接方式のフラットパネルディテクタ(FPD:フラットパネルディテクタ)においては、X線を可視光に変換するために、X線像変換スクリーンが使用される。X線像変換スクリーンは、タリウム賦活のヨウ化セシウム(CsI:Tl)やテルビウム賦活の酸硫化ガドリニウム(Gd2O2S:Tb)(GOS)等のX線蛍光体を含み、照射されたX線に応じて、該X線蛍光体が可視光を発光して、その発光をTFTやCCDなどを備えた光検出器で電気信号に変換することにより、X線の情報をデジタル画像情報に変換する。
FPDには、より照射X線に対する感度が高く、かつ高鮮鋭度のものが望まれている。感度を高めるためにはX線像変換スクリーンにおける蛍光体量を多くすることが有効であるが、蛍光体量を多くすると、X線像変換スクリーンの厚みが増して蛍光体から発光した可視光がより広がりやすくなり鮮鋭度が低下する。この光の拡散の影響を抑え、鮮鋭度を保ったまま感度を向上させるために、例えば、特許文献1では、蛍光体の平均粒径や充填率、膜厚などを調整する方法が開示されている。
X線を可視光に変換する間接方式のフラットパネルディテクタ(FPD:フラットパネルディテクタ)においては、X線を可視光に変換するために、X線像変換スクリーンが使用される。X線像変換スクリーンは、タリウム賦活のヨウ化セシウム(CsI:Tl)やテルビウム賦活の酸硫化ガドリニウム(Gd2O2S:Tb)(GOS)等のX線蛍光体を含み、照射されたX線に応じて、該X線蛍光体が可視光を発光して、その発光をTFTやCCDなどを備えた光検出器で電気信号に変換することにより、X線の情報をデジタル画像情報に変換する。
FPDには、より照射X線に対する感度が高く、かつ高鮮鋭度のものが望まれている。感度を高めるためにはX線像変換スクリーンにおける蛍光体量を多くすることが有効であるが、蛍光体量を多くすると、X線像変換スクリーンの厚みが増して蛍光体から発光した可視光がより広がりやすくなり鮮鋭度が低下する。この光の拡散の影響を抑え、鮮鋭度を保ったまま感度を向上させるために、例えば、特許文献1では、蛍光体の平均粒径や充填率、膜厚などを調整する方法が開示されている。
X線検査装置で撮影したX線像の画質を決定する要因としては、コントラスト(特性曲線の傾きγ)、解像特性・鮮鋭度(MTF)、ノイズ特性・粒状度(WS)などが知られている。しかしながら、コントラスト、MTF、WSによる評価結果は、互いに必ずしも一致するとは限らず、また、得られたX線像の画質も必ずしも満足できるというものではなかった。
近年、画質を表す指標として、「鮮鋭度/ノイズ」で算出されるDQE(Detective quantum efficiency、検出量子効率)が注目されている。我々は、従来の技術では、特定の感度領域においては、感度とDQEはトレードオフの関係にあることを明らかにした。
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、高感度領域で画質の優れたX線像の撮像が可能なX線像変換スクリーンを提供する。
また、本発明は、上記X線像変換スクリーン及び光検出器を含む、高感度領域で画質の優れたX線像の撮像が可能なフラットパネルディテクタを提供する。
更に本発明は、高感度領域で画質の優れたX線像の撮像が可能なX線検査装置を提供する。
近年、画質を表す指標として、「鮮鋭度/ノイズ」で算出されるDQE(Detective quantum efficiency、検出量子効率)が注目されている。我々は、従来の技術では、特定の感度領域においては、感度とDQEはトレードオフの関係にあることを明らかにした。
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、高感度領域で画質の優れたX線像の撮像が可能なX線像変換スクリーンを提供する。
また、本発明は、上記X線像変換スクリーン及び光検出器を含む、高感度領域で画質の優れたX線像の撮像が可能なフラットパネルディテクタを提供する。
更に本発明は、高感度領域で画質の優れたX線像の撮像が可能なX線検査装置を提供する。
本発明者等は鋭意検討を行った結果、特定の蛍光体を含有し、特定の特性を有したX線像変換スクリーンを用いることで、上記課題を解決しうることを見出し、本発明に到達した。
即ち、本発明の要旨は、支持基板、及び、該支持基板上に積層された蛍光体層を含むX線像変換スクリ−ンであって、該蛍光体層は、Tb、Pr、Ce、Yb、及びEuの群から選ばれる少なくとも1つを賦活剤とする酸硫化ガドリニウム蛍光体を含有し、該X線像変換スクリーンの感度をx、q’DQEをyとした時に、感度1900以上、3600以下の範囲において、下記式(1)を満たすX線像変換スクリ−ン、該X線像変換スクリーン及び光検出器を備えたフラットパネルディテクタ、並びに、該フラットパネルディテクタを備えたX線像検査装置に存する。
y−(−29.222x+174950)≧5000 ・・・(1)
また、該蛍光体層における単位面積当たりの蛍光体量が、110mg/cm2以上であることが好ましい。
さらに、該蛍光体層における単位面積当たりの蛍光体量が、140mg/cm2以上であることが好ましい。
また、該支持基板の該蛍光体層が積層される面の反射率が、90%以上であることが好ましい。
さらに、該支持基板の蛍光体層が積層される面の反射率が、95%以上であることが好ましい。
また、該支持基板がチタニア、アルミナ、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、炭酸亜鉛、及び炭酸マグネシウムの群から選ばれる少なくとも1つを含有することが好ましい。
また、該蛍光体層が含有する蛍光体の体積平均粒径が5μm以上、15μm以下であることが好ましい。
即ち、本発明の要旨は、支持基板、及び、該支持基板上に積層された蛍光体層を含むX線像変換スクリ−ンであって、該蛍光体層は、Tb、Pr、Ce、Yb、及びEuの群から選ばれる少なくとも1つを賦活剤とする酸硫化ガドリニウム蛍光体を含有し、該X線像変換スクリーンの感度をx、q’DQEをyとした時に、感度1900以上、3600以下の範囲において、下記式(1)を満たすX線像変換スクリ−ン、該X線像変換スクリーン及び光検出器を備えたフラットパネルディテクタ、並びに、該フラットパネルディテクタを備えたX線像検査装置に存する。
y−(−29.222x+174950)≧5000 ・・・(1)
また、該蛍光体層における単位面積当たりの蛍光体量が、110mg/cm2以上であることが好ましい。
さらに、該蛍光体層における単位面積当たりの蛍光体量が、140mg/cm2以上であることが好ましい。
