JP2778910B2

JP2778910B2 - 密度の異なる蛍光体を使用する改善された放射線医学システム

Info

Publication number: JP2778910B2
Application number: JP5333930A
Authority: JP
Inventors: ジエイコブ・ビユーテル; サンドラ・ローライン・イスラー; ダニエル・ジエイムズ・ミケウイツチ
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1993-06-01
Filing date: 1993-12-28
Publication date: 1998-07-23
Anticipated expiration: 2013-07-23
Also published as: EP0627744B1; US5367172A; JPH0743499A; DE69409033T2; EP0627744A2; DE69409033D1; EP0627744A3

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の分野】本発明は放射線医学の分野に関し、さら
に特定すると画質が改善されたフィルム／スクリーン放
射線写真系に関する。

【０００２】

【発明の背景】フィルム／スクリーン系による医療用像
形成は、医療診断における最も有用な手段の一つとして
広く認知されている。増感スクリーンを用いて得られる
初期のＸ線画像は患者の線量を多量に必要とし、得られ
る画質は比較的悪かった。最近の実施では、患者の線量
は数オーダーの程度まで減少され、潜在的に有用な診断
情報内容を含む鮮明度に関して、画質は著しく高められ
た。そしてなお、引き続き高画質、低線量が要求されて
いることは、フィルムおよび増感スクリーンの両方を改
善する努力が続けられていることからも明らかである。

【０００３】Ｘ線の透過力がビームのエネルギーにほぼ
比例することは、当分野で知られている。物質により吸
収されるＸ線エネルギーの部分はＸ線ビームのエネルギ
ーが増加するにつれて減少する。Ｘ線ビームの透過力が
増加するにつれて、露光された対象物質中の異なる物質
間のＸ線吸収の差異は減少するためＸ線のコントラスト
は減少する。高エネルギー露光、例えば１２０ｋＶｐが
使用できるのは、Ｘ線の吸収が対象物質内で大きく異な
る場合である。このことは、典型的には対象中に異なる
密度の物質が存在する場合に生じるものである。一つの
例は胸部放射線学であり、この場合は肋骨および縦隔は
Ｘ線吸収が高く、肺はＸ線吸収が低い。例えば、対象物
質のＸ線吸収において大きな差異がない場合は、低エネ
ルギーのＸ線を使用してＸ線のコントラストを高める。
低エネルギーのＸ線は典型的には軟組織の放射線写真、
例えばマモグラフィーに使用される。

【０００４】フィルム／スクリーン系の感度を高めるた
めに、放射線写真は、典型的には、間にフィルムを有す
る二つのスクリーンからなる系を用いて得られる。この
フィルムは支持体の両側にコートされた写真乳剤を含
み、当分野では典型的には「乳剤二重塗布型系」に相当
する。乳剤二重塗布型系を低エネルギーＸ線系で使用す
ることは困難であった。Ｘ線源に最も近いスクリーンが
Ｘ線の大部分を吸収し、最も遠いスクリーンに達する放
射線量は許容される画像を得るには十分でなかった。

【０００５】低エネルギーＸ線はＸ線蛍光体により強力
に吸収されるため、軟組織放射線写真、例えばマモグラ
フィーでは一般に、支持体の片側がコートされたフィル
ムを組み合わせた単一のスクリーンが使用される。従っ
て、軟組織放射線写真で使用されるフィルム／スクリー
ンの感度は、一般に通常の放射線写真で使用される系の
ものよりも低く、マモグラフィー検査では、患者のうけ
る線量はより高いものとなる。

【０００６】患者の線量を減少させ、二スクリーンマモ
グラフィー系に付随する問題を回避するために努力が続
けられている。前面スクリーンの強力なＸ線吸収を取り
除く努力は米国特許第４,７１０,６３７号に記載されて
いる。この特許は、Ｘ線吸収の断面積が高く、かつ前面
スクリーンのＸ線−光変換率が高い高密度蛍光体の使用
を教示している。前面スクリーンの厚さおよびそれに含
まれる蛍光体のコーティング重量は、入射Ｘ線エネルギ
ーの十分な部分が裏面スクリーンに利用できるように非
常に低く保持される。このような構成では、変調伝達関
数（ＭＴＦ）により測定される画像の鮮鋭度が高くな
る。さらに、この特許では前面と同じタイプの蛍光体を
有する裏面スクリーンが好ましいということが教示され
ている。裏面スクリーンでは、増感スクリーンの厚さま
たはコーティング重量が大きくなるにつれて、より低い
ＭＴＦが許容される。これにより、いくらかＸ線吸収率
および／またはＸ線−光変換率が低い蛍光体を裏面スク
リーンに使用することができる。

【０００７】当分野で知られているように、二つのスク
リーンのコーティング重量はそれぞれのスクリーンによ
り吸収される入射Ｘ線の量が同じになるように都合よく
調節することができる。例えば、前面スクリーンコーテ
ィング重量が、モリブデンアノードにより発生した２８
ｋＶｐの入射Ｘ線ビームのエネルギーの４０％が吸収さ
れるように調節されたならば、次に裏面スクリーンコー
ティング重量が、残ったＸ線エネルギーの４０／（１０
０−４０）すなわち６７％を吸収するように調節され
る。

【０００８】米国特許第４,７１０,６３７号に提案され
ている溶液は前面スクリーンのコーティング重量を極端
に低くしなければならないので著しい欠点がある。この
低コーティング重量は非常に薄い前面スクリーン蛍光体
コーティングによってのみ達成することができる。コー
ティングが薄いため、厚さにおいて、並びにスクリーン
および乾燥パターン中の蛍光体の分布において不均一な
コーティングとなり、一般に「構造的ノイズ」と呼ばれ
る画像モトルがかなりの程度生じる。さらに、非常に薄
い前面スクリーンを再利用できるように形成すること
は、維持するのが非常に困難である。従って、薄い前面
スクリーンにおけるコーティングの不均一性および他の
理由により、薄い前面スクリーン／厚い裏面スクリーン
を使用するマモグラフィー系は、実際の用途においては
それほど重要とされなかった。

