JP3137664B2 - 刺激可能の記憶蛍光体を有する記憶蛍光板 - Google Patents
刺激可能の記憶蛍光体を有する記憶蛍光板Info
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
- G01T1/16—Measuring radiation intensity
- G01T1/20—Measuring radiation intensity with scintillation detectors
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- G21K—TECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
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- G21K2004/04—Conversion screens for the conversion of the spatial distribution of X-rays or particle radiation into visible images, e.g. fluoroscopic screens with an intermediate layer
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、Ｘ線像の読み出しが第
１波長の光線による励起によって行われ、その後第２波
長の光線が放出され、検出器により検出される形式の、
Ｘ線像を潜在的に記憶するための刺激可能の記憶蛍光体
を有する記憶蛍光板に関する。
１波長の光線による励起によって行われ、その後第２波
長の光線が放出され、検出器により検出される形式の、
Ｘ線像を潜在的に記憶するための刺激可能の記憶蛍光体
を有する記憶蛍光板に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の記憶蛍光板は例えば欧州特許出
願公開第０１７４８７５号明細書から公知である。また
この種の記憶蛍光板は、例えばドイツ連邦共和国特許第
２３６３９９５号明細書に記載されているような撮像デ
バイスで使用される。この種のＸ線診断装置では光線感
応変換器として、Ｘ線で照射されるルミネセンス−記憶
蛍光体からなる記憶蛍光板が使用される。これにより記
憶蛍光体中には衝突する光線の強さに応じて正孔が生
じ、これらが一層高いエネルギー準位を有する電位降下
部（トラップ）中に蓄積され、その結果潜在Ｘ線像が記
憶蛍光板内に記憶される。
願公開第０１７４８７５号明細書から公知である。また
この種の記憶蛍光板は、例えばドイツ連邦共和国特許第
２３６３９９５号明細書に記載されているような撮像デ
バイスで使用される。この種のＸ線診断装置では光線感
応変換器として、Ｘ線で照射されるルミネセンス−記憶
蛍光体からなる記憶蛍光板が使用される。これにより記
憶蛍光体中には衝突する光線の強さに応じて正孔が生
じ、これらが一層高いエネルギー準位を有する電位降下
部（トラップ）中に蓄積され、その結果潜在Ｘ線像が記
憶蛍光板内に記憶される。
【０００３】読み出し装置内でこの記憶蛍光板の全面
は、付加的な光源（例えばレーザであってもよい）の受
容器として像点様に励起されて発光する。トラップ内に
蓄積された電子は刺激性光線によりそのエネルギー準位
で起こされ、低いエネルギー準位に戻ることができ、そ
のエネルギー差が光量子の形で放射される。これにより
記憶蛍光体は、記憶蛍光体中に蓄積されたエネルギーと
の関連において光を放出する。この刺激によって放出さ
れた光が検出され、可視化され、このようにして記憶蛍
光体中に潜在的に記憶されたＸ線像を読み出すことがで
きる。
は、付加的な光源（例えばレーザであってもよい）の受
容器として像点様に励起されて発光する。トラップ内に