また、該支持基板の該蛍光体層が積層される面の反射率が、90%以上であることが好ましい。
さらに、該支持基板の蛍光体層が積層される面の反射率が、95%以上であることが好ましい。
また、該支持基板がチタニア、アルミナ、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、炭酸亜鉛、及び炭酸マグネシウムの群から選ばれる少なくとも1つを含有することが好ましい。
また、該蛍光体層が含有する蛍光体の体積平均粒径が5μm以上、15μm以下であることが好ましい。
上記の特性を有したX線像変換スクリ−ンは、発明の実施態様において後述する通り、蛍光体の種類、蛍光体の粒子径、蛍光体の粒子径分布、X線像変換スクリーンへの蛍光体の塗布量、蛍光体層における蛍光体の充填率、蛍光体を塗布する支持基板の反射率等を適宜調整することにより作成することができる。
本発明により、高感度領域で画質の優れたX線像の撮像が可能なX線像変換スクリーンを提供することが可能になる。
また、本発明は、上記X線像変換スクリーン及び光検出器を含む、高感度領域で画質の優れたX線像の撮像が可能なフラットパネルディテクタを提供することが可能になる。
更に本発明は、高感度領域で画質の優れたX線像の撮像が可能なX線検査装置を提供することが可能になる。
また、本発明は、上記X線像変換スクリーン及び光検出器を含む、高感度領域で画質の優れたX線像の撮像が可能なフラットパネルディテクタを提供することが可能になる。
更に本発明は、高感度領域で画質の優れたX線像の撮像が可能なX線検査装置を提供することが可能になる。
以下、本発明について実施形態や例示物を示して説明するが、本発明は以下の実施形態や例示物等に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において任意に変形して実施することができる。
尚、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
以下、図1を用いて本発明の実施形態に係るX線像変換スクリーン、およびそれを用いたフラットパネルディテクタ(以下、「FPD」と称する場合がある)の好ましい構成について説明するが、本発明はこれらに限定されない。
尚、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
以下、図1を用いて本発明の実施形態に係るX線像変換スクリーン、およびそれを用いたフラットパネルディテクタ(以下、「FPD」と称する場合がある)の好ましい構成について説明するが、本発明はこれらに限定されない。
本発明は、支持基板、及び、該支持基板上に積層された蛍光体層を含むX線像変換スクリ−ンであって、該蛍光体層は、Tb、Pr、Ce、Yb、Euの群から選ばれる少なくとも1つ、特に好ましくはTbを賦活剤とする酸硫化ガドリニウム蛍光体を含有し、該X線像変換スクリーンの感度をx、q’DQEをyとした時に、感度2400以上、3600以下の範囲において、下記式(1)を満たすX線像変換スクリーンである。下記式(1)を満たすことで、高感度領域においても画質の優れたX線像の撮像が可能なX線像変換スクリーンを提供することが可能になる。また、本発明は該X線像変換スクリーン及び光検出器を備えたフラットパネルディテクタ、並びに、該フラットパネルディテクタを備えたX線像検査装置である。より画質の優れたX線像の撮像が可能である点から下記式(2)を満たすことがより好ましい。
y−(−29.222x+174950)≧5000 ・・・(1)
y−(−29.222x+174950)≧7000 ・・・(2)
また、X線像変換スクリーンの感度の下限は1900以上であり、求められる特性によって2400以上であってもよく、2700以上であってもよく、2900以上であってもよく、一方、上限は3600以下であり、DQEを高める観点から3400以下であってもよく、3200以下がより好ましい。
y−(−29.222x+174950)≧5000 ・・・(1)
y−(−29.222x+174950)≧7000 ・・・(2)
また、X線像変換スクリーンの感度の下限は1900以上であり、求められる特性によって2400以上であってもよく、2700以上であってもよく、2900以上であってもよく、一方、上限は3600以下であり、DQEを高める観点から3400以下であってもよく、3200以下がより好ましい。
フラットパネルディテクタ1は、X線像変換スクリーン2、光検出器3、および電源部(図示しない)からなる。X線像変換スクリーン2は、入射されたX線のエネルギーを吸収して、波長が300nmから800nmの範囲の電磁波、すなわち、可視光線を中心に紫外光から赤外光にわたる範囲の電磁波(光)を発光する。
X線像変換スクリーン2は、支持基板4及び支持基板上に積層された蛍光体層5を含む。
X線像変換スクリーン2の出光面と光検出器3とを、保護層6を介して、接着又は密着させることでフラットパネルディテクタ1となる。X線像変換スクリーン2へのX線の入射方向は特に限定されず、X線像変換スクリーン2の支持基板4側から入射しても良いし、蛍光体層5側から入射しても良い。X線像変換スクリーン2で発光した光が、光検出器3に到達して光電変換を行い、出力する。以下、各構成部材について、説明する。
X線像変換スクリーン2の出光面と光検出器3とを、保護層6を介して、接着又は密着させることでフラットパネルディテクタ1となる。X線像変換スクリーン2へのX線の入射方向は特に限定されず、X線像変換スクリーン2の支持基板4側から入射しても良いし、蛍光体層5側から入射しても良い。X線像変換スクリーン2で発光した光が、光検出器3に到達して光電変換を行い、出力する。以下、各構成部材について、説明する。
[支持基板]
蛍光体層を積層する支持基板としては、例えば酢酸セルロース、プロピオン酸セルロース、酢酸酪酸セルロース、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル、ポリスチレン、ポリメタクリレート、ポリアミド、塩化ビニル−酢酸ビニルコポリマー、ポリカーボネートなどの樹脂、及びこれにTiO2(チタニア)やAl2O3(アルミナ)、BaSO4(硫酸バリウム)、CaCO3(炭酸カルシウム)、ZnCO3(炭酸亜鉛)及びMgCO3(炭酸マグネシウム)などのフィラーを分散させたもの、紙、アルミニウムなどが用いられる。
支持基板の蛍光体層を積層する側の面の反射率は、通常80%以上であり、好ましくは90%以上である。本願発明に係るX線像変換スクリーンは、高エネルギーのX線での使用に適しており、その場合、支持基板の蛍光体層を積層する側の面の反射率は、好ましくは95%以上、より好ましくは98%以上である。