【０００９】

【発明の概要】本発明は、間に挿入された写真エレメン
トを露光することのできる前面Ｘ線増感スクリーンおよ
び裏面Ｘ線増感スクリーンからなり、前面Ｘ線増感スク
リーンが５.５ｇ／cm³以下の密度を有する蛍光体を含
み、裏面Ｘ線増感スクリーンが少なくとも６.０ｇ／cm³
の密度を有する蛍光体を含むものである。なお、本明細
書における蛍光体とは、燐光体をも含むものである。

【００１０】特に好ましい実施態様では、本発明は、 (ａ) 支持体上にコートされた蛍光体層からなる前面増
感スクリーン、ここで当該蛍光体は、 (１) 鉛で活性化されたＢａＳＯ₄； (２) ガドリニウム、セリウム、ビスマス、鉛またはそ
れらの混合物で活性化されたＹ₂Ｏ₃； (３) ＤＰ₂Ｏ₇（式中、Ｄはハフニウムまたはジルコニ
ウムである）； (４) ユーロピウムで活性化されたＧＦＣｌ（式中、Ｇ
はバリウム、またはこれがアルカリ金属および／または
三価の金属によって部分的に置換されたものを表す）； (５) セリウム、ガドリニウム、ビスマス、または鉛で
活性化されたＹＯＸ（式中、Ｘはフッ素、塩素または臭
素である）； (６) ビスマス、セリウム、ガドリニウム、鉛またはそ
れらの組み合わせにより活性化されたＹ₂Ｏ₂Ｓ； (７) 鉛で活性化されたＢａＳｉＯ₃； (８) ガドリニウム、インジウムまたはそれらの組み合
わせにより活性化されたＹＰＯ₄； (９) 鉛で活性化されたＣａ₂ＺｒＳｉ₄Ｏ₁₂； (10) 鉛で活性化されたＢａＺｎＳｉＯ₂；および (11) これらの組み合わせの群から選ばれる； (ｂ) 支持体上にコートされた蛍光体層からなる裏面増
感スクリーンであって、この蛍光体は (１) 活性化されていないかまたはニオブ、ツリウム、
ガドリニウム、テルビウム、またはそれらの組み合わせ
により活性化されたＹＴａＯ₄； (２) 活性化されていないかまたはニオブ、ツリウム、
ガドリニウム、テルビウム、またはそれらの組み合わせ
により活性化されたＬｕＴａＯ₄； (３) (１)および(２)の固溶体； (４) テルビウムで活性化されたＧｄＴａＯ₄； (５) (１)、(２)および(４)の少なくとも二つの固溶
体； (６) イットリウム、ルテチウムまたはガドリニウムの
４５モル％までがランタンで置換されている(１)〜(５)
のいずれか； (７) イットリウム、ルテチウムまたはガドリニウムの
１５モル％までがイッテルビウムで置換されている(１)
〜(６)のいずれか； (８) イットリウムまたはルテチウムの１５モル％まで
がガドリニウムで置換されている(１)、(２)および(３)
のいずれか； (９) Ｍｇ₄Ｔａ_2-2xＮｂ_2xＯ₉：Ｍ_yＮａ_y′（式中、Ｍ
はＫ、ＲｂまたはＣｓの少なくとも一つであり、ｘは５
×１０^-4〜０.５であり、ｙは少なくとも２×１０^-3で
あり、そしてｙ＋ｙ′は１.０未満である）； (10) 活性化されていないかまたはチタンで活性化され
たハフニウムジルコニウムゲルマネート； (11) Ｈｆ_1-zＺｒ_zＭ_yＴｉ_xＥ_eＯ_a（式中、Ｅはゲルマ
ニウムおよびケイ素の少なくとも一つを表し、ｅは１×
１０^-3より大きく０.１までの範囲であり、Ｍは少なく
とも一つのアルカリ金属を表し、ｘは３×１０^-4〜１.
０の範囲であり、ｙは１×１０^-4〜１.０の範囲であ
り、ｚは４×１０^-4〜０.３の範囲であり、そしてａは
電荷のバランスに対して十分な量である）； (12) ＣａＷＯ₄； (13) 少なくとも一つのアルカリ金属および二つまでの
希土類元素を含有するチタンで活性化されたハフニウム
ジルコニウムオキサイド； (14) Ｌｉ₂Ｈｆ_1-x-y-zＺｒ_zＳｎ_yＴｉ_xＬ_wＯ₃（式
中、Ｌは少なくとも一つの希土類元素であり、ｗ＋ｘ＋
ｙの合計は０〜０.２であり、ｚは０.２までである）； (15) テルビウム、ツリウム、セリウム、イッテルビウ
ム、またはビスマスで活性化されたＬｎＯＸ（式中、Ｌ
ｎはガドリニウム、ランタンまたはそれらの組み合わせ
であり、そしてＸはフッ素、塩素または臭素である）； (16) 少なくとも一つの希土類元素で活性化されたＬｎ
₂Ｏ₂Ｓ（式中、Ｌｎはガドリニウム、ランタン、ルテチ
ウムまたはそれらの組み合わせである）；および (17) それらの組み合わせの群から選ばれる；および (ｃ) 乳剤二重塗布フィルムエレメントを組み合わせた
放射線写真記録系からなる。

【００１１】

【発明の詳述】図１は典型的なマモグラフィー像形成装
置の概略を示している。被験対象１を圧縮プレート２お
よび露光グリッド３の間に設置する。Ｘ線４はＸ線源５
より放射され、実質的に透明な圧縮プレート２を通った
後に対象に照射される。

