JP2568330B2 - 改良された解像性をもつ混合蛍光体ｘ−線増感スクリーン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明はＸ−線増感スクリーンに関し、さ
らに詳しくは改良された解像性をもつＸ−線増感スクリ
ーンに関するものである。

【０００２】

【従来技術】Ｘ−線は密な物体の内部を検査しかつ評価
するために用いられ、また人体の医学的評価にも用いら
れている。これらの評価で作られる像を記録するため
に、Ｘ−線エネルギーをさらに有用なＵＶ−可視光線に
変えるため、適当な蛍光体を含むＸ−線増感スクリーン
を用いるのが普通である。蛍光体により放出される光
は、ついでこのスクリーンに接触している通常のハロゲ
ン化銀エレメントを露光し、かくして所望の記録が作ら
れる。

【０００３】Ｘ−線スクリーンは、普通バインダーと共
にスラリー状に混合した適当な蛍光体を使用し、これを
ある種の一般的な支持体、例えば、ボール紙またはポリ
エステルフィルムのようなものの上に塗布することによ
り作られる。有用な蛍光体は普通出発材料を一緒に混合
し、この混合物を各種の雰囲気、例えば、窒素、水素な
どの中で高められた温度で焼成することにより作られ
る。この蛍光体はつぎに未反応の出発材料をとり除くた
めに水洗し、そして前述のように適当なバインダーとと
もにスラリーにする。塗布後に、仕上ったスクリーンの
使用期間を長くするためその上に保護トップコートまた
は耐磨皮覆を施すことができる。

【０００４】Ｘ−線エネルギー投射の作用下にルミネッ
センスをする多数の材料が知られているが、Ｘ−線増感
スクリーンに用いるため必要とされる特性を備えたもの
はごく僅かの特別のものである。これらには良く知られ
たタングステン酸カルシウム蛍光体と、同じく Brixner
氏により米国特許第４,２２５,６５３号中で述べられ
たＭ′単斜晶形タンタレートとが含まれる。これらのタ
ンタレート蛍光体は、Ｘ−線エネルギーをＵＶ光に変換
するのに極めて効率的であり目下広く使用されている。
また、記載されるべきものには Brines と Rabatin の
両氏により米国特許第４,４９９,１５９号中で述べられ
たものに類似の、ランタンおよびガドリニウムのオキシ
ハライド類がある。

【０００５】前述のＸ−線増感スクリーンユニットとと
もに用いたハロゲン化銀エレメントにより作られる画像
は、これらを人体のＸ−線評価の記録のため使用すると
きは、特に鮮明でかつシャープでなければならない。過
量のＸ−線に人体を露光することは有害であるから、感
度もまた重要なファクターである。そこで、放射線露光
を最小とするためにＸ−線増感スクリーンエレメントの
高感度を維持すると同時に、ノイズのない高画質の像が
作られるのを保証することが特に必要とされる。

【０００６】混合蛍光体の利用も公知技術中で知られて
いる。例えば、米国特許第４,３８７,１４１号において
は改良された感度と鮮明度および低いノイズを達成する
ために、前述の Brixner 特許のタンタレートとタング
ステン酸カルシウムとからなる混合蛍光体について説明
している。

【０００７】平板状粒子のハロゲン化銀エレメントがさ
らに一般的となったので、これらの感光性粒子の諸特性
と各種蛍光体の光出力とを調和させ、さらに良い画質を
達成させることが必要である。ガドリニウムオキシサル
ファイドのような蛍光体と一緒にした前述のタンタレー
ト蛍光体は、これらのハロゲン化銀エレメントについて
も有用である。しかしながら、これらの平板状粒子／蛍
光体システムの感度と鮮明度とを改良することに継続的
な要請があるのである。

【０００８】本発明の目的は、平板状または通常の、例
えば、球状あるいは半球状粒子の、ハロゲン化銀エレメ
ントのいずれかを用いてＸ−線に露光をしたとき、個々
の蛍光体成分によるものよりも高感度と高い解像性とを
生じるような、混合蛍光体Ｘ−線増感スクリーンを提供
することである。

【０００９】

【発明の要点】本発明によれば、支持体と、この支持体
上のバインダー中に分散された蛍光体混合物の層とから
なるＸ−線スクリーンであって、前記の蛍光体混合物
が、単斜晶形Ｍ′構造をもつＹＮｂ_xＴａ_1-xＯ₄である
希土類タンタレートで、ｘが０から０.１５であるタン
タレートと、これに対して希土類活性化ランタンオキシ
ハライドを、蛍光体混合物の全重量を基準に１０〜８０
重量％添加したものから本質的に構成されたものである
改良されたＸ−線増感スクリーンが提供される。