支持基板の厚みは特段限定されず、通常10μm以上、好ましくは50μm以上、また通常200μm以下、好ましくは100μm以下である。
蛍光体層を積層する支持基板としては、例えば酢酸セルロース、プロピオン酸セルロース、酢酸酪酸セルロース、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル、ポリスチレン、ポリメタクリレート、ポリアミド、塩化ビニル−酢酸ビニルコポリマー、ポリカーボネートなどの樹脂、及びこれにTiO2(チタニア)やAl2O3(アルミナ)、BaSO4(硫酸バリウム)、CaCO3(炭酸カルシウム)、ZnCO3(炭酸亜鉛)及びMgCO3(炭酸マグネシウム)などのフィラーを分散させたもの、紙、アルミニウムなどが用いられる。
支持基板の蛍光体層を積層する側の面の反射率は、通常80%以上であり、好ましくは90%以上である。本願発明に係るX線像変換スクリーンは、高エネルギーのX線での使用に適しており、その場合、支持基板の蛍光体層を積層する側の面の反射率は、好ましくは95%以上、より好ましくは98%以上である。
支持基板の厚みは特段限定されず、通常10μm以上、好ましくは50μm以上、また通常200μm以下、好ましくは100μm以下である。
[蛍光体層]
本発明に用いる蛍光体層は、蛍光体を含む層である。
(蛍光体粒子)
本実施形態において蛍光体粒子は、入射されたX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)を発光する蛍光体の粒子をいう。
蛍光体層は、特開2000−162394号公報や特開2003−82347号公報に記載の如く、酸硫化ガドリニウム蛍光体(Gd2O2S)に、テルビウム(Tb)、プラセオジム(Pr)、セリウム(Ce)、イッテルビウム(Yb)、ユウロピウム(Eu)を賦活物質として含有する蛍光体(以下、それぞれをGOS:Tb蛍光体、GOS:Pr蛍光体、GOS:Ce蛍光体、GOS:Yb蛍光体、GOS:Eu蛍光体とも称する。)を含む。これらの中でも、高輝度であるGOS:Tb蛍光体、短残光であるGOS:Pr蛍光体が好ましく、特にGOS:Tb蛍光体が好ましい。また、これら賦活物質は複数含有してもよい。
本発明に用いる蛍光体層は、蛍光体を含む層である。
(蛍光体粒子)
本実施形態において蛍光体粒子は、入射されたX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)を発光する蛍光体の粒子をいう。
蛍光体層は、特開2000−162394号公報や特開2003−82347号公報に記載の如く、酸硫化ガドリニウム蛍光体(Gd2O2S)に、テルビウム(Tb)、プラセオジム(Pr)、セリウム(Ce)、イッテルビウム(Yb)、ユウロピウム(Eu)を賦活物質として含有する蛍光体(以下、それぞれをGOS:Tb蛍光体、GOS:Pr蛍光体、GOS:Ce蛍光体、GOS:Yb蛍光体、GOS:Eu蛍光体とも称する。)を含む。これらの中でも、高輝度であるGOS:Tb蛍光体、短残光であるGOS:Pr蛍光体が好ましく、特にGOS:Tb蛍光体が好ましい。また、これら賦活物質は複数含有してもよい。
蛍光体層に含まれる蛍光体の体積平均粒径(平均粒子径ともいう)は、通常30μm以下、好ましくは15μm以下、また通常0.01μm以上、好ましくは0.5μm以上、さらに好ましくは2μm以上、よりに好ましくは5μm以上である。
上記範囲内であると、光を散乱する効果が大きく、得られるX線像変換スクリーンの感度が良好である点で好ましい。
また、蛍光体粒子は異なる体積平均粒径の蛍光体粒子を2種以上混合してもよく、3種以上混合することもできる。蛍光体粒子の粒子径分布を調整することにより、感度とDQEを適宜調整できる。
異なる体積平均粒径の蛍光体粒子を2種以上混合する場合の一例として、通常5μm未満と5μm以上の体積平均粒径の蛍光体粒子を用いることができる。
全蛍光体粒子に対する5μm以上の体積平均粒径の蛍光体粒子の重量割合としては、通常1wt%以上、好ましくは10wt%以上、より好ましくは30wt%以上、更に好ましくは50wt%以上、特に好ましくは70wt%以上、最も好ましくは80wt%以上であり、通常100wt%以下である。また、通常5μm未満と5μm以上の体積平均粒径の蛍光体粒子同士の粒径差は、好ましくは0.5μm以上、より好ましくは1μm以上、更に好ましくは3μm以上、特に好ましくは5μm以上であり、通常100μm以下、好ましくは50μm以下、より好ましくは20μm以下である。
上記範囲内であると、光を散乱する効果が大きく、得られるX線像変換スクリーンの感度が良好である点で好ましい。
また、蛍光体粒子は異なる体積平均粒径の蛍光体粒子を2種以上混合してもよく、3種以上混合することもできる。蛍光体粒子の粒子径分布を調整することにより、感度とDQEを適宜調整できる。
異なる体積平均粒径の蛍光体粒子を2種以上混合する場合の一例として、通常5μm未満と5μm以上の体積平均粒径の蛍光体粒子を用いることができる。
全蛍光体粒子に対する5μm以上の体積平均粒径の蛍光体粒子の重量割合としては、通常1wt%以上、好ましくは10wt%以上、より好ましくは30wt%以上、更に好ましくは50wt%以上、特に好ましくは70wt%以上、最も好ましくは80wt%以上であり、通常100wt%以下である。また、通常5μm未満と5μm以上の体積平均粒径の蛍光体粒子同士の粒径差は、好ましくは0.5μm以上、より好ましくは1μm以上、更に好ましくは3μm以上、特に好ましくは5μm以上であり、通常100μm以下、好ましくは50μm以下、より好ましくは20μm以下である。
(蛍光体の充填率)
蛍光体層における蛍光体の充填率は、通常40%以上、好ましくは50%以上、更に好ましくは60%以上、また通常100%以下である。
上記範囲内であると、入射するX線を効率的に可視光に変換できる点で好ましい。
尚、充填率の測定方法は、下記の通り行う。
塗布前の基板の重さ(W0)と、蛍光体層を形成した後の重さ(W1)を測定する。形成された蛍光体を含む層の膜厚及び面積と、測定した膜の重さ(W1−W0)から、単位体積当りの重さを算出する。
一方、蛍光体と媒質の重さの比より、層中に含有される蛍光体の単位体積当りの重さを算出する。算出された蛍光体の単位体積当りの含有量と、蛍光体の比重から、蛍光体の充填率(体積%)を算出することが可能となる。
蛍光体層における蛍光体の充填率は、通常40%以上、好ましくは50%以上、更に好ましくは60%以上、また通常100%以下である。