蓄積された電子は刺激性光線によりそのエネルギー準位
で起こされ、低いエネルギー準位に戻ることができ、そ
のエネルギー差が光量子の形で放射される。これにより
記憶蛍光体は、記憶蛍光体中に蓄積されたエネルギーと
の関連において光を放出する。この刺激によって放出さ
れた光が検出され、可視化され、このようにして記憶蛍
光体中に潜在的に記憶されたＸ線像を読み出すことがで
きる。
【０００４】この場合記憶蛍光体がレーザ光線を十分に
透過しないことが問題として指摘される。Ｘ線量子を十
分に吸収させるには、記憶蛍光体の厚さをできるだけ薄
くすることが必要である。不透明で緊密に圧縮されてい
るか又は焼結された蛍光体の場合、レーザ光線はこの蛍
光体により著しく弱められ、従ってレーザ光線の侵入深
度はごく僅かになる。このエネルギーは、正孔を再結合
に必要なエネルギー準位に上げるには不十分であること
から、一層深い層部分に記憶された情報はもはや読み出
すことができない。
透過しないことが問題として指摘される。Ｘ線量子を十
分に吸収させるには、記憶蛍光体の厚さをできるだけ薄
くすることが必要である。不透明で緊密に圧縮されてい
るか又は焼結された蛍光体の場合、レーザ光線はこの蛍
光体により著しく弱められ、従ってレーザ光線の侵入深
度はごく僅かになる。このエネルギーは、正孔を再結合
に必要なエネルギー準位に上げるには不十分であること
から、一層深い層部分に記憶された情報はもはや読み出
すことができない。
【０００５】欧州特許出願公開第０１７４８７５号明細
書には記憶蛍光体の蛍光体粒子が結合剤により包括的に
基板上に施されている記憶蛍光板が記載されている。こ
の場合結合剤は蛍光体粒子を固着するために使用され
る。結合剤としては通常、励起可能のレーザ光線に対し
てもまた放出されるルミネセンス線に対しても透過性の
透明な担体物質が使用される。しかしこの場合蛍光体粒
子での散乱により、レーザ光線は侵入深度の増大と共に
次第に幅を広げ、その結果系全体の変調伝達関数が悪化
するという問題が生じる。また結合剤により構成された
記憶蛍光板は、記憶蛍光体が比較可能の層厚である場
合、一層僅かなＸ線量子吸収性を有するに過ぎない。
書には記憶蛍光体の蛍光体粒子が結合剤により包括的に
基板上に施されている記憶蛍光板が記載されている。こ
の場合結合剤は蛍光体粒子を固着するために使用され
る。結合剤としては通常、励起可能のレーザ光線に対し
てもまた放出されるルミネセンス線に対しても透過性の
透明な担体物質が使用される。しかしこの場合蛍光体粒
子での散乱により、レーザ光線は侵入深度の増大と共に
次第に幅を広げ、その結果系全体の変調伝達関数が悪化
するという問題が生じる。また結合剤により構成された
記憶蛍光板は、記憶蛍光体が比較可能の層厚である場
合、一層僅かなＸ線量子吸収性を有するに過ぎない。
【０００６】しかしながら記憶蛍光体を高真空中で担体
上に蒸着させ、保護ガス雰囲気中又は真空中で熱処理す
るか又はこれを真空下に及び／又は加熱下にプレス加工
することは有利である（これに関しては欧州特許出願公
開第０３６９０４９号明細書に記載されている）。記憶
蛍光体の単結晶をプレス加工することによって医薬診断
学で必要とされる大表面に変形する可能性も存在する。
この方法は透明な記憶燐光板を提供する。透明であるこ
との利点は、読み出し可能のレーザ光線が記憶媒体中で
物質の粒子に当り散乱することによって扇状に広がるこ
とがないことである。散乱による読み出し光線の拡大は
系全体の変調伝達関数を著しく悪化させる。例えば蛍光
体粉末をプレス加工することにより製造された透明な記
憶蛍光体を使用することによって、記憶媒体を透射する
に際におけるレーザ光線の拡大は著しく低減される。
上に蒸着させ、保護ガス雰囲気中又は真空中で熱処理す
るか又はこれを真空下に及び／又は加熱下にプレス加工
することは有利である（これに関しては欧州特許出願公
開第０３６９０４９号明細書に記載されている）。記憶