【００１２】Ｘ線が対象を通過するにつれて二つの現象
が起こる。第一の現象は散乱として知られており、これ
は６により示されている。散乱放射線は、ほとんど減衰
されていない一次放射線（６ａによって示される）がグ
リッドを通過する間にグリッド３によって実質的に減衰
される。第二の現象は放射線が対象の中に選択的に吸収
され、これにより対象内の構造的な変化に対応する像様
のＸ線強度変調が形成される。

【００１３】強度（またはフルエンス）が像様に変調さ
れグリッド３を通過するＸ線はついで像記録装置７上に
記録される。本発明は像様変調されたＸ線強度を画像に
正確に変換する能力を改善するものである。

【００１４】図２は像記録装置７の断面図を示してお
り、これは前面増感スクリーン９および裏面増感スクリ
ーン１０の間に配置されたフィルムエレメントからな
る。図２によると、前面スクリーン９は矢印１１により
示されるＸ線露光源に対して最も近くに配置される。フ
ィルムエレメントは、反対側にコートされた下塗り層１
３および１４を有する支持体１２を含む。感光性層１
５、１６は下塗り層の上にコートされる。場合により、
しかも好ましいのは１７および１８により示される写真
エレメントの両表面にコートされた耐摩耗層である。

【００１５】前面増感スクリーン９は、中間層２０がコ
ートされた支持体１９を含む。中間層２０に隣接してい
るのは蛍光体およびバインダーを含む蛍光体層２１であ
る。場合により、しかも好ましいのは、保護層２２であ
る。裏面増感スクリーン１０は、前面増感スクリーンと
類似しており、そして支持体２３、中間層２４、蛍光体
層２５および場合により、しかも好ましくは保護層２６
からなる。前面増感スクリーン９、裏面増感スクリーン
１０およびフィルムエレメント８は、典型的には当分野
で知られている再生できるカセット中に入れられてお
り、これは露光されたフィルム、それぞれ露光後に新し
いフィルム片と容易に交換できるようにされている。

【００１６】既に述べたように、本発明で使用されるフ
ィルムエレメントは両側がコートされたハロゲン化銀エ
レメントまたは「乳剤二重塗布型系」からなる。前面お
よび裏面の乳剤は同一または異なっていてもよい。乳剤
に最も近いスクリーンの蛍光体の放射に対してスペクト
ル的に増感される乳剤を製造するのが最も好ましい。前
面および裏面乳剤は、当分野で知られているように、階
調度の応答および感度の応答が異なる。二つの乳剤が異
なる場合、当分野で知られているように、像記録カセッ
ト内のフィルムの適当な配向に関していくつかしるしを
付けるのが好ましい。

【００１７】本発明の使用に関して、平板状粒子のハロ
ゲン化銀乳剤を含むフィルムエレメントが好ましい。平
板状粒子のハロゲン化銀フィルムは当分野ではよく知ら
れており、慣用の粒子、例えば多面粒子を有するフィル
ムよりもいくつかの著しい利点を提供する。平板状フィ
ルムは通常カバー力を損じることなくはるかに低いコー
ティング重量でコートできる。これらは少量の慣用の硬
化剤で硬化させることができ、慣用の粒子を含むフィル
ムよりも著しい利点を示す。少なくとも５０％の粒子
が、０.５mm未満の、好ましくは０.２１〜０.３０mmの
粒子の厚さ、および少なくとも２：１の平均アスペクト
比、さらに好ましいのは、４.０〜５.５：１のアスペク
ト比を有する平板状粒子であるのが好ましい。

【００１８】平板状ハロゲン化銀乳剤もよく知られてお
り、Maskaskyの米国特許第４,４００,４６３号、および
Weyの米国特許第４,３９９,２０５号に記載されてい
る。平板状粒子エレメントの製造および使用を記載して
いる他のいくつかの文献は、Dickersonの米国特許第４,
４１４,３０４号、Wilgusらの米国特許第４,４３４,２
２６号、Kofronらの米国特許第４,４３９,５２０号、お
よびTufanoらの米国特許第４,８０４,６２１号である。

【００１９】乳剤を製造した後、これを慣用の方法で写
真支持体、例えば樹脂下塗り層、次いでその上にゲル下
塗り層で適切にコートされた寸法の安定なポリエチレン
テレフタレートフィルム上にコートされる。これらは、
任意の慣用の静電防止下塗り層でコートすることもでき
る、よく知られたハロゲン化銀支持体エレメントであ
る。また、補助層を使用して、ひっかき傷、カール並び
に当分野で知られているようなものおよびResearch Dis
closure，August 1979，Item 18431に詳述されているよ
うなものから保護することができる。

【００２０】さらに写真エレメント用のフィルム支持体
には、色素を含ませてその中に明度、例えば青色を付与
してもよく、実際にはこれは非常に好ましい。

【００２１】ここで詳述した様に、前面スクリーン蛍光
体の密度は、５.５ｇ／cm³以下、好ましくは５.０ｇ／c
m³でなければならない。このような蛍光体では、５０〜
１００μm、好ましくは５０〜８０μmのコーティング厚
さが可能であり、入射Ｘ線エネルギーの３０〜６０％が
吸収されるのを許容する。前面スクリーン中の蛍光体の
コーティング重量は、使用する粒子状の蛍光体の密度に
依存し、上述した厚さおよびＸ線吸収のパラメーターが
考慮に入れられる。