上記範囲内であると、入射するX線を効率的に可視光に変換できる点で好ましい。
尚、充填率の測定方法は、下記の通り行う。
塗布前の基板の重さ(W0)と、蛍光体層を形成した後の重さ(W1)を測定する。形成された蛍光体を含む層の膜厚及び面積と、測定した膜の重さ(W1−W0)から、単位体積当りの重さを算出する。
一方、蛍光体と媒質の重さの比より、層中に含有される蛍光体の単位体積当りの重さを算出する。算出された蛍光体の単位体積当りの含有量と、蛍光体の比重から、蛍光体の充填率(体積%)を算出することが可能となる。
(蛍光体層の蛍光体積層量)
蛍光体層の蛍光体積層量(蛍光体量ともいう)は特に限定されず、X線像変換スクリーンの大きさや、要求される感度により適宜設定できる。蛍光体粒子が積層されることで蛍光体層を形成することが好ましく、通常20mg/cm2以上、好ましくは100mg/cm2以上であり、また通常1000mg/cm2以下、好ましくは500mg/cm2以下、さらに好ましくは、300mg/cm2以下である。本願発明に係るX線像変換スクリーンは、高エネルギーのX線での使用に適しており、その場合、蛍光体積層量は通常110mg/cm2以上、好ましくは120mg/cm2以上、さらに好ましくは130mg/cm2以上、より好ましくは140mg/cm2以上である。
(蛍光体層の厚み)
蛍光体層の厚みは特段限定されず、通常10μm以上、好ましくは50μm以上、より好ましくは100μm以上、更に好ましくは150μm以上、特に好ましくは200μm以上、通常1000μm以下、好ましくは600μm以下、より好ましくは500μm以下、更に好ましくは450μm以下である。
上記範囲であれば、感度と鮮鋭度とのバランスが良くなる傾向がある。
蛍光体層の蛍光体積層量(蛍光体量ともいう)は特に限定されず、X線像変換スクリーンの大きさや、要求される感度により適宜設定できる。蛍光体粒子が積層されることで蛍光体層を形成することが好ましく、通常20mg/cm2以上、好ましくは100mg/cm2以上であり、また通常1000mg/cm2以下、好ましくは500mg/cm2以下、さらに好ましくは、300mg/cm2以下である。本願発明に係るX線像変換スクリーンは、高エネルギーのX線での使用に適しており、その場合、蛍光体積層量は通常110mg/cm2以上、好ましくは120mg/cm2以上、さらに好ましくは130mg/cm2以上、より好ましくは140mg/cm2以上である。
(蛍光体層の厚み)
蛍光体層の厚みは特段限定されず、通常10μm以上、好ましくは50μm以上、より好ましくは100μm以上、更に好ましくは150μm以上、特に好ましくは200μm以上、通常1000μm以下、好ましくは600μm以下、より好ましくは500μm以下、更に好ましくは450μm以下である。
上記範囲であれば、感度と鮮鋭度とのバランスが良くなる傾向がある。
[蛍光体層の形成方法]
蛍光体層の形成方法としては特段の限定は無く、例えば真空蒸着法により層を形成する方法や湿式成膜法により層を形成する方法が挙げられる。
以下、蛍光体含有組成物を用いる湿式成膜法により層を形成する方法について詳説する。
蛍光体層の形成方法としては特段の限定は無く、例えば真空蒸着法により層を形成する方法や湿式成膜法により層を形成する方法が挙げられる。
以下、蛍光体含有組成物を用いる湿式成膜法により層を形成する方法について詳説する。
湿式成膜法で蛍光体層を形成する場合、その工程には通常、蛍光体含有組成物調製工程、塗布工程、及び乾燥工程、を含む。尚、乾燥工程後に、後処理工程(洗浄、乾燥などを行う工程)を任意に含んでいてもよい
(蛍光体含有組成物調製工程)
蛍光体含有組成物調製工程では、蛍光体含有組成物を調製する。蛍光体含有組成物は、形状は粉末であってもスラリー状のものであってもよい。
蛍光体含有組成物は、前記蛍光体を含み、必要に応じてその他の媒質、例えば、バインダー樹脂、分散剤、可塑剤、光重合性開始剤/熱重合開始剤等を含有させてもよい。また、組成物の粘度を調整する為に、有機溶剤などを含んでいてもよい。
蛍光体含有組成物調製工程では、蛍光体含有組成物を調製する。蛍光体含有組成物は、形状は粉末であってもスラリー状のものであってもよい。
蛍光体含有組成物は、前記蛍光体を含み、必要に応じてその他の媒質、例えば、バインダー樹脂、分散剤、可塑剤、光重合性開始剤/熱重合開始剤等を含有させてもよい。また、組成物の粘度を調整する為に、有機溶剤などを含んでいてもよい。
蛍光体含有組成物に含有されてもよいバインダー樹脂としては、本発明の効果を損なわない限り特に制限はないが、例えば、硝化綿、酢酸セルロース、エチルセルロース、ポリビニルブチラール、線状ポリエステル、ポリ酢酸ビニル、塩化ビニリデン・塩化ビニルコポリマー、塩化ビニル・酢酸ビニルコポリマー、ポリアルキル−(メタ)アクリレート、ポリカーボネート、ポリウレタン、セルロースアセテートブチレート、ポリビニルアルコール、ゼラチン、デキストリン等のポリサッカライド、アラビアゴムなどが挙げられる。
蛍光体含有組成物にバインダー樹脂を含有させる場合には、蛍光体含有組成物全量に対しバインダー樹脂が通常0.1重量%以上、好ましくは2.0重量%以上であり、また通常20重量%以下、好ましくは10重量%以下である。
蛍光体含有組成物にバインダー樹脂を含有させる場合には、蛍光体含有組成物全量に対しバインダー樹脂が通常0.1重量%以上、好ましくは2.0重量%以上であり、また通常20重量%以下、好ましくは10重量%以下である。
また、分散剤としては、本発明の効果を損なわない限り特に制限はないが、例えば、フタル酸、ステアリン酸などが挙げられる。
更に、可塑剤としては、リン酸トリフェニル、フタル酸ジブチルなどが挙げられる。
これら材料は、1種を単独で用いてもよく、異なる2種以上を併用してもよい。
更に、可塑剤としては、リン酸トリフェニル、フタル酸ジブチルなどが挙げられる。
これら材料は、1種を単独で用いてもよく、異なる2種以上を併用してもよい。
蛍光体含有組成物に含有されていてもよい有機溶剤としては、上記蛍光体及び媒質を溶解又は分散できるものであれば特に制限はないが、例えば、エタノール、メチルエチルエーテル、酢酸ブチル、酢酸エチル、エチルエーテル、キシレンなどが挙げられる。有機溶剤は、1種を単独で用いてもよく、異なる2種以上を併用してもよい。
尚、蛍光体と媒質との屈折率差が大きいほど、蛍光体粒子における光散乱効果が大きく、蛍光体から発光した光を凹部に集光しやすい点で、媒質の屈折率は、1.3以下が好ましく、1.1以下が更に好ましい。
蛍光体を含む上記原料を、適宜混合・撹拌することで、蛍光体含有組成物を調製できる。