蛍光体の単結晶をプレス加工することによって医薬診断
学で必要とされる大表面に変形する可能性も存在する。
この方法は透明な記憶燐光板を提供する。透明であるこ
との利点は、読み出し可能のレーザ光線が記憶媒体中で
物質の粒子に当り散乱することによって扇状に広がるこ
とがないことである。散乱による読み出し光線の拡大は
系全体の変調伝達関数を著しく悪化させる。例えば蛍光
体粉末をプレス加工することにより製造された透明な記
憶蛍光体を使用することによって、記憶媒体を透射する
に際におけるレーザ光線の拡大は著しく低減される。
【０００７】第１波長の励起可能の電磁放射線が記憶蛍
光体層の裏面で反射することに関する問題は不透明層の
場合よりもはるかに強烈である。図５に基づきこの問題
点を詳述する。例えば担体及びその上に施された記憶蛍
光体を含む接着剤或は更に単結晶からなっていてもよい
記憶蛍光板１内に、Ｘ線像を像点様に読み出すために、
第１波長を有する励起光線６を侵透させる。そこで光線
は、その励起により第２波長の光線９を放出する記憶蛍
光体に当たる。光線６が記憶蛍光板１から出て行く際反
射によって記憶蛍光板１に戻る光線７が発生し、これが
再び蛍光体粒子に当り、その励起により第２波長の光線
８が放出される。これらの光線８及び９は記憶蛍光板１
から流出し、図示されていない検出器により検出され
る。これにより検出器は、記憶蛍光板１の他の箇所で発
生し時間的により早く又はより遅れて走査される光線８
をも受信する。その結果その時点で励起光線６により走
査された像点には属さない情報が、結果として生じる像
の解析を低下させる。それというのも光線８がバックグ
ランド放射線となって信号対雑音比を減少させるからで
ある。
光体層の裏面で反射することに関する問題は不透明層の
場合よりもはるかに強烈である。図５に基づきこの問題
点を詳述する。例えば担体及びその上に施された記憶蛍
光体を含む接着剤或は更に単結晶からなっていてもよい
記憶蛍光板１内に、Ｘ線像を像点様に読み出すために、
第１波長を有する励起光線６を侵透させる。そこで光線
は、その励起により第２波長の光線９を放出する記憶蛍
光体に当たる。光線６が記憶蛍光板１から出て行く際反
射によって記憶蛍光板１に戻る光線７が発生し、これが
再び蛍光体粒子に当り、その励起により第２波長の光線
８が放出される。これらの光線８及び９は記憶蛍光板１
から流出し、図示されていない検出器により検出され
る。これにより検出器は、記憶蛍光板１の他の箇所で発
生し時間的により早く又はより遅れて走査される光線８
をも受信する。その結果その時点で励起光線６により走
査された像点には属さない情報が、結果として生じる像
の解析を低下させる。それというのも光線８がバックグ
ランド放射線となって信号対雑音比を減少させるからで
ある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、高い
結像鮮明度及び良好な変調伝達関数と共に高度のＸ線量
子吸収性を有しかつ反射による好ましくない影響を回避
する、冒頭に記載した形式の記憶蛍光板を提供すること
にある。
結像鮮明度及び良好な変調伝達関数と共に高度のＸ線量
子吸収性を有しかつ反射による好ましくない影響を回避
する、冒頭に記載した形式の記憶蛍光板を提供すること
にある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明によればこの課題
は、記憶蛍光体が前記の両方の波長領域で透過性であ
り、記憶蛍光板に少なくとも１つの光学的表面コーティ
ング処理層が設けられており、該表面コーティング処理
層は、前記第１の波長の光線が記憶蛍光板から出射する
ときに該記憶蛍光板から空気への移行部で生じる反射を
減少させることにより解決される。
は、記憶蛍光体が前記の両方の波長領域で透過性であ
り、記憶蛍光板に少なくとも１つの光学的表面コーティ
ング処理層が設けられており、該表面コーティング処理