【００２２】蛍光体の密度は、一般的なFisher Sub-Sie
veの使用を含む当分野で知られている慣用の方法により
測定することができる。

【００２３】前面スクリーンに使用される蛍光体の例と
しては、 (１) 鉛で活性化されたＢａＳＯ₄； (２) ガドリニウム、セリウム、ビスマス、鉛またはそ
れらの混合物で活性化されたＹ₂Ｏ₃； (３) ＤＰ₂Ｏ₇（式中、Ｄはハフニウムまたはジルコニ
ウムである）； (４) ユーロピウムで活性化されたＧＦＣｌ（式中、Ｇ
はバリウム、またはこれがアルカリ金属および／または
三価の金属によって部分的に置換されたものを表す）； (５) セリウム、ガドリニウム、ビスマス、または鉛で
活性化されたＹＯＸ（式中、Ｘはフッ素、塩素または臭
素である）； (６) ビスマス、セリウム、ガドリニウム、鉛またはそ
れらの組み合わせにより活性化されたＹ₂Ｏ₂Ｓ； (７) 鉛で活性化されたＢａＳｉＯ₃； (８) ガドリニウム、インジウムまたはそれらの組み合
わせにより活性化されたＹＰＯ₄； (９) 鉛で活性化されたＣａ₂ＺｒＳｉ₄Ｏ₁₂； (10) 鉛で活性化されたＢａＺｎＳｉＯ₂；および (11) これらの組み合わせが含まれる。

【００２４】前面スクリーンに使用されるのに特に好ま
しい蛍光体は、鉛で活性化されたＢａＳＯ₄、ガドリニ
ウムで活性化されたＹ₂Ｏ₃、およびユーロピウムで活性
化されたＢａＦＣｌである。

【００２５】裏面スクリーンに選ばれる蛍光体は、Ｘ線
吸収が高くなければならない。少なくとも６.０ｇ／cm³
の密度を有する燐光体で十分であると測定された。前面
スクリーンと異なり、裏面スクリーンのコーティング重
量はできる限り多くの放射線を吸収するよう十分高くな
ければならない。当分野で知られているように、しばし
ば露出タイマーを使用して像形成操作中の患者のＸ線露
光量が制御される。このような場合、露出タイマーを活
性化するに十分なＸ線放射だけが両スクリーンを通過す
べきである。しかしながら、露出タイマーを使用しない
場合は、すべてのＸ線が吸収されるのが好ましい。

【００２６】裏面スクリーンに都合よく使用され得る蛍
光体には、 (１) 活性化されていないかまたはニオブ、ツリウム、
ガドリニウム、テルビウム、またはそれらの組み合わせ
により活性化されたＹＴａＯ₄； (２) 活性化されていないかまたはニオブ、ツリウム、
ガドリニウム、テルビウム、またはそれらの組み合わせ
により活性化されたＬｕＴａＯ₄； (３) (１)および(２)の固溶体； (４) テルビウムで活性化されたＧｄＴａＯ₄； (５) (１)、(２)および(４)の少なくとも二つの固溶
体； (６) イットリウム、ルテチウムまたはガドリニウムの
４５モル％までがランタンで置換されている(１)〜(５)
のいずれか； (７) イットリウム、ルテチウムまたはガドリニウムの
１５モル％までがイッテルビウムで置換されている(１)
〜(６)のいずれか； (８) イットリウムまたはルテチウムの１５モル％まで
がガドリニウムで置換されている(１)、(２)および(３)
のいずれか； (９) Ｍｇ₄Ｔａ_2-2xＮｂ_2xＯ₉：Ｍ_yＮａ_y′（式中、Ｍ
はＫ、ＲｂまたはＣｓの少なくとも一つであり、ｘは５
×１０^-4〜０.５であり、ｙは少なくとも２×１０^-3で
あり、そしてｙ＋ｙ′は１.０未満である）； (10) 活性化されていないかまたはチタンで活性化され
たハフニウムジルコニウムゲルマネート； (11) Ｈｆ_1-zＺｒ_zＭ_yＴｉ_xＥ_eＯ_a（式中、Ｅはゲルマ
ニウムおよびケイ素の少なくとも一つを表し、ｅは１×
１０^-3より大きく０.１までの範囲であり、Ｍは少なく
とも一つのアルカリ金属を表し、ｘは３×１０^-4〜１.
０の範囲であり、ｙは１×１０^-4〜１.０の範囲であ
り、ｚは４×１０^-4〜０.３の範囲であり、そしてａは
電荷のバランスに対して十分な量である）； (12) ＣａＷＯ₄； (13) 少なくとも一つのアルカリ金属および二つまでの
希土類元素を含有するチタンで活性化されたハフニウム
ジルコニウムオキサイド； (14) Ｌｉ₂Ｈｆ_1-x-y-zＺｒ_zＳｎ_yＴｉ_xＬ_wＯ₃（式
中、Ｌは少なくとも一つの希土類元素であり、ｗ＋ｘ＋
ｙの合計は０〜０.２であり、ｚは０.２までである）； (15) テルビウム、ツリウム、セリウム、イッテルビウ
ム、またはビスマスで活性化されたＬｎＯＸ（式中、Ｌ
ｎはガドリニウム、ランタンまたはそれらの組み合わせ
であり、そしてＸはフッ素、塩素または臭素である）； (16) 少なくとも一つの希土類元素で活性化されたＬｎ
₂Ｏ₂Ｓ（式中、Ｌｎはガドリニウム、ランタン、ルテチ
ウムまたはそれらの組み合わせである）；および (17) それらの組み合わせが含まれる。

【００２７】裏面スクリーンに使用される特に好ましい
蛍光体は、活性化されていないかまたはガドリニウム、
ニオブもしくはテルビウムで活性化されたＹＴａＯ₄お
よび活性化されていないかまたはガドリニウム、ニオブ
もしくはテルビウムで活性化されたＬｕＴａＯ₄であ
る。