蛍光体を含む上記原料を、適宜混合・撹拌することで、蛍光体含有組成物を調製できる。
(塗布工程、乾燥工程)
塗布工程では、調製した蛍光体含有組成物を支持体上に塗布し、塗膜を形成する。
塗布による塗膜の形成方法としては、本発明の効果を損なわない限り特に制限はなく公知の技術が適用可能であるが、例えば、ダイコート法、スクリーン印刷法、インクジェット法、スピンコーター法などが挙げられる。
形成された塗膜は、ホットプレートや温風乾燥機等を使って乾燥または熱硬化させ、或いは紫外線照射装置などを用いて光硬化させることで、蛍光体層を得る。
蛍光体層は、異なる2種以上の膜を積層することで、多層を形成していてもよい。多層とする場合、例えば、蛍光体の平均粒径や粒度分布、又は含有される媒質などが異なる層を適宜積層できる。
塗布工程では、調製した蛍光体含有組成物を支持体上に塗布し、塗膜を形成する。
塗布による塗膜の形成方法としては、本発明の効果を損なわない限り特に制限はなく公知の技術が適用可能であるが、例えば、ダイコート法、スクリーン印刷法、インクジェット法、スピンコーター法などが挙げられる。
形成された塗膜は、ホットプレートや温風乾燥機等を使って乾燥または熱硬化させ、或いは紫外線照射装置などを用いて光硬化させることで、蛍光体層を得る。
蛍光体層は、異なる2種以上の膜を積層することで、多層を形成していてもよい。多層とする場合、例えば、蛍光体の平均粒径や粒度分布、又は含有される媒質などが異なる層を適宜積層できる。
[光検出器]
光検出器は、蛍光体層に対向して光電変換部を備え、蛍光体層で発せられた蛍光を、電気信号等に変換する機能を有する。このような機能を有する限り光検出器は特段限定されず、既知の光検出器を適宜用いることができる。
光検出器は、蛍光体層に対向して光電変換部を備え、蛍光体層で発せられた蛍光を、電気信号等に変換する機能を有する。このような機能を有する限り光検出器は特段限定されず、既知の光検出器を適宜用いることができる。
[接着層]
本実施形態に係るX線像変換スクリーンは、誘電体多層反射膜と蛍光体層との間に接着層を有してもよい。接着層を含むことで、X線像変換スクリーンにおける感度及び鮮鋭度のトレードオフ曲線を、望ましい方向にシフトさせることができる。
接着層は、本発明の効果を損なわずに有機多層反射膜と蛍光体層とが接着されるようであればその材料は特に限定されず、例えば、ポリウレタン樹脂、スチレン・ブタジエン共重合体、アクリロニトリル・ブタジエン共重合体、ポリエステル樹脂、クロロプレン樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられ、中でも接着性及び光学特性(感度と鮮鋭度)の観点から、ポリウレタン樹脂、スチレン・ブタジエン共重合体、アクリロニトリル・ブタジエン共重合体、ポリエステル樹脂が好ましく、特にポリウレタン樹脂が好ましい。接着剤として用いる樹脂は、その樹脂単独でもよいし、本発明を損なわない範囲において、他の成分との共重合体でもよい。また、本発明を損なわない範囲において、例えばカルボキシル基、スルホン酸基、アミノ基等で変性されてもよく、これらの官能基の一部の水素がアルカリ金属やアルカリ土類金属に置き換わってもよい。
本実施形態に係るX線像変換スクリーンは、誘電体多層反射膜と蛍光体層との間に接着層を有してもよい。接着層を含むことで、X線像変換スクリーンにおける感度及び鮮鋭度のトレードオフ曲線を、望ましい方向にシフトさせることができる。
接着層は、本発明の効果を損なわずに有機多層反射膜と蛍光体層とが接着されるようであればその材料は特に限定されず、例えば、ポリウレタン樹脂、スチレン・ブタジエン共重合体、アクリロニトリル・ブタジエン共重合体、ポリエステル樹脂、クロロプレン樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられ、中でも接着性及び光学特性(感度と鮮鋭度)の観点から、ポリウレタン樹脂、スチレン・ブタジエン共重合体、アクリロニトリル・ブタジエン共重合体、ポリエステル樹脂が好ましく、特にポリウレタン樹脂が好ましい。接着剤として用いる樹脂は、その樹脂単独でもよいし、本発明を損なわない範囲において、他の成分との共重合体でもよい。また、本発明を損なわない範囲において、例えばカルボキシル基、スルホン酸基、アミノ基等で変性されてもよく、これらの官能基の一部の水素がアルカリ金属やアルカリ土類金属に置き換わってもよい。
本実施形態で用いる接着剤は、水分散系、溶液系、反応系、ホットメルト系等、いずれの分類であってもよいが、水分散系、溶液系が好ましく、特に水分散系が好ましい。
また接着層は、1種または2種以上の樹脂を含むことが好ましく、ポリウレタン樹脂、スチレン・ブタジエン共重合体、アクリロニトリル・ブタジエン共重合体、ポリエステル樹脂からなる群から選ばれる1種または2種以上の樹脂を含むことがより好ましい。接着層の層構成は特に限定されず、1層のみで形成されていてもよく2層以上の多層であってもよい。例えば、有機多層反射膜の上面にポリウレタン樹脂層と、ポリウレタン樹脂とは異なる樹脂層とで構成されてもよいし、ポリウレタン樹脂と、ポリウレタン樹脂とは異なる樹脂とを予め混合した後に混合接着層として構成されてもよい。
また接着層は、1種または2種以上の樹脂を含むことが好ましく、ポリウレタン樹脂、スチレン・ブタジエン共重合体、アクリロニトリル・ブタジエン共重合体、ポリエステル樹脂からなる群から選ばれる1種または2種以上の樹脂を含むことがより好ましい。接着層の層構成は特に限定されず、1層のみで形成されていてもよく2層以上の多層であってもよい。例えば、有機多層反射膜の上面にポリウレタン樹脂層と、ポリウレタン樹脂とは異なる樹脂層とで構成されてもよいし、ポリウレタン樹脂と、ポリウレタン樹脂とは異なる樹脂とを予め混合した後に混合接着層として構成されてもよい。
接着層の塗布方法は、本発明の効果を損なわない限り特に制限はなく公知の技術が適用可能であるが、例えば、ダイコート法、スクリーン印刷法、インクジェット法、スピンコーター法などが挙げられる。また、接着剤を塗布した後に、乾燥工程、後処理工程(洗浄、乾燥)等を任意に含んでいてもよい。
接着層の厚みは、本発明の効果を損なわない限り特に制限はないが、通常0.1〜100μm、好ましくは0.5〜30μm、さらに好ましくは1〜20μmである。
上記範囲内であると有機多層反射膜と蛍光体層との密着性が良好であり、且つ感度および鮮鋭度などの光学特性が良好である点で好ましい。
接着層の厚みは、本発明の効果を損なわない限り特に制限はないが、通常0.1〜100μm、好ましくは0.5〜30μm、さらに好ましくは1〜20μmである。
