JP4054765B2 - 放射線像変換パネル - Google Patents
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(1)柱状構造の柱径が実質的に蛍光体層の裏面側から表面側に向かって大きくなる。
(2)柱状構造の平均柱径が蛍光体層の裏面側および表面側のいずれにおいても0.1乃至50μmの範囲にある。
(3)蛍光体の占有率が蛍光体層の裏面側および表面側のいずれにおいても75乃至96%の範囲にある。
(4)蛍光体が、蓄積性蛍光体であり、特には下記基本組成式(I)を有するアルカリ金属ハロゲン化物系輝尽性蛍光体である。
[ただし、MIはLi、Na、K、Rb及びCsからなる群より選ばれる少なくとも一種のアルカリ金属を表し;MIIはBe、Mg、Ca、Sr、Ba、Ni、Cu、Zn及びCdからなる群より選ばれる少なくとも一種のアルカリ土類金属又は二価金属を表し;MIIIはSc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Al、Ga及びInからなる群より選ばれる少なくとも一種の希土類元素又は三価金属を表し;X、X’及びX”はそれぞれ、F、Cl、Br及びIからなる群より選ばれる少なくとも一種のハロゲンを表し;AはY、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Na、Mg、Cu、Ag、Tl及びBiからなる群より選ばれる少なくとも一種の希土類元素又は金属を表し;そしてa、b及びzはそれぞれ、0≦a<0.5、0≦b<0.5、0<z<1.0の範囲内の数値を表す]
蛍光体層裏面側 蛍光体層表面側
柱径 : 小さい < 大きい
占有率 : 高い > 低い
隙間 : 狭い < 広い
蛍光体層裏面側 蛍光体層表面側
柱径 : 小さい < 大きい
占有率 : 同じ = 同じ
隙間 : 狭い < 広い
MIX・aMIIX’2・bMIIIX”3:zA ‥‥(I)
で代表されるアルカリ金属ハロゲン化物系輝尽性蛍光体は特に好ましい。ただし、MIは
Li、Na、K、Rb及びCsからなる群より選ばれる少なくとも一種のアルカリ金属を表し、MIIはBe、Mg、Ca、Sr、Ba、Ni、Cu、Zn及びCdからなる群より選ばれる少なくとも一種のアルカリ土類金属又は二価金属を表し、MIIIはSc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Al、Ga及びInからなる群より選ばれる少なくとも一種の希土類元素又は三価金属を表し、そしてAはY、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Na、Mg、Cu、Ag、Tl及びBiからなる群より選ばれる少なくとも一種の希土類元素又は金属を表す。X、X’およびX”はそれぞれ、F、Cl、Br及びIからなる群より選ばれる少なくとも一種のハロゲンを表す。a、bおよびzはそれぞれ、0≦a<0.5、0≦b<0.5、0<z<1.0の範囲内の数値を表す。
MIIFX:zLn ‥‥(II)
で代表される希土類付活アルカリ土類金属弗化ハロゲン化物系輝尽性蛍光体も好ましい。ただし、MIIはBa、Sr及びCaからなる群より選ばれる少なくとも一種のアルカリ土類金属を表し、LnはCe、Pr、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Nd、Er、Tm及びYbからなる群より選ばれる少なくとも一種の希土類元素を表す。Xは、Cl、Br及びIからなる群より選ばれる少なくとも一種のハロゲンを表す。zは、0<z≦0.2の範囲内の数値を表す。
bA, wNI, xNII, yNIII
ただし、AはAl2O3、SiO2及びZrO2などの金属酸化物を表す。MIIFX粒子同士の焼結を防止する上では、一次粒子の平均粒径が0.1μm以下の超微粒子でMIIFXとの反応性が低いものを用いることが好ましい。NIは、Li、Na、K、Rb及びCsからなる群より選ばれる少なくとも一種のアルカリ金属の化合物を表し、NIIは、Mg及び/又はBeからなるアルカリ土類金属の化合物を表し、NIIIは、Al、Ga、In、Tl、Sc、Y、La、Gd及びLuからなる群より選ばれる少なくとも一種の三価金属の化合物を表す。これらの金属化合物としてはハロゲン化物を用いることが好ましいが、それらに限定されるものではない。
(1)蒸発源
蒸発源として、純度4N以上の臭化セシウム(CsBr)粉末、および純度3N以上の臭化ユーロピウム(EuBrx、x≒2.2)粉末を用意した。各粉末中の微量元素をICP−MS法(誘導結合高周波プラズマ分光分析−質量分析法)により分析した結果、CsBr中のCs以外のアルカリ金属(Li、Na、K、Rb)は各々10ppm以下であり、アルカリ土類金属(Mg、Ca、Sr、Ba)など他の元素は2ppm以下であった。また、EuBrx中のEu以外の希土類元素は各々20ppm以下であり、他の元素は10ppm以下であった。これらの粉末は、吸湿性が高いので露点−20℃以下の乾燥雰囲気を保ったデシケータ内で保管し、使用直前に取り出すようにした。