【００１０】

【発明の具体的説明】前記の混合物から作られたスクリ
ーンは、オキシハライド成分の高い変換効率とタンタレ
ート成分の優れた画質とを示す以上の結果を与える。こ
れらのスクリーンは個々の成分単独の知見から予期され
る以上の高い解像性を示している。この効果は平板状粒
子のハロゲン化銀エレメントについて特に認められるも
のであるが、普通のハロゲン化銀写真エレメントを使用
したときにも生ずるものである。

【００１１】好ましくは、ランタンオキシハライドは活
性化されたＬａＯＢｒであり、１０〜８０重量％の広い
範囲に、さらに好ましくは１５〜３５重量％、なおさら
に好ましくは２０〜３０重量％の範囲に存在するもので
ある。Ｘ−線増感スクリーンの好ましい構造の構成体
は、その中に分散した反射性または吸収性の粒子を含む
かまたは任意的にその上に反射性または吸収性の層をも
つこともある支持体、本発明の混合蛍光体を含む蛍光発
生層、および保護層の順序に構成される。この構造体は
平板状粒子の青色感光性ゼラチンハロゲン化銀エレメン
トとともに用いると、少ないＸ−線露光の範囲において
優れた解像性と感度とを生ずるため、Ｘ−線変換スクリ
ーンとして極めて有用である。これに加えて、色素、光
吸収剤、および増白剤などの添加により感度と画質を調
整する通常の方法を、本発明のＸ−線増感スクリーンか
ら得られる画質をさらに強化するために使用することも
できる。

【００１２】例えばツリウム、その他などで活性化した
ランタンオキシハライド、およびニオビウム活性化イッ
トリウムタンタレート蛍光体は、Brinesと Rabatin 両
氏の米国特許第４,４９９,１５９号と Brixner 氏の米
国特許第４,２２５,６５３号でそれぞれ詳しく述べられ
ている方法により作った、これら特許の記述を参考に挙
げておく。ついで、Ｘ−線増感スクリーンはこれら２つ
の蛍光体を所望の割合で混合し、そしてこの混合物を通
常の分散法を用いて、例えば、ｎ−ブチルアセテートと
ｎ−プロパノールとの混合物のような溶剤中で、例え
ば、ポリビニルブチラールまたはカルボキシル化したメ
チルメタクリレートのようなアクリル系バインダーなど
の適当なバインダーとともに混ぜ合わす。有用なアクリ
ル系バインダーには、ビー・エフ・グッドリッチ社で製
造されているカルボセット^R アクリル樹脂が含まれ、例
えば、カルボセット^R ５２５、平均分子量２６０,００
０、酸価７６〜８５；カルボセット^R ５２６、平均分子
量２００,０００、酸価１００；カルボセット^R ＸＬ−
２７、平均分子量３０,０００、酸価８などがある。

【００１３】この蛍光体／バインダー混合物はついで支
持体上に塗布され、この支持体はバインダー中に分散し
たＴｉＯ₂の層のような反射層を、その上に前もって塗
布しておくこともできる。別法としてベース支持体自体
例えばポリエチレンテレフタレートまたはその他の適当
なフィルム支持体は、ベース構造それ自体の中に分散し
た少量の反射性ピグメントを有することもできる。また
蛍光体／バインダー混合物は、高い解像性が必要とされ
そして多量の放射線露光が許容されるようなラジオグラ
フ法に用いるために、カーボンブラックのような光吸収
性のピグメントを含むかまたはその上に塗布されている
ような支持体上に塗布することもできる。

【００１４】支持体上に蛍光体／バインダーの層を塗布
した後、その上に保護用トップコート層を付与すること
が普通である。このトップコート層は使用中に生じる汚
れや取扱上の傷などから高価な蛍光体層を保護し、Ｘ−
線増感スクリーンエレメントの寿命を長くする。代表的
なＸ−線スクリーンを作るための通常の支持体、バイン
ダー、混合と塗布の方法などは、例えば、前述の Patte
n氏の特許中で述べられており、この記述を参考に挙げ
ておく。