上記範囲内であると有機多層反射膜と蛍光体層との密着性が良好であり、且つ感度および鮮鋭度などの光学特性が良好である点で好ましい。
[保護膜]
上記蛍光層を形成後、更に蛍光体層の上に保護層を形成していてもよい。
保護層を形成する材料は、本発明の効果を損なわない限り特に制限はないが、例えば、ウレタン(メタ)アクリレート、単官能(メタ)アクリレート、多官能(メタ)アクリレートを含有する放射線硬化性組成物の硬化物等や、粘着層を有するPET等のフィルムがある。前述の放射線硬化性組成物中には、必要に応じて適宜上記以外の材料が含有されていてもよい。
上記蛍光層を形成後、更に蛍光体層の上に保護層を形成していてもよい。
保護層を形成する材料は、本発明の効果を損なわない限り特に制限はないが、例えば、ウレタン(メタ)アクリレート、単官能(メタ)アクリレート、多官能(メタ)アクリレートを含有する放射線硬化性組成物の硬化物等や、粘着層を有するPET等のフィルムがある。前述の放射線硬化性組成物中には、必要に応じて適宜上記以外の材料が含有されていてもよい。
[X線検査装置]
図2に示すX線検査装置において、18は人体、動物、各種物品等の被検体であり、この被検体18に対してX線管12等の放射線源からX線13が照射される。被検体18により吸収もしくは散乱されたX線13は、フラットパネルディテクタ14を内蔵するX線画像撮影装置15に照射される。被検体18を透過したX線はフラットパネルディテクタ14で画像信号として検出される。X 線画像撮影装置15 から出力される画像信号は、画像処理部16でデジタル処理された後、CRT等の表示部17にX線画像(検査画像)として表示される。
図2に示すX線検査装置において、18は人体、動物、各種物品等の被検体であり、この被検体18に対してX線管12等の放射線源からX線13が照射される。被検体18により吸収もしくは散乱されたX線13は、フラットパネルディテクタ14を内蔵するX線画像撮影装置15に照射される。被検体18を透過したX線はフラットパネルディテクタ14で画像信号として検出される。X 線画像撮影装置15 から出力される画像信号は、画像処理部16でデジタル処理された後、CRT等の表示部17にX線画像(検査画像)として表示される。
以下、本発明を実験例によりさらに具体的に説明するが、本発明はその要旨を逸脱しない限り、以下の実験例に限定されるものではない。
[X線像変換スクリーンの作製]
(実験例A)
ポリビニルブチラール樹脂、ウレタン樹脂脂及び可塑剤の混合物20重量部を、トルエン、2−ブタノール及び、キシレンの混合溶剤80重量部に溶解し、十分に攪拌して結合剤を作成した。
乾燥後の蛍光体層の樹脂量と蛍光体量が、表1の重量比になるように、前記結合剤と、平均粒子径9μmのGd2O2S:Tb蛍光体を混合して充分に撹拌し、さらにこれをビーズミルで分散処理して「蛍光体組成物1」を調製した。
次いで、炭酸カルシウムを含有するポリエチレンテレフタレートフィルム(帝人社製 UXQ2-188)を支持基板として、前記「蛍光体組成物1」をブレードコータを使用して、塗布時の支持基板とブレードとのギャップを表1に示す通り複数の条件に設定し、塗布して蛍光体層を支持体上に形成し、乾燥温度を70℃から80℃で乾燥させることによって、蛍光体層を形成させた。乾燥後の蛍光体層の膜厚及び蛍光体塗布重量は、表1に示す通り形成されていた。このようにして、実験例AのX線像変換スクリーンを得た。
(実験例A)
ポリビニルブチラール樹脂、ウレタン樹脂脂及び可塑剤の混合物20重量部を、トルエン、2−ブタノール及び、キシレンの混合溶剤80重量部に溶解し、十分に攪拌して結合剤を作成した。
乾燥後の蛍光体層の樹脂量と蛍光体量が、表1の重量比になるように、前記結合剤と、平均粒子径9μmのGd2O2S:Tb蛍光体を混合して充分に撹拌し、さらにこれをビーズミルで分散処理して「蛍光体組成物1」を調製した。
次いで、炭酸カルシウムを含有するポリエチレンテレフタレートフィルム(帝人社製 UXQ2-188)を支持基板として、前記「蛍光体組成物1」をブレードコータを使用して、塗布時の支持基板とブレードとのギャップを表1に示す通り複数の条件に設定し、塗布して蛍光体層を支持体上に形成し、乾燥温度を70℃から80℃で乾燥させることによって、蛍光体層を形成させた。乾燥後の蛍光体層の膜厚及び蛍光体塗布重量は、表1に示す通り形成されていた。このようにして、実験例AのX線像変換スクリーンを得た。
(実験例B)
蛍光体を表1に示す粒径の混合物にした以外は実験例Aと同様にして、「蛍光体組成物2」を調製した。
次いで、前記「蛍光体組成物2」を実験例Aと同様に、表1に示す複数の条件に従って蛍光体層を形成した。乾燥後の蛍光体層の膜厚及び蛍光体塗布重量は、表1に示す通り形成されていた。このようにして、実験例BのX線像変換スクリーンを得た。
蛍光体を表1に示す粒径の混合物にした以外は実験例Aと同様にして、「蛍光体組成物2」を調製した。
次いで、前記「蛍光体組成物2」を実験例Aと同様に、表1に示す複数の条件に従って蛍光体層を形成した。乾燥後の蛍光体層の膜厚及び蛍光体塗布重量は、表1に示す通り形成されていた。このようにして、実験例BのX線像変換スクリーンを得た。
(実験例C)
蛍光体を表1に示す粒径の混合物にし、蛍光体量および樹脂量を表1に示すとおりにした以外は実験例Aと同様にして、「蛍光体組成物3」を調製した。
次いで、前記「蛍光体組成物3」を実験例Aと同様に、表1に示す複数の条件に従って、炭酸カルシウムを含有するポリエチレンテレフタレートフィルム(東レ社製 E60)を支持基板として、蛍光体層を形成した。乾燥後の蛍光体層の膜厚及び蛍光体塗布重量は、表1に示す通り形成されていた。このようにして、実験例CのX線像変換スクリーンを得た。
蛍光体を表1に示す粒径の混合物にし、蛍光体量および樹脂量を表1に示すとおりにした以外は実験例Aと同様にして、「蛍光体組成物3」を調製した。
次いで、前記「蛍光体組成物3」を実験例Aと同様に、表1に示す複数の条件に従って、炭酸カルシウムを含有するポリエチレンテレフタレートフィルム(東レ社製 E60)を支持基板として、蛍光体層を形成した。乾燥後の蛍光体層の膜厚及び蛍光体塗布重量は、表1に示す通り形成されていた。このようにして、実験例CのX線像変換スクリーンを得た。
(実験例D)
前記「蛍光体組成物2」を実験例Aと同様に、表1に示す複数の条件に従って、炭酸カルシウムを含有するポリエチレンテレフタレートフィルム(東レ社製 E60)を支持基板として、蛍光体層を形成した。乾燥後の蛍光体層の膜厚及び蛍光体塗布重量は、表1に示す通り形成されていた。このようにして、実験例DのX線像変換スクリーンを得た。