【００２８】タングステン酸カルシウム蛍光体は、Wynd
らの米国特許第２,３０３,９４２号に教示されている。
ニオブ活性化および希土類活性化イットリウム、ルテチ
ウムおよびガドリニウムはBrixerの米国特許第４,２２
５,６５３号に教示されている。希土類活性化ガドリニ
ウムおよびイットリウム中間カルコゲン蛍光体はRoyce
らの米国特許第３,４１８,２４６号に教示されている。
希土類活性化ランタンおよびルテチウム中間カルコゲン
蛍光体はYocumの米国特許第３,４１８,２７４号に説明
されている。テルビウム活性化ランタン、ガドリニウム
およびルテチウムオキシスルフィド蛍光体はBuchananら
の米国特許第３,７２５,７０４号に説明されている。セ
リウム活性化ランタンオキシクロライド蛍光体はSwinde
llsの米国特許第２,７２９,６０４号に教示されてい
る。テルビウム活性化および場合によりセリウム活性化
ランタンおよびガドリニウムオキシハライド蛍光体はRa
batinの米国特許第３,６１７,７４３号およびFerriらの
米国特許第３,９７４,３８９号に開示されている。希土
類活性化希土類オキシハライド蛍光体は、Rabatinの米
国特許第３,５９１,５１６号および同第３,６０７,７７
０号に教示されている。テルビウム活性化およびイッテ
ルビウム活性化希土類オキシハライド蛍光体はRabatin
の米国特許第３,６６６,６７６号に教示されている。ツ
リウム活性化ランタンオキシクロライドまたはオキシブ
ロマイド蛍光体はRabtinの米国特許第３,７９５,８１４
号に教示されている。(Ｙ,Ｇｄ)２０２Ｓ：Ｔｂ蛍光体
（イットリウムとガドリニウムの比率は９３：７〜９
７：３の間である）はYaleの米国特許第４,４０５,６９
１号に教示されている。非希土類コアクチベーター、例
えばビスマスおよびイッテルビウム活性化ランタンオキ
シクロライド蛍光体はLuckeyらの米国特許第４,３１１,
４８７号に教示されている。チタン活性化ジルコニウム
およびハフニウムオキサイド蛍光体はBryanらの米国特
許第５,０９５,２１８号に教示されている。ユーロピウ
ム活性化バリウムフルオロハライド蛍光体（バリウムの
一部はアルカリ金属および三価の金属で置換されてい
る）はUmemotoらの米国特許第５,０８９,１７０号に教
示されている。チタン活性化および活性化されないハフ
ニウムジルコニウムゲルマネート蛍光体はLambertらの
米国特許第５,１１２,７００号に教示されている。マグ
ネシウムタンタルニオブオキシド蛍光体はSieberらの米
国特許第５,１３２,１９２号に教示されている。ハフニ
ウムジルコニウム蛍光体はBryanらの米国特許第４,９９
６,００３号、同第４,９８８,８８０号および同第４,９
８８,８８１号に教示されている。蛍光体の混合および
同じスクリーンの分離層における蛍光体のコーティング
は認められている。特別な例として、Pattenの米国特許
第４,３８７,１４１号に説明されているカルシウムタン
グステートとイットリウムタンタレートの混合物が含ま
れる。一般に、混合された蛍光体は得られる混合物の密
度がここで述べた限界内であるように選ばれるべきであ
る。

【００２９】慣用的には、増感スクリーンは支持体、増
感蛍光体層、およびトップコートまたはその上の保護層
からなる。反射層、例えば増白剤（例として適切なバイ
ンダー中に分散されたＴｉＯ₂）もまたスクリーン構造
の中に組み込むことができる。一般に、この反射層は蛍
光体層と支持体の間に挿入されるか、またはその代わり
に増白剤を支持体中に直接分散させることもできる。反
射層は一般に使用中の増感スクリーンの光の出力を増加
させる。ほとんどの反射層はＵＶ放射線を反射しないの
で、これを紫外線発光蛍光体と共に使用しても特別な利
点は得られない。それにもかかわらず、商業的な有用性
が指図される場合は、これらが使用されるかもしれな
い。

【００３０】マモグラフィーの用途には非反射性の基板
が好ましい。マモグラフィー用に特に好ましいものは、
カーボンブラックのような黒色顔料を含侵させたポリエ
チレンテレフタレートである。保護層は機械的な損傷に
対して蛍光体層を保護するのに重要である。また、保護
層は一般に蛍光体から発光される光に対して透過性でな
ければならない。

【００３１】蛍光体は支持体上にコーティングされる前
に適切なバインダー中に分散させるのが好ましい。バイ
ンダーは蛍光体によって放出される放射線の波長の吸収
が心身に有害とならないよう選ばれる。バインダーは一
般的に当分野で慣用的に使用されているものであり、Ｘ
線および放出される光に対して本質的に透過性である種
々の公知の有機ポリマーの中から広く選ぶことができ
る。一般に使用されるバインダーは、ポリ（ビニルアル
コール）のナトリウムｏ−スルホベンズアルデヒドアセ
タール；クロロスルホン化ポリ（エチレン）；ビスフェ
ノールカーボネートおよびポリ（アルキレンオキシド）
からなるコポリマーと巨大分子状ビスフェノールポリ
（カーボネート）との混合物；水性エタノール溶解性ナ
イロン；ポリ（アルキルアクリレートおよびメタクリレ
ート）並びにポリ（アルキルアクリレートおよびメタク
リレートとアクリル酸およびメタクリル酸）のコポリマ
ー；ポリ（ビニルブチラール）並びにポリ（ウレタン）
エラストマーである。これらのおよび他の有用なバイン
ダーは、米国特許第２,５０２,５２９号、同第２,８８
７,３７９号、同第３,６１７,２８５号、同第３,３３
０,３１０号、同第３,３００,３１１号および同第３,７
４３,８３３号並びにResearch Disclosure，Vol．154，
Febrauary，1977，Item 15444及びVol．182，June 1979
に記載されている。