層は、前記第１の波長の光線が記憶蛍光板から出射する
ときに該記憶蛍光板から空気への移行部で生じる反射を
減少させることにより解決される。
【００１０】
【作用】表面コーティング処理層の作用は、記憶蛍光体
が２つの波長領域で透明である場合に完全に有効とな
る。特に励起光線の反射は、表面コーティング処理層が
少なくとも第１波長の光線に対して有効である場合に阻
止される。その際記憶蛍光板の検出器とは逆の側に反射
防止層が施されていると、効果的であることが判明し
た。発光効率は、記憶蛍光板の検出器とは逆の側に波長
選択鏡を配置した場合に高めることができ、この場合鏡
は第１波長の光線に対しては反射防止層でありまた第２
波長の光線に対しては反射層を構成する。これにより励
起光線は反射することなく記憶蛍光板から流出可能であ
り、一方励起された光線は検出器の方向に反射し、その
結果この光線は信号に寄与することになる。
が２つの波長領域で透明である場合に完全に有効とな
る。特に励起光線の反射は、表面コーティング処理層が
少なくとも第１波長の光線に対して有効である場合に阻
止される。その際記憶蛍光板の検出器とは逆の側に反射
防止層が施されていると、効果的であることが判明し
た。発光効率は、記憶蛍光板の検出器とは逆の側に波長
選択鏡を配置した場合に高めることができ、この場合鏡
は第１波長の光線に対しては反射防止層でありまた第２
波長の光線に対しては反射層を構成する。これにより励
起光線は反射することなく記憶蛍光板から流出可能であ
り、一方励起された光線は検出器の方向に反射し、その
結果この光線は信号に寄与することになる。
【００１１】反射光で読み出された光線の検出は、記憶
蛍光板の第１波長の光線が出て行く側に波長選択鏡が配
置されている場合に達成される。記憶蛍光板の前面が減
反射層を備えている場合には、励起光線を記憶蛍光板中
に完全に取り込みまた励起された光線をできる限り完全
に射出することができる。
蛍光板の第１波長の光線が出て行く側に波長選択鏡が配
置されている場合に達成される。記憶蛍光板の前面が減
反射層を備えている場合には、励起光線を記憶蛍光板中
に完全に取り込みまた励起された光線をできる限り完全
に射出することができる。
【００１２】第１波長の光線が入射する記憶蛍光板側に
波長選択鏡が配置されている場合及び逆の側に反射防止
層が配設されている場合には、透過光で励起された光線
を検出することができる。
波長選択鏡が配置されている場合及び逆の側に反射防止
層が配設されている場合には、透過光で励起された光線
を検出することができる。
【００１３】
【実施例】本発明を図面に示した実施例に基づき以下に
詳述する。
詳述する。
【００１４】図１には第１波長の励起光線６が入射する
記憶蛍光板１が示されている。記憶蛍光板１から光線６
が出て行く記憶蛍光板１の背面には、光線６が遷移層で
反射するのを阻止する反射防止層２が施されている。こ
れにより光線６は阻止されずにかつ反射することなく出
て行く。記憶蛍光板内で光線６は像点様に、光線９及び
１０を放出する蛍光体を励起する。この場合記憶蛍光板
の前面、すなわち光線６が記憶蛍光板１に入射する側で
光線９を受信するために、又は記憶蛍光板１の背面で光
線１０を受信するために、放出された光を受信する検出
器を配設することができる。しかしまた２つの検出器を
記憶蛍光板１の両側に装備することもできる。更に記憶
蛍光板１の前面に広帯域の減反射層３を設けることも可
能であり、これにより励起光線６は可能な限り完全に記
憶蛍光板１内に封じ込めることができ、放出された光線
９はできるだけ完全に脱出可能である。
記憶蛍光板１が示されている。記憶蛍光板１から光線６
が出て行く記憶蛍光板１の背面には、光線６が遷移層で
反射するのを阻止する反射防止層２が施されている。こ
れにより光線６は阻止されずにかつ反射することなく出
て行く。記憶蛍光板内で光線６は像点様に、光線９及び