【００１５】本発明の範囲で有用なＸ−線写真用エレメ
ントには、例えば、デュポン社のクロネックス^R 医療用
Ｘ−線フィルムのような、球形粒子のハロゲン化銀エレ
メント、および好ましく当業者に良く知られている平板
状粒子のハロゲン化銀エレメントが含まれる。例えば、
Nottorf 氏の米国特許第４,７２２,８８６号と Ellis氏
の米国特許第４,８０１,５２２号には平板状粒子のハロ
ゲン化銀エレメントを作る方法を説明している。平板状
の塩化物乳剤は Maskasky 氏の米国特許第４,４００,４
６３号と Wey 氏の米国特許第４,３９９,２０５号中で
述べられている。平板状粒子エレメントの製造と利用と
を述べているこの他の米国特許には Dickerson 氏の第
４,４１４,３０４号、Wilgus 氏他の第４,４３４,２２
６号、Kofron 氏他の第４,４３９,５２０号および Tufa
no 氏他の第４,８０４,６２１号などがあり、これら各
特許の記述を参考に挙げておく。

【００１６】平板状の粒子は、普通その中の少なくとも
５０％の粒子が、０.５μｍより小さな厚みをもちかつ
平均アスペクト比が２：１よりも大きいような平板状の
ハロゲン化銀粒子のことである。これらの粒子は、一般
にゼラチンのようなバインダーを用いて乳剤中に作ら
れ、ついで例えば金とイオウ塩によって増感をされる。
必要ならば、カブリ除去剤、湿潤剤と塗布助剤、色素、
硬膜剤、などのようなその他の添加剤を存在させること
もできる。乳剤は、例えば、寸法的に安定なポリエチレ
ンテレフタレートのような支持体上に普通両面塗布を
し、そしてこれを保護するために、各乳剤層の上にうす
い硬化したゼラチンのオーバーコート層を塗布する。

【００１７】これらの乳剤は一般にれ自身ＵＶ感光性で
あるから、これに増感性色素はどのようなものも添加す
る必要はない。しかしながら、必要なれば少量の増感性
色素を効果的に添加することができる。このような増感
性色素は光に対する感応性を増大させるために平板状粒
子の乳剤に添加するのが普通である。これらの平板状の
ハロゲン化銀エレメントは、より感光性であり、また被
覆力を実質的に損じることなくより薄い塗布量に塗布で
きるため、著しい利点を有している。その上これらの乳
剤は少量の普通の硬膜剤により前硬化をすることができ
る。

【００１８】Ｘ−線増感スクリーン／写真フィルム組み
合わせの特に好ましい具体例において、１対のＸ−線増
感スクリーンはＬａＯＢｒ：Ｔｍ約８０重量％とＹＴａ
_{0.99 5}Ｎｂ_0.005Ｏ₄約２０重量％の混合物を、ｎ−プロ
パノールとｎ−ブチルアセテートとの溶剤混合物および
カルボキシル化メチルメタクリレートアクリル系樹脂の
混合物中に分散させたものを用い、これを少量のアナタ
ーゼ型ＴｉＯ₂増白剤を約５mg／cm²の塗布量でその中に
分散して含む、ポリエチレンテレフタレートフィルム支
持体上に塗布することにより作成した。蛍光体は約１５
〜１１０mg蛍光体／cm²の塗布量に塗布をする。この上
にスチレン／アクリロニトリルコポリマーのトップコー
ト層を塗布し乾燥した。好ましい乾燥厚みは約１０μｍ
である。

【００１９】写真フィルムエレメントは、厚み約０.２
５μｍで平均アスペクト比４.５：１の平板状粒子を含
む、ゼラチンヨウ臭化銀エレメントを両面塗布したもの
である。スクリーンの１つは、寸法的に安定なポリエチ
レンテレフタレート支持体のいずれかの面上に付与さ
れ、そしてゼラチン保護層が上塗りされている、これら
のハロゲン化銀層の各々に対面して配置される。

【００２０】本発明の実施に際して、この両面塗布した
ゼラチンハロゲン化銀エレメントは、通常のカセット中
で前述の１対のＸ−線増感スクリーンの間に入れられ
る。ついで、このエレメントは試験をされる物体、例え
ば、患者の体に近接して配置される。Ｘ−線が発生さ
れ、対象物を通過し、そして増感スクリーンにより吸収
される。このＸ−線の吸収の結果としてＵＶ／可視光が
発生し、その間に入っているフィルムエレメントを露光
する。高解像性をもつ高画質の像がかくして得られるの
である。