前記「蛍光体組成物2」を実験例Aと同様に、表1に示す複数の条件に従って、炭酸カルシウムを含有するポリエチレンテレフタレートフィルム(東レ社製 E60)を支持基板として、蛍光体層を形成した。乾燥後の蛍光体層の膜厚及び蛍光体塗布重量は、表1に示す通り形成されていた。このようにして、実験例DのX線像変換スクリーンを得た。
[感度−q’DQE標準線の設定]
(参考例)
次に、表2に示す各X線像変換スクリーン(三菱化学社製 X線シンチレータスクリーン DRZシリーズ)について、X線カメラ(Teledyne Rad-icon Imaging社製 Rad-icon)及び、X線発生装置((株)ジョブ社製、PORTA 100HF)を用いて、感度およびq’DQE値を評価した。
なお、感度およびq’DQE値は、X線発生位置からX線カメラ受光部表面までの距離を78cmとし、厚さ7cmの水ファントムを通した管電圧80kV、管電流12mAsのX線で、撮影した場合の感度およびMTF、NNPSを測定し、q’DQE値の絶対値を求め評価した。
なお、MTF、NNPS及びq’DQE値の評価において空間周波数は、特許第3292548号公報や特許第3337103号公報等で通常行われているように、2lps/mmにおける、値を採用し、特性を評価した。
その結果、表2に示す各X線像変換スクリーンは、図3に示す通り、高感度領域で、感度およびq’DQE値がトレードオフの関係にあり、直線状に右肩下がりとなることが明らかになった。また、この直線の近似式「y=ax+b」(最小二乗法)を求めたところ、「y=−29.222x+174950」(a=−29.222、b=174950)の近似式で表されることが明らかになった。
(参考例)
次に、表2に示す各X線像変換スクリーン(三菱化学社製 X線シンチレータスクリーン DRZシリーズ)について、X線カメラ(Teledyne Rad-icon Imaging社製 Rad-icon)及び、X線発生装置((株)ジョブ社製、PORTA 100HF)を用いて、感度およびq’DQE値を評価した。
なお、感度およびq’DQE値は、X線発生位置からX線カメラ受光部表面までの距離を78cmとし、厚さ7cmの水ファントムを通した管電圧80kV、管電流12mAsのX線で、撮影した場合の感度およびMTF、NNPSを測定し、q’DQE値の絶対値を求め評価した。
なお、MTF、NNPS及びq’DQE値の評価において空間周波数は、特許第3292548号公報や特許第3337103号公報等で通常行われているように、2lps/mmにおける、値を採用し、特性を評価した。
その結果、表2に示す各X線像変換スクリーンは、図3に示す通り、高感度領域で、感度およびq’DQE値がトレードオフの関係にあり、直線状に右肩下がりとなることが明らかになった。また、この直線の近似式「y=ax+b」(最小二乗法)を求めたところ、「y=−29.222x+174950」(a=−29.222、b=174950)の近似式で表されることが明らかになった。
さらに実験例A〜Dの各X線像変換スクリーンについて、上記参考例と同様にして感度およびq’DQE値を評価した。なお、MTF、NNPS及びq’DQE値の評価において空間周波数は、前述の通り、2lps/mmにおける、値を採用し、特性を評価した。また、「y−(ax+b)」の値を求めて、トレードオフラインからのq’DQE値の向上を評価した。その結果を、表3及び図3に示す。
評価結果から、実験例A〜CのX線像変換スクリーンは、蛍光体の粒子径、粒子径分布、蛍光体の塗布量、蛍光体を塗布する支持基板の反射率等の組み合わせにより、参考例のX線像変換スクリーンに比べて高い感度とq’DQE値を有するX線像変換スクリーンが得られることが明らかになった。実験例A〜CのX線像変換スクリーンの中から高い感度とq’DQE値の得られたX線像変換スクリーンを用いてフラットパネルディテクタを作成し、X線検査装置を用いて画像を取得したところ、「y−(ax+b)」の値に応じて、高い画質のX線像が得られた。また、その効果が、特に高感度領域で顕著であることが明らかになった。
図及び表から明らかなとおり、「y−(ax+b)」の値が、5000以上であることが好ましく、「y−(ax+b)」の値が、7000以上であることがより好ましい。
上記要件を満足する本発明のX線像変換スクリーンは、感度が高いためX線による被ばくが少なく、またq’DQE値が高いため同じ線量でも鮮明な画像を得ることができる。
評価結果から、実験例A〜CのX線像変換スクリーンは、蛍光体の粒子径、粒子径分布、蛍光体の塗布量、蛍光体を塗布する支持基板の反射率等の組み合わせにより、参考例のX線像変換スクリーンに比べて高い感度とq’DQE値を有するX線像変換スクリーンが得られることが明らかになった。実験例A〜CのX線像変換スクリーンの中から高い感度とq’DQE値の得られたX線像変換スクリーンを用いてフラットパネルディテクタを作成し、X線検査装置を用いて画像を取得したところ、「y−(ax+b)」の値に応じて、高い画質のX線像が得られた。また、その効果が、特に高感度領域で顕著であることが明らかになった。
図及び表から明らかなとおり、「y−(ax+b)」の値が、5000以上であることが好ましく、「y−(ax+b)」の値が、7000以上であることがより好ましい。
上記要件を満足する本発明のX線像変換スクリーンは、感度が高いためX線による被ばくが少なく、またq’DQE値が高いため同じ線量でも鮮明な画像を得ることができる。
各項目の定義、算出方法を、以下に示す。
<感度>
感度は、X線をX線像変換スクリーンに照射した時のX線カメラで検出される50×50mm面積の平均光量の相対値で示した。
なお、感度はX線カメラによって値が変わることもあるが、参考例2のDRZシリーズPLUSの値を規格化することで確認できる。
<q’DQE>
q’DQEは以下の方法で求めたMTFとNNPS (規格化ノイズパワースペクトル)から下式を用いて計算した。
q’DQE = MTF2/NNPS
<感度>
感度は、X線をX線像変換スクリーンに照射した時のX線カメラで検出される50×50mm面積の平均光量の相対値で示した。
なお、感度はX線カメラによって値が変わることもあるが、参考例2のDRZシリーズPLUSの値を規格化することで確認できる。
<q’DQE>
q’DQEは以下の方法で求めたMTFとNNPS (規格化ノイズパワースペクトル)から下式を用いて計算した。
q’DQE = MTF2/NNPS
(MTF)