１０を放出する蛍光体を励起する。この場合記憶蛍光板
の前面、すなわち光線６が記憶蛍光板１に入射する側で
光線９を受信するために、又は記憶蛍光板１の背面で光
線１０を受信するために、放出された光を受信する検出
器を配設することができる。しかしまた２つの検出器を
記憶蛍光板１の両側に装備することもできる。更に記憶
蛍光板１の前面に広帯域の減反射層３を設けることも可
能であり、これにより励起光線６は可能な限り完全に記
憶蛍光板１内に封じ込めることができ、放出された光線
９はできるだけ完全に脱出可能である。
【００１５】図２には反射光で読み出される記憶蛍光板
１の他の実施例が示されている。記憶蛍光板１の背面に
は波長選択鏡４が配設されており、これは第１波長の光
線６に対しては反射防止層をまた第２波長の光線１１に
対しては反射層を形成する。これにより光線９だけでな
く光線１１も検出器の側面に達し、その結果唯１個の検
出器ですべての放射された光線９ー１１を検出すること
ができる。この装置の場合にも記憶蛍光板は減反射層３
を備えている。
１の他の実施例が示されている。記憶蛍光板１の背面に
は波長選択鏡４が配設されており、これは第１波長の光
線６に対しては反射防止層をまた第２波長の光線１１に
対しては反射層を形成する。これにより光線９だけでな
く光線１１も検出器の側面に達し、その結果唯１個の検
出器ですべての放射された光線９ー１１を検出すること
ができる。この装置の場合にも記憶蛍光板は減反射層３
を備えている。
【００１６】図３には透過光で、すなわち記憶蛍光板の
背面で読み出しを行う記憶蛍光板１のもう１つの実施例
が示されている。この場合には記憶蛍光板は光線６の入
射側に、光線６に対しては減反射層として、また放射さ
れた光線１２に対しては反射層として作用する波長選択
鏡５を備えている。記憶蛍光板１の背面は反射防止層２
を有し、従って光線６はもとより光線１０及び１２も反
射されることなく記憶蛍光板から放出され、光線１０及
び１２は検出器により完全に検出されることができる。
背面で読み出しを行う記憶蛍光板１のもう１つの実施例
が示されている。この場合には記憶蛍光板は光線６の入
射側に、光線６に対しては減反射層として、また放射さ
れた光線１２に対しては反射層として作用する波長選択
鏡５を備えている。記憶蛍光板１の背面は反射防止層２
を有し、従って光線６はもとより光線１０及び１２も反
射されることなく記憶蛍光板から放出され、光線１０及
び１２は検出器により完全に検出されることができる。
【００１７】記憶蛍光板１用の記憶蛍光体としては例え
ば臭化タリウム（ＴｌＢｒ）０．０１ー１モル％の比率
でドープされた臭化ルビジニウム（ＲｂＢｒ）からなる
透明な板を使用することができる。記憶された情報の読
み出しは波長６３３ｎｍのＨｅＮｅ−レーザの光線６に
より行うことができる。その際放射された光線８ー１２
は４００−４２０ｎｍの波長を有する。レーザ光線６は
例えば幅５０μｍで集光される。検出器及びレーザは記
憶蛍光板１の同じ側にあり、従って読み出しは反射光で
行われる。記憶蛍光板の他の側面を高真空状態で、波長
６３３ｎｍの電磁光線に対して高い透過率（例えば＞９
９％）を有しまた同時に４００−４２０ｎｍの波長領域
に対して高い反射率（例えば＞９０％）を有する波長選
択鏡４で蒸着処理する。このようなビームスプリッタは
例えば氷晶石Ｎａ3 ＡｌＦ6 及びＺｎＳの多層系からな
っていてもよい。その数及び格子層は電磁放射線の分離
すべき波長に適合させるべきである。
ば臭化タリウム（ＴｌＢｒ）０．０１ー１モル％の比率
でドープされた臭化ルビジニウム（ＲｂＢｒ）からなる
透明な板を使用することができる。記憶された情報の読
み出しは波長６３３ｎｍのＨｅＮｅ−レーザの光線６に
より行うことができる。その際放射された光線８ー１２
は４００−４２０ｎｍの波長を有する。レーザ光線６は
例えば幅５０μｍで集光される。検出器及びレーザは記
憶蛍光板１の同じ側にあり、従って読み出しは反射光で