【００２１】

【実施例】本発明を以下に示すが、この特定の対照例と
実施例に限定されるものではなく、またここでパーセン
トは重量によるものである。

【００２２】対照例１ ＹＴａ_0.995Ｎｂ_0.005Ｏ₄の１００ｇを、ポリオキシエ
チレンとポリプロピレングリコールのブロックコポリマ
ー、可塑剤および湿潤剤ジオクチルナトリウムスルホサ
クシネートの混合物１ｇと、カルボキシル化メチルメタ
クリレートアクリル系バインダー６ｇとの中で、ｎ−ブ
チルアセテートとｎ−プロパノールとの１：１重量混合
物の溶剤を用いてボールミルすることにより、Ｘ−線増
感スクリーンを作った。この分散物を厚み０.０１０イ
ンチ（０.２５mm）のポリエチレンテレフタレート支持
体上に約５８mg／cm²の塗布量で塗った。支持体は前述
のように約５mg／cm²のＴｉＯ₂塗布量となるよう、その
中に分散させたＴｉＯ₂を有している。この蛍光体層上
に塗布したトップコート層は、スチレン／アクリロニト
リルのブロックコポリマーからなり、乾燥塗布厚み約１
０μｍとなるように塗布した。

【００２３】テスト露光は、約０.２５μｍの厚みと約
４.５：１の平均アスペクト比とをもつ標準的な平板状
粒子のヨウ臭化銀エレメントを使用し、１３０cmの距離
のＸ−線管に向けたフィルムに、テストターゲットを通
じて７０KVpと５mAsとで行った。露光後、通常の方法で
フィルムを現像し、定着し、そして乾燥させた。この露
光量を１.００とし、また生成した画像は解像性１.００
をもつものとした。

【００２４】対照例２ ＬａＯＢｒ：Ｔｍの１００ｇを、対照例１で述べたアク
リル系バインダー８ｇ中で同じ溶剤混合物を用いてボー
ルミルすることにより、Ｘ−線増感スクリーンを作っ
た。分散物は対照例１で述べたフィルム支持体上に約５
８mg／cm²の塗布量に塗り、そしてこれに対照例１で述
べたトップコート層を付与し乾燥させた。対照例１で述
べた同じフィルム試料をこのスクリーンに接触して配置
し、同じ装置で露光を与えた。この組み合わせに対照例
１の約５６％の露光量を与えたとき、フィルム上で測定
される解像性は０.９５であった。このことは、ＬａＯ
Ｂｒ蛍光体を用いたスクリーンはＹＴａＯ₄を含むもの
よりも高い効率を有しているが、同じ塗布量の蛍光体に
おいて劣った画質を生じることを示している。

【００２５】実施例１ 対照例１で述べた蛍光体の９０％と対照例２で述べた蛍
光体の１０％とを混合し、対照例１で述べた溶剤混合物
中のアクリル系バインダー６.２５ｇの中にこの混合物
の１００ｇを分散してＸ−線増感スクリーンを作った。
分散物は対照例１で述べたのと同じ支持体上に、蛍光体
の塗布量約５８mg／cm²となるように塗布しこの上に対
照例１で述べたトップコート層を配置した。乾燥後、こ
のスクリーン中に対照例１で述べたのと同じフィルムを
入れたものを用い対照例１のように露光をした。結果は
対照例１の９０％の露光レベルにおいて、対照例１また
は２のいずれよりも１.１４倍高い解像性を示した。従
って、患者は有害なＸ−線の露光を受けることが著るし
く少なくなり、しかも得られる画像は優れた結果を有し
ている。

【００２６】実施例２ 対照例１で述べた蛍光体の８０％と対照例２で述べた蛍
光体の２０％とを使用した他は、実施例１をくり返し
た。結果は７９％の露光レベルで得られる解像性は１.
０７であった。

【００２７】実施例３ 蛍光体の１５％をツリウム活性化ランタンオキシブロマ
イドとしそして８５％をニオビウム活性化イットリウム
タンタレートとしたことの他は、実施例２で述べたよう
にしてＸ−線増感スクリーンを作った。スクリーンは、
混合蛍光体２０００ｇと対照例１で述べた溶剤混合物中
のアクリル系ポリマー１２５ｇとからなる蛍光体分散物
から作成した。この蛍光体／バインダー混合物は対照例
１で述べたのと同じ支持体上に塗布して乾燥し、対照例
１で述べたように保護層を上塗りした。