X線カメラの画素列に対して約3°傾けて配置した厚さ1mmのW(タングステン)エッジを介してX線像を撮像し、エッジ部の拡がりからESF (エッジスプレッドファンクション) を測定した。このESFを微分することでLSF (ラインスプレッドファンクション)を計算し、さらにLSFをフーリエ変換することで空間周波数に対するMTFを計
算した。
X線カメラの画素列に対して約3°傾けて配置した厚さ1mmのW(タングステン)エッジを介してX線像を撮像し、エッジ部の拡がりからESF (エッジスプレッドファンクション) を測定した。このESFを微分することでLSF (ラインスプレッドファンクション)を計算し、さらにLSFをフーリエ変換することで空間周波数に対するMTFを計
算した。
(NNPS)
感度測定と同様に撮像した X線画像における各画素の光量値から全画素の平均光量値
を減算しノイズ画像を得た。このノイズ画像を2次元フーリエ変換し、絶対値の二乗を計算することでNPS(ノイズパワースペクトル)を計算した。さらにNPSを上記平均光量値の二乗で除算することによりNNPSを計算した。
なお、MTF、NNPS及びq’DQE値の評価において空間周波数は、前述の通り、2lps/mmにおける、値を採用し、特性を評価した。
感度測定と同様に撮像した X線画像における各画素の光量値から全画素の平均光量値
を減算しノイズ画像を得た。このノイズ画像を2次元フーリエ変換し、絶対値の二乗を計算することでNPS(ノイズパワースペクトル)を計算した。さらにNPSを上記平均光量値の二乗で除算することによりNNPSを計算した。
なお、MTF、NNPS及びq’DQE値の評価において空間周波数は、前述の通り、2lps/mmにおける、値を採用し、特性を評価した。
<反射率>
下記方法で測定した反射率の値を、硫酸バリウム製の標準白板の波長550nmの反射率を100%として、相対値で示した。
反射率は以下の通り測定した。分光光度計(日立製U−3310)を用いて、測定波長200〜800nm、スキャンスピード300nm/min、サンプリング間隔1nmの条件で、まず硫酸バリウム白板の表面反射率を測定し、その結果を基準とし、分光光度計を校正する。次に、硫酸バリウム白板をサンプルに入れ替え、同様に測定する。この測定結果の波長550nmの反射率を読みとった。
下記方法で測定した反射率の値を、硫酸バリウム製の標準白板の波長550nmの反射率を100%として、相対値で示した。
反射率は以下の通り測定した。分光光度計(日立製U−3310)を用いて、測定波長200〜800nm、スキャンスピード300nm/min、サンプリング間隔1nmの条件で、まず硫酸バリウム白板の表面反射率を測定し、その結果を基準とし、分光光度計を校正する。次に、硫酸バリウム白板をサンプルに入れ替え、同様に測定する。この測定結果の波長550nmの反射率を読みとった。
1 フラットパネルディテクタ
2 X線像変換スクリーン
3 光検出器
4 支持基板
5 蛍光体層
6 保護膜
11 X線検査装置
12 X線管
13 X線
14 フラットパネルディテクタ
15 X線画像撮影装置
16 画像処理部
17 表示部
18 被検体
2 X線像変換スクリーン
3 光検出器
4 支持基板
5 蛍光体層
6 保護膜
11 X線検査装置
12 X線管
13 X線
14 フラットパネルディテクタ
15 X線画像撮影装置
16 画像処理部
17 表示部
18 被検体
Claims (9)
- 支持基板、及び、支持基板に積層された蛍光体層を含むX線像変換スクリ−ンであって、
該蛍光体層は、Tb、Pr、Ce、Yb、及びEuの群から選ばれる少なくとも1つを賦活剤とする酸硫化ガドリニウム蛍光体を含有し、
該X線像変換スクリーンの感度をx、q’DQEをyとした時に、感度1900以上、3600以下の範囲において、下記式(1)を満たすX線像変換スクリ−ン。
y−(−29.222x+174950)≧5000 ・・・(1) - 該蛍光体層における単位面積当たりの蛍光体量が、110mg/cm2以上である請求項1に記載のX線像変換スクリ−ン。
- 該蛍光体層における単位面積当たりの蛍光体量が、140mg/cm2以上である請求項1又は2に記載のX線像変換スクリ−ン。
- 該支持基板の該蛍光体層が積層される面の反射率が、90%以上である請求項1〜3のいずれか1項に記載のX線像変換スクリ−ン。
- 該支持基板の蛍光体層が積層される面の反射率が、95%以上である請求項1〜4のいずれか1項に記載のX線像変換スクリ−ン。
- 該支持基板がチタニア、アルミナ、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、炭酸亜鉛、及び炭酸マグネシウムの群から選ばれる少なくとも1つを含有する請求項1〜5のいずれか1項に記載のX線像変換スクリ−ン。
- 該蛍光体層が含有する蛍光体の体積平均粒径が5μm以上、15μm以下である請求項1〜6のいずれか1項に記載のX線像変換スクリ−ン。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載のX線像変換スクリーンと光検出器を備えたフラットパネルディテクタ。
- 請求項8に記載のフラットパネルディテクタを備えたX線検査装置。
Applications Claiming Priority (4)
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JP2017163925A Pending JP2018077214A (ja) | 2016-08-30 | 2017-08-29 | X線像変換スクリーン、フラットパネルディテクタ、及びx線検査装置 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2021124532A1 (ja) * | 2019-12-19 | 2021-06-24 | 株式会社 東芝 | 蛍光板、x線検出器、およびx線検査装置 |
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2017
- 2017-08-29 JP JP2017163925A patent/JP2018077214A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2021124532A1 (ja) * | 2019-12-19 | 2021-06-24 | 株式会社 東芝 | 蛍光板、x線検出器、およびx線検査装置 |
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