支持体として、順にアルカリ洗浄、純水洗浄、およびIPA(イソプロピルアルコール)洗浄を施した合成石英基板を用意し、蒸着装置内の基板ホルダーに設置した。上記CsBr蒸発源およびEuBrx蒸発源を装置内の坩堝容器に充填した後、装置内を排気して1×10-3Paの真空度とした。このとき、真空排気装置としてロータリーポンプ、メカニカルブースターおよびターボ分子ポンプの組合せを用いた。その後、装置内にArガスを導入して1.2Paの真空度にした。次いで、基板の蒸着とは反対側に位置したシーズヒータで、石英基板を100℃に加熱した。基板と各蒸発源との距離を12cmに保持して、蒸発源それぞれを抵抗加熱器で加熱して、基板上に5μm/分の速度でCsBr:Eu輝尽性蛍光体を堆積させた。このとき、各々の加熱器の抵抗電流を調整して、輝尽性蛍光体におけるEu/Csモル濃度比が0.003/1となるように制御した。なお、真空度は蒸着中に段階的に下げて蒸着終了時に0.1Paとした。また、CsBr蒸発源の蒸着開始とEuBrx蒸発源の蒸着開始を、基板と各蒸発源の間に設けられたシャッタの開閉によって制御した。
このようにして、共蒸着により支持体と蛍光体層とからなる本発明の放射線像変換パネルを製造した。
実施例1において、蒸着装置内を排気して8×10-4Paの真空度(真空度は一定)にし、そして基板温度を300℃に変更して蒸着を行ったこと以外は実施例1と同様にして、比較のための放射線像変換パネルを製造した。
実施例1において、蒸着装置内を排気して7×10-2Paの真空度(真空度は一定)にして蒸着を行ったこと以外は実施例1と同様にして、比較のための放射線像変換パネルを製造した。
実施例1において、Arガスの導入により蒸着装置内を1.0Paの真空度(真空度は一定)にし、そして基板温度を蒸着開始時に100℃とし、蒸着中段階的に上げて蒸着終了時に250℃としたこと以外は実施例1と同様にして、比較のための放射線像変換パネルを製造した。
得られた各放射線像変換パネルの感度および画像鮮鋭度について評価を行った。また、各パネルの蛍光体層における柱径および蛍光体の占有率を、前述したようにして層厚方向に沿って求めた。
放射線像変換パネルを室内光を遮蔽可能なカセッテに収納し、これに80kVpのX線100mRを照射した。次いで、パネルをカセッテから取り出した後、パネルをLDレーザ光(波長:650nm)で励起し、パネルから放出された輝尽発光光をフォトマルチプライヤで検出し、その発光量(相対値)により感度を評価した。
放射線像変換パネルを室内光を遮蔽可能なカセッテに収納し、これに80kVpのX線100mRを照射した。次いで、パネルをカセッテから取り出した後、パネルをLDレーザ光(波長:650nm、励起光の幅:100μm)で励起し、パネルから放出された輝尽発光光の幅を測定し、その発光幅により鮮鋭度を評価した。
────────────────────────────────────
実施例 蒸着真空度 蒸着基板 柱径(μm) 占有率(%) 相対感度/
(Pa) 温度(℃) 裏面側/ 裏面側/ 鮮鋭度(μm)
表面側 表面側
────────────────────────────────────
実施例1 1.2→0.1 100 1/10 90/90 110/380
────────────────────────────────────
比較例1 0.0008 300 20/20 93/93 130/1300
比較例2 0.07 100 5/5 86/86 15/410
比較例3 1.0 100→250 1/10 86/93 90/800
────────────────────────────────────
Claims (5)
- 気相堆積法により形成された蛍光体層を有する放射線像変換パネルにおいて、該蛍光体層が柱状構造の蛍光体からなり、そして該柱状構造の柱径が蛍光体層の裏面側よりも表面側で大きく、かつ蛍光体の占有率が蛍光体層の裏面側と表面側で同じであることを特徴とする放射線像変換パネル。
- 柱状構造の平均柱径が蛍光体層の裏面側および表面側のいずれにおいても0.1乃至50μmの範囲にある請求項1に記載の放射線像変換パネル。
- 蛍光体の占有率が蛍光体層の裏面側および表面側のいずれにおいても75乃至96%の範囲にある請求項1もしくは2に記載の放射線像変換パネル。
- 蛍光体が蓄積性蛍光体である請求項1乃至3のいずれかの項に記載の放射線像変換パネル。
- 蓄積性蛍光体が、基本組成式(I):
M I X・aM II X’ 2 ・bM III X” 3 :zA ‥‥(I)
[ただし、M I はLi、Na、K、Rb及びCsからなる群より選ばれる少なくとも一種のアルカリ金属を表し;M II はBe、Mg、Ca、Sr、Ba、Ni、Cu、Zn及びCdからなる群より選ばれる少なくとも一種のアルカリ土類金属又は二価金属を表し;M III はSc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Al、Ga及びInからなる群より選ばれる少なくとも一種の希土類元素又は三価金属を表し;X、X’及びX”はそれぞれ、F、Cl、Br及びIからなる群より選ばれる少なくとも一種のハロゲンを表し;AはY、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Na、Mg、Cu、Ag、Tl及びBiからなる群より選ばれる少なくとも一種の希土類元素又は金属を表し;そしてa、b及びzはそれぞれ、0≦a<0.5、0≦b<0.5、0<z<1.0の範囲内の数値を表す]
を有するアルカリ金属ハロゲン化物系輝尽性蛍光体である請求項4に記載の放射線像変換パネル。
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