【００２８】このスクリーンは、両面塗布したハロゲン
化銀エレメントの両方の乳剤に等しい露光を与えるため
に、１方のスクリーンが他方よりも少ない塗布量をもつ
ように、不対称的な塗布量に塗布をされた。６４mg／cm
²の塗布量をもつスクリーンを１１１mg／cm²の塗布量を
もつスクリーンと組み合わせ、この低い塗布量をもつス
クリーンを露光源に近い側のハロゲン化銀乳剤の露光に
使用し、そして塗布量の多いものを露光源から離れた方
の乳剤層の露光に使用するようにしたとき、このシステ
ムは市場で入手することのできるクロネックス^R／クア
ンタIII Ｘ−線増感スクリーン(デュポン社)よりも優れ
た特性を与えることが認められた。本発明スクリーンの
解像性は平板状粒子のハロゲン化銀エレメントを用いた
場合、放射線むらとノイズとが２０％少なくなるととも
に市販スクリーンのものと同程度であった。ハロゲン化
銀エレメントが通常の粒子から作られている、デュポン
社のクロネックス^R ７高感度医療用フィルムを本発明の
スクリーンとともに用いたとき、解像性は１.０５倍大
きく同時に放射線むらは前記の市販スクリーンより１４
％少なかった。

【００２９】本発明の要旨およびその実施態様を以下に
要約して示す。 １． 支持体と、この支持体上のバインダー中に分散さ
れた蛍光体混合物の層とからなるＸ−線増感スクリーン
であって、前記蛍光体混合物が、単斜晶形Ｍ′構造をも
つＹＮｂ_xＴａ_1-xＯ₄（ｘは０から約０.１５である）で
ある希土類タンタレートと、これに対して希土類活性化
ランタンオキシハライドを、蛍光体混合物の全重量を基
準に１０〜８０重量％添加したものから本質的に構成さ
れたものである、改良されたＸ−線増感スクリーン。 ２． 希土類活性化ランタンオキシハライドがツリウム
で活性化したランタンオキシブロマイドである、前項１
に記載のスクリーン。 ３． ツリウム活性化ランタンオキシハライドが１５〜
３５重量％の範囲で存在するものである、前項１に記載
のスクリーン。 ４． ツリウム活性化ランタンオキシブロマイドが１５
〜３５重量％の範囲で存在するものである、前項２に記
載のスクリーン。 ５． 蛍光体層をもつ面がハロゲン化銀写真フィルムエ
レメントに対面して配置されＸ−線放射線に対して露光
されるものである、前項１に記載のスクリーン。 ６． ハロゲン化銀フィルムエレメントが平板状のハロ
ゲン化銀粒子を少なくとも５０重量％含むものである、
前項５に記載のスクリーン。 ７． 平板状の粒子が０.５μｍより小さい厚みと２：
１より大きい平均アスペクト比とを有するものである、
前項６に記載のスクリーン。 ８． 支持体と、この支持体上のバインダー中に分散さ
れた蛍光体混合物の層とからなるＸ−線増感スクリーン
であって、この蛍光体混合物がツリウム活性化ランタン
オキシブロマイドの１５〜３５重量％と、単斜晶形Ｍ′
構造をもつニオビウム活性化イットリウムタンタレート
の６５〜８５重量％とから本質的に構成され、この蛍光
体がcm²当り１５〜１１０mgの塗布量で塗布され、そし
てポリマー性バインダーのトップコート層をもつもので
あるＸ−線増感スクリーン。 ９． 蛍光体混合物層用のバインダーがカルボキシル化
メチルメタクリレートである、前項８に記載のスクリー
ン。 １０． トップコート層のポリマー性バインダーがスチ
レン／アクリロニトリルブロツクコポリマーである、前
項８に記載のスクリーン。 １１． １対のスクリーンの各スクリーンの蛍光体面
が、両スクリーンの間に存在する両面塗布ゼラチンハロ
ゲン化銀エレメントのハロゲン化銀乳剤層に対面して配
置され、各蛍光体層の塗布量が前記ハロゲン化銀乳剤層
のそれぞれに等しい露光量を与えるため不対称にされて
いるものである、前項８に記載の１対のＸ−線増感スク
リーン。 １２． ハロゲン化銀エレメントが平板状のハロゲン化
銀粒子を少なくとも５０重量％含むものである、前項１
１に記載の１対のＸ−線増感スクリーン。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−3300（ＪＰ，Ａ) 蛍光体同学会編「蛍光体ハンドブッ ク」（昭和62年）オーム社Ｐ．287 （（Ｃ）増感紙用蛍光体)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 支持体と、この支持体上のバインダー中
   に分散された蛍光体混合物の層とからなるＸ−線増感ス
   クリーンであって、前記蛍光体混合物が、単斜晶形Ｍ′
   構造をもつＹＮｂ_ＸＴａ_１−ＸＯ_４（ｘは０から０．１
   ５である）である希土類タンタレートと、これに対して
   希土類活性化ランタンオキシハライドを、蛍光体混合物
   の全重量を基準に１０〜８０重量％添加したものから本
   質的に構成されたものである、改良されたＸ−線増感ス
   クリーン。