【００３２】特に好ましいバインダーは、ポリ（ウレタ
ン）、例えばEstane^(R)(Goodrich Chemical社）、Permu
thane^(R)(Permuthan Division of Beatrice Foods社）
およびCargill^(R)(Cargill，Inc）として市販入手可能
なものである。Carboset^(R)アクリル樹脂（B．F．Goodr
ich，Cleveland，OH製）、例えばCarboset^(R)525（平均
分子量２６０,０００、酸価７６〜８５）；Carboset^(R)
526（平均分子量２００,０００、酸価１００）；Carbos
et^(R)XL-27（平均分子量３０,０００，酸価８）等もま
た記載され得る。

【００３３】蛍光体対バインダーは任意の慣用の比率で
使用することができる。一般にバインダーに対し蛍光体
を高い重量比で使用する場合は、一般により薄い蛍光体
層とよりシャープな画像が認められる。好ましい蛍光体
対バインダーの比率は構造の完全さを損なうことなく繰
り返し露光されるスクリーンに関しては、約１０：１〜
２５：１の範囲である。所望により、色素を蛍光体層に
加えてスクリーンの発光を形成し、スクリーンの感度を
制御し、ＭＴＦを増加させてもよい。

【００３４】これに限定するものではないが、本発明は
低エネルギーＸ線露光を用いた使用、例えばマモグラフ
ィーに特によく適する。ここで使用したように、低エネ
ルギーＸ線露光は光子の５０％以上が４０ＫｅＶまたは
それ未満のエネルギーを有するＸ線として定義される。
約２８ｋＶｐで操作される場合、モリブデンターゲット
Ｘ線管を使用して２８ＫｅＶより低いエネルギーの量子
を発生させることができ、２４ｋＶｐで操作される場
合、タングステンターゲットＸ線管を効果的に使用する
ことができる。

【００３５】露光後フィルムは任意の慣用の方法で現像
される。露光された医療用Ｘ線フィルムは典型的にはハ
ロゲン化銀粒子内の潜像中心を元素銀に変換して現像さ
れる。次いで未反応のハロゲン化銀を適切な定着液中に
溶解させて取り除き、フィルムを洗浄し、乾燥して適切
な画像が得られる。医療用のＸ線フィルム処理は当分野
では詳細に記録されており、例えばWuelfingの米国特許
第４,７４１,９９１号に説明されている。

【００３６】

【実施例】スクリーンエレメント一対の医療用Ｘ線スク
リーンを製造し、当分野で知られており、Brixnerの米
国特許第４,２２５,６５３号、Zegarskiの米国特許第
５,１４１,６７３号、およびその中の参考文献に詳述さ
れているようにしてコートした。前面スクリーンは２モ
ル％のガドリニウムで活性化されたイットリウムオキサ
イド蛍光体を含み、そして裏面スクリーンは活性化され
ていないイットリウムタンタレート蛍光体を含んだ。支
持体は慣用の非反射性（黒い）ポリエチレンポリテレフ
タレート支持体であった。ネオザピンイエローを裏面ス
クリーンに加え相対感度を最適化し、ＭＴＦを改善し
た。発明のスクリーン１は３０ppmのネオザピンイエロ
ーを含み、そして発明のスクリーン２は４０ppmのネオ
ザピンイエローを含んだ。

【００３７】対象スクリーン対はKodak Min-R Fastの名
称のものをEastman Kodak、Rochester NYより購入し
た。これにはガドリニウムオキシスルフィド蛍光体が含
まれる。対照スクリーン対はLuckeyの米国特許第４,７
１０,６３７号の教示と同じようにして、厚い裏面スク
リーンおよび薄い前面スクリーンからなる。

【００３８】フィルムエレメント慣用の、平板状粒子の
青色感受性Ｘ線乳剤を当分野の通常の当業者によく知ら
れているように製造した。この乳剤は平板状の臭化銀粒
子を有する。粒子の沈殿後、平均アスペクト比を測定す
ると約５：１であり、厚さは約０.２μmであった。この
種の平板状粒子の製造法は、Nottorfの米国特許第４,７
７２,８８６号およびEllisの米国特許第４,８０１.５２
２号に十分記載されている。

【００３９】これらの粒子は、写真用のゼラチン（臭化
銀１モルあたり約１１７ｇのゼラチン）に分散させ、メ
タノール２５ml中に溶解した５−（３−メチル−２−ベ
ンゾチアゾリニリデン）−３−カルボキシ−メチルロー
ダニン増感染料２００mgの懸濁液を添加して、Fabriciu
sらの米国特許第５,１０８,８８７号およびAppleらの米
国特許第５,１６９,７８４号に記載されているようにハ
ロゲン化銀１モルあたりの染料を１３３mgとした。

【００４０】この時点で、当業者によく知られているよ
うに金または硫酸塩を用いて乳剤を最適な感光度にし
た。次いでこの乳剤を４−ヒドロキシ−６−メチル−
１,３,３ａ,７−テトラアザインデンおよび１−フェニ
ル−５−メルカプトテトラゾールを添加して安定化させ
た。通常の湿潤剤、曇り防止剤、コーティング助剤およ
び硬化剤を添加した。

【００４１】次に、慣用の樹脂を含有し、両側にゼラチ
ン下塗り層を有する、寸法の安定な７ミルの厚さのポリ
エチレンテレフタレートフィルム支持体の両側に、この
乳剤を塗布した。乳剤を総コーティング重量約４.４
ｇ．Ag／m²でコートした。硬化したゼラチンの薄い剥離
層を乳剤層の上に塗布した。乾燥後、このフィルムの試
料を、上述のように製造した本発明のＸ線増感スクリー
ンのそれぞれと共に使用した。

【００４２】対象スクリーンと共に使用したフィルム
は、Kodak Min-RTであり、これはEastman Kodak社、Roc
hester NYから入手できる二重コートされた平板状粒子
のフィルムである。