行われる。記憶蛍光板の他の側面を高真空状態で、波長
６３３ｎｍの電磁光線に対して高い透過率（例えば＞９
９％）を有しまた同時に４００−４２０ｎｍの波長領域
に対して高い反射率（例えば＞９０％）を有する波長選
択鏡４で蒸着処理する。このようなビームスプリッタは
例えば氷晶石Ｎａ3 ＡｌＦ6 及びＺｎＳの多層系からな
っていてもよい。その数及び格子層は電磁放射線の分離
すべき波長に適合させるべきである。
【００１８】
【発明の効果】このようにして、透明な記憶蛍光体を使
用することによって高い結像鮮明度及び良好な変調伝達
関数と共に高いＸ線量子吸収性を有し、また表面コーテ
ィング処理層２ー５を使用することによって反射光によ
る好ましくない影響を阻止することのできる記憶蛍光板
が得られる。
用することによって高い結像鮮明度及び良好な変調伝達
関数と共に高いＸ線量子吸収性を有し、また表面コーテ
ィング処理層２ー５を使用することによって反射光によ
る好ましくない影響を阻止することのできる記憶蛍光板
が得られる。
【図１】本発明による表面コーティング処理層を有する
記憶蛍光板の一実施例を示す略示断面図である。
記憶蛍光板の一実施例を示す略示断面図である。
【図２】本発明の異なる実施例を示す略示断面図であ
る。
る。
【図３】本発明の異なる実施例を示す略示断面図であ
る。
る。
【図４】従来技術による記憶蛍光板の略示断面図であ
る。
る。
１ 記憶蛍光板 ２ 反射防止層 ３ 広帯域の減反射層 ４ 波長選択鏡 ５ 波長選択鏡 ６ 第１波長の励起光線 ７ 第１波長の反射光線 ８ー１２ 第２波長の放出光線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−164200（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−162498（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−6800（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G21K 4/00
Claims (6)
- 【請求項１】 Ｘ線像の読み出しが第１波長の光線
（６）による励起によって行われ、その後、第２波長の
光線（８〜１２）が放出され、検出器により検出される
形式の、Ｘ線像を潜在的に記憶するための刺激可能の記
憶蛍光体を有する記憶蛍光板（１）において、記憶蛍光体が前記の両方の波長領域で透過性であり、 記憶蛍光板（１）に少なくとも１つの光学的表面コーテ
ィング処理層（２，４）が設けられており、 該表面コーティング処理層は、前記第１の波長の光線が
記憶蛍光板から出射するときに該記憶蛍光板から空気へ
の移行部で生じる反射を減少させる ことを特徴とする、 刺激可能の記憶蛍光体を有する記憶蛍光板。 - 【請求項２】 記憶蛍光板（１）の検出器とは逆の側に
反射防止層が施されている、請求項１記載の記憶蛍光
板。 - 【請求項３】 記憶蛍光板（１）の、検出器とは逆の側
に波長選択鏡（４）が施されており、これが第１波長の
光線（６，７）に対しては反射防止層を、また第２波長
の光線（８〜１２）に対しては反射層を形成する、請求
項１または２記載の記憶蛍光板。 - 【請求項４】 記憶蛍光板（１）の、第１波長の光線
（６）が出て行く側に波長選択鏡（４）が施されてい
る、請求項３記載の記憶蛍光板。 - 【請求項５】 記憶蛍光板（１）の前面に減反射層
（３）を備えている、請求項１から４のいずれか１項記
載の記憶蛍光板。 - 【請求項６】 記憶蛍光板（１）の第１波長の光線
（６）が入射する側に波長選択鏡（５）が施され、これ
に対向する側に反射防止層（２）が配設されていること
を特徴とする請求項１記載の記憶蛍光板。
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