【００４３】フィルム／スクリーン露光結果上述したそれぞれのスクリーンの組み合わせのうち一つ
を使用して上記Ｘ線フィルムエレメントの試料を露光し
た。モリブデンアノードを用いるＸ線源を使用して２８
ｋＶｐで露光を行った。露光後、フィルムを標準のＸ線
現像処方で現像し、定着し、洗浄しそして乾燥した。結
果を以下に示す。

【００４４】

【表１】

【図面の簡単な説明】

【図１】マモグラフィー像形成用装置の概略図である。

【図２】フィルムエレメントと組み合わせた一対のＸ線
増感スクリーンからなる像記録エレメントの断面図であ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者サンドラ・ローライン・イスラーアメリカ合衆国デラウエア州19810．ウイルミントン．ベロウズドライブ2622 (72)発明者ダニエル・ジエイムズ・ミケウイツチアメリカ合衆国デラウエア州19810．ウイルミントン．ミラーズロード2005 (56)参考文献特開昭52−115685（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G21K 4/00 C09K 11/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】前面放射線増感スクリーンおよび裏面放
射線増感スクリーンからなり、その間に置かれた写真エ
レメントを露光することのできる一対の放射線増感スク
リーンであって、該前面増感スクリーンが５.５ｇ／cm³
以下の密度を有する蛍光体であって、 (１) ガドリニウム、セリウム、ビスマス、鉛またはそ
れらの混合物で活性化されたＹ₂Ｏ₃； (２) ＤＰ₂Ｏ₇（式中、Ｄはハフニウムまたはジルコニ
ウムである）； (３) ユーロピウムで活性化されたＧＦＣｌ（式中、Ｇ
はバリウム、またはこれがアルカリ金属および／または
三価の金属によって部分的に置換されたものを表す）； (４) セリウム、ガドリニウム、ビスマス、または鉛で
活性化されたＹＯＸ（式中、Ｘはフッ素、塩素または臭
素である）； (５) ビスマス、セリウム、ガドリニウム、鉛またはそ
れらの組み合わせにより活性化されたＹ₂Ｏ₂Ｓ； (６) 鉛で活性化されたＢａＳｉＯ₃； (７) ガドリニウム、インジウムまたはそれらの組み合
わせにより活性化されたＹＰＯ₄； (８) 鉛で活性化されたＣａ₂ＺｒＳｉ₄Ｏ₁₂； (９) 鉛で活性化されたＢａＺｎＳｉＯ₂；および (10) これらの組み合わせの群から選ばれた蛍光体を含み、前記裏面増感スクリー
ンが少なくとも６.０ｇ／cm³の密度を有する蛍光体を含
むものである一対の放射線増感スクリーン。
【請求項２】前面放射線増感スクリーンおよび裏面放
射線増感スクリーンからなり、その間に置かれた写真エ
レメントを露光することのできる一対の放射線増感スク
リーンであって、該前面増感スクリーンが５.５ｇ／cm³
以下の密度を有する蛍光体を含み、該裏面増感スクリー
ンが少なくとも６.０ｇ／cm³の密度を有する蛍光体であ
って、 (１) 活性化されていないかまたはニオブ、ツリウム、
ガドリニウム、テルビウム、またはそれらの組み合わせ
により活性化されたＹＴａＯ₄； (２) 活性化されていないかまたはニオブ、ツリウム、
ガドリニウム、テルビウム、またはそれらの組み合わせ
により活性化されたＬｕＴａＯ₄； (３) (１)および(２)の固溶体； (４) テルビウムで活性化されたＧｄＴａＯ₄； (５) (１)、(２)および(４)の少なくとも二つの固溶
体； (６) イットリウム、ルテチウムまたはガドリニウムの
４５モル％までがランタンで置換されている(１)〜(５)
のいずれか； (７) イットリウム、ルテチウムまたはガドリニウムの
１５モル％までがイッテルビウムで置換されている(１)
〜(６)のいずれか； (８) イットリウムまたはルテニウムの１５モル％まで
がガドリニウムで置換されている(１)、(２)および(３)
のいずれか； (９) Ｍｇ₄Ｔａ_2-2xＮｂ_2xＯ₉：Ｍ_yＮａ_y′（式中、Ｍ
はＫ、ＲｂまたはＣｓの少なくとも一つであり、ｘは５
×１０^-4〜０.５であり、ｙは少なくとも２×１０^-3で
あり、そしてｙ＋ｙ′は１.０未満である）； (10) 活性化されていないかまたはチタンで活性化され
たハフニウムジルコニウムゲルマネート； (11) Ｈｆ_1-zＺｒ_zＭ_yＴｉ_xＥ_eＯ_a（式中、Ｅはゲルマ
ニウムおよびケイ素の少なくとも一つを表し、ｅは１×
１０^-3より大きく０.１までの範囲であり、Ｍは少なく
とも一つのアルカリ金属を表し、ｘは３×１０^-4〜１.
０の範囲であり、ｙは１×１０^-4〜１.０の範囲であ
り、ｚは４×１０^-4〜０.３の範囲であり、そしてａは
電荷のバランスに対して十分な量である）； (12) 少なくとも一つのアルカリ金属および二つまでの
希土類元素を含有するチタンで活性化されたハフニウム
ジルコニウムオキサイド； (13) Ｌｉ₂Ｈｆ_1-x-y-zＺｒ_zＳｎ_yＴｉ_xＬ_wＯ₃（式
中、Ｌは少なくとも一つの希土類元素であり、ｗ＋ｘ＋
ｙの合計は０〜０.２であり、ｚは０.２までである）； (14) テルビウム、ツリウム、セリウム、イッテルビウ
ム、またはビスマスで活性化されたＬｎＯＸ（式中、Ｌ
ｎはガドリニウム、ランタンまたはそれらの組み合わせ
であり、そしてＸはフッ素、塩素または臭素である）； (15) 少なくとも一つの希土類元素で活性化されたＬｎ
₂Ｏ₂Ｓ（式中、Ｌｎはガドリニウム、ランタン、ルテチ
ウムまたはそれらの組み合わせである）；および (16) それらの組み合わせの群から選ばれる蛍光体を含
むものである一対の放射線増感スクリーン。
【請求項３】 (ａ) 蛍光体が、 (１) ガドリニウム、セリウム、ビスマス、鉛またはそ
れらの混合物で活性化されたＹ₂Ｏ₃； (２) ＤＰ₂Ｏ₇（式中、Ｄはハフニウムまたはジルコニ
ウムである）； (３) ユーロピウムで活性化されたＧＦＣｌ（式中、Ｇ
はバリウム、またはこれがアルカリ金属および／または
三価の金属によって部分的に置換されたものを表す）； (４) セリウム、ガドリニウム、ビスマス、または鉛で
活性化されたＹＯＸ（式中、Ｘはフッ素、塩素または臭
素である）； (５) ビスマス、セリウム、ガドリニウム、鉛またはそ
れらの組み合わせにより活性化されたＹ₂Ｏ₂Ｓ； (６) 鉛で活性化されたＢａＳｉＯ₃； (７) ガドリニウム、インジウムまたはそれらの組み合
わせにより活性化されたＹＰＯ₄； (８) 鉛で活性化されたＣａ₂ＺｒＳｉ₄Ｏ₁₂； (９) 鉛で活性化されたＢａＺｎＳｉＯ₂；および (10) これらの組み合わせからなる群から選ばれる、支
持体上にコートされた蛍光体層を有する前面増感スクリ
ーン、 (ｂ) 蛍光体が、 (１) 活性化されていないかまたはニオブ、ツリウム、
ガドリニウム、テルビウム、またはそれらの組み合わせ
により活性化されたＹＴａＯ₄； (２) 活性化されていないかまたはニオブ、ツリウム、
ガドリニウム、テルビウム、またはそれらの組み合わせ
により活性化されたＬｕＴａＯ₄； (３) (１)および(２)の固溶体； (４) テルビウムで活性化されたＧｄＴａＯ₄； (５) (１)、(２)および(４)の少なくとも二つの固溶
体； (６) イットリウム、ルテチウムまたはガドリニウムの
４５モル％までがランタンで置換されている(１)〜(５)
のいずれか； (７) イットリウム、ルテチウムまたはガドリニウムの
１５モル％までがイッテルビウムで置換されている(１)
〜(６)のいずれか； (８) イットリウムまたはルテチウムの１５モル％まで
がガドリニウムで置換されている(１)、(２)および(３)
のいずれか； (９) Ｍｇ₄Ｔａ_2-2xＮｂ_2xＯ₉：Ｍ_yＮａ_y′（式中、Ｍ
はＫ、ＲｂまたはＣｓの少なくとも一つであり、ｘは５
×１０^-4〜０.５であり、ｙは少なくとも２×１０^-3で
あり、そしてｙ＋ｙ′は１.０未満である）； (10) 活性化されていないかまたはチタンで活性化され
たハフニウムジルコニウムゲルマネート； (11) Ｈｆ_1-zＺｒ_zＭ_yＴｉ_xＥ_eＯ_a（式中、Ｅはゲルマ
ニウムおよびケイ素の少なくとも一つを表し、ｅは１×
１０^-3より大きく０.１までの範囲であり、Ｍは少なく
とも一つのアルカリ金属を表し、ｘは３×１０^-4〜１.
０の範囲であり、ｙは１×１０^-4〜１.０の範囲であ
り、ｚは４×１０^-4〜０.３の範囲であり、そしてａは
電荷のバランスに対して十分な量である）； (12) 少なくとも一つのアルカリ金属および二つまでの
希土類元素を含有するチタンで活性化されたハフニウム
ジルコニウムオキサイド； (13) Ｌｉ₂Ｈｆ_1-x-y-zＺｒ_zＳｎ_yＴｉ_xＬ_wＯ₃（式
中、Ｌは少なくとも一つの希土類元素であり、ｗ＋ｘ＋
ｙの合計は０〜０.２であり、そしてｚは０.２までであ
る）； (14) テルビウム、ツリウム、セリウム、イッテルビウ
ム、またはビスマスで活性化されたＬｎＯＸ（式中、Ｌ
ｎはガドリニウム、ランタンまたはそれらの組み合わせ
であり、そしてＸはフッ素、塩素または臭素である）； (15) 少なくとも一つの希土類元素で活性化されたＬｎ
₂Ｏ₂Ｓ（式中、Ｌｎはガドリニウム、ランタン、ルテチ
ウムまたはそれらの組み合わせである）；および (16) それらの組み合わせからなる群から選ばれる、支
持体上にコートされた蛍光体層を含む裏面増感スクリー
ンを組み合わせてなる放射線写真記録系。
【請求項４】前面増感スクリーンが、ガドリニウムで
活性化されたＹ₂Ｏ₃、およびユーロピウムで活性化され
たＢａＦＣｌからなる群より選ばれる蛍光体を含み、並
びに裏面増感スクリーンが活性化されていないＹＴａＯ
₄、活性化されていないＬｕＴａＯ₄、ガドリニウムで活
性化されたＹＴａＯ₄およびガドリニウムで活性化され
たＬｕＴａＯ₄からなる群より選ばれる蛍光体を含む、
請求項３に記載の放射線写真記録系。
【請求項５】さらに、前面増感スクリーンと裏面増感
スクリーンとの間に配置され、それぞれと機能的に接触
している乳剤二重塗布型フィルムエレメントを含み、こ
こで前面増感スクリーンが入射Ｘ線に露光された場合、
入射Ｘ線の約３０〜約６０％を吸収する請求項３または
４に記載の放射線写真記録系。