JP5136662B2

JP5136662B2 - 放射線画像変換パネルの製造装置及び放射線画像変換パネルの製造方法

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Publication number: JP5136662B2
Application number: JP2011033040A
Authority: JP
Inventors: 惠民笠井; 中野　　邦昭; 寛伊佐
Original assignee: Konica Minolta Medical and Graphic Inc
Current assignee: Konica Minolta Medical and Graphic Inc
Priority date: 2011-02-18
Filing date: 2011-02-18
Publication date: 2013-02-06
Anticipated expiration: 2024-09-24
Also published as: JP2011095282A

Description

本発明は、放射線画像変換パネルに係り、特に、輝尽性蛍光体層が形成された放射線画像変換パネルの製造装置及びこの放射線画像変換パネルの製造方法に関する。

従来、銀塩を使用しないで放射線画像を得る方法として、支持体上に輝尽性蛍光体層を形成した放射線画像変換パネルが開発されている。放射線画像変換パネルは、被写体を透過した放射線を輝尽性蛍光体層に吸収させ、被写体各部の放射線透過密度に対応する放射線エネルギーを蓄積することができる。その後、可視光線、赤外線などの電磁波（励起光）によって輝尽性蛍光体を時系列的に励起することにより、輝尽性蛍光体中に蓄積されている放射線エネルギーを輝尽発光として放出させる。そしてこの光の強弱による信号を、例えば光電変換して電気信号とし、ハロゲン化銀写真感光材料などの記録材料、ＣＲＴなどの表示装置上に可視像として再生することができる。

このような放射線像変換パネルは、気相堆積法などにより支持体上に輝尽性蛍光体層を形成することによって製造される。輝尽性蛍光体には、ＣｓＢｒなどのハロゲン化アルカリを母体にＥｕを付活したものが用いられ、特にＥｕを付活剤とすることで、従来不可能であったＸ線変換効率の向上が可能になるとされている。

また、付活剤濃度と輝度には相関関係があり、付活剤濃度が高いほど放射線画像の感度は高くなることが知られている。そして、画像読取時に励起光が輝尽性蛍光体層内に侵入して蓄積されたエネルギーを放出させることができる限度となる付活剤濃度において、放射線画像の感度は飽和する。したがって、付活剤濃度が不均一なほど感度ムラが現れる。

そこで、輝尽性蛍光体層における付活剤濃度を均一にして放射線画像の感度ムラを抑えるため、輝尽性蛍光体の母体成分と付活剤成分とを別々の蒸発源として、それぞれに電子線を照射して蒸発させる放射線画像変換パネル製造装置が知られている（特許文献１）。特許文献１の放射線画像変換パネル製造装置によれば、蒸着中に付活剤成分の蒸着速度が大きく変動した場合でも、電子線の電圧などを制御して付活剤成分の蒸着速度を調整することによって、付活剤濃度を均一にすることができる。

特開２００３−１９４９９９号公報

しかし、特許文献１の放射線画像変換パネル製造装置では、付活剤成分の量が微量であるため、逆に輝尽性蛍光体の結晶が不均一となる場合があった。また、輝尽性蛍光体の母体成分と付活剤成分とを別々の蒸発源から同時に蒸発させても、付活剤成分が輝尽性蛍光体層に取り込まれないという問題があった。

また、付活剤濃度を均一とした場合でも、各々の蒸発源から蒸発した輝尽性蛍光体の結晶性が均一となるように蒸着しなければ輝尽性蛍光体層の感度ムラを低下させることはできないが、特許文献１においては、各々の蒸発源の配置や蒸発源と支持体との距離については何ら考慮されていなかった。さらに、蒸着効率や膜厚分布についても記載されていなかった。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、輝尽性蛍光体の結晶性を均一にすると共に、蒸着効率の向上と膜厚分布の向上とを両立させて、感度ムラがなく鮮鋭性の高い放射線画像が得られる放射線画像変換パネルの製造装置及び放射線画像変換パネルの製造方法を提供することを目的とする。

このような課題を解決するために請求項１の発明は、放射線画像変換パネルの製造装置であって、真空容器と、前記真空容器内に設けられ、水平方向に回転する支持体ホルダと、前記支持体ホルダに、その中心が前記支持体ホルダの回転中心と一致するように保持された１つの支持体と、前記支持体に垂直な中心線から所定の距離を離して、前記支持体と平行な平面において、前記中心線から水平方向に放射状に延びる直線のうち少なくとも一の直線上に配置され、同一種類の蛍光体を各々が含み、前記蛍光体を抵抗加熱法により加熱蒸発させて前記支持体に前記蛍光体を蒸着させる３個以上の蒸発源と、を備え、前記支持体と前記３個以上の蒸発源の各々との距離は１００ｍｍ〜１５００ｍｍであることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、３個以上の蒸発源を設けることによって各蒸発源の蒸気流が重なり合う部分が整流化され、支持体の表面に蒸着する蛍光体の結晶性は均一になる。また、３個以上の蒸発源を支持体に垂直な中心線から所定の距離を離して、前記支持体と平行な平面において、前記中心線から水平方向に放射状に延びる直線のうち少なくとも一の直線上に配置することから、３個以上の蒸発源は互いに狭い間隔で配置されることになり、蒸発源の蒸気流は支持体のうち各蒸発源の上部付近に蒸着するため、蒸発源と支持体との距離を近づけても蛍光体の特性は劣化しない。したがって、蒸発源と支持体との距離を近づけて蒸着効率を高めることができる。こうした傾向は、多数の蒸着源を設けるほど顕著になる。また、３個以上の蒸発源を直線上に配置することから、支持体の表面における膜厚分布を一定にすることができる。これによって、蛍光体層の感度ムラを低下させて、放射線画像変換パネルから得られる放射線画像の鮮鋭性を向上させることができる。

また、本発明においては各蒸発源の間隔が狭く、蒸発源の蒸気流は支持体のうち各蒸発源の上部付近に蒸着するので、支持体に到達する蛍光体の入射角のばらつきは少なく、結晶性は均一となる。このような傾向も多数の蒸着源を設けるほど顕著になる。ここで、入射角とは、支持体のうち蛍光体層が形成される面と蛍光体の入射方向とが成す鋭角θをいう。

請求項２の発明は、請求項１に記載の放射線画像変換パネルの製造装置であって、前記支持体ホルダは、前記蒸着源から前記蛍光体を蒸着させる際に前記支持体を回転させる支持体回転機構を備えていることを特徴とする。

請求項２の発明によれば、支持体回転機構によって支持体を回転しながら蛍光体の蒸着を行うことによって、支持体の表面全体に均一に蛍光体を蒸着させることができる。

請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の放射線画像変換パネルの製造装置であって、前記支持体に垂直な中心線と前記３個以上の蒸発源の各々との間隔は１００ｍｍ〜１５００ｍｍであることを特徴とする。

請求項４の発明は、放射線画像変換パネルの製造方法であって、真空容器内において、水平方向に回転する支持体ホルダに１つの支持体をその中心が前記支持体ホルダの回転中心と一致するように保持する工程と、前記支持体に垂直な中心線から所定の距離を離して、前記支持体と平行な平面において、前記中心線から水平方向に放射状に延びる直線のうち少なくとも一の直線上に、同一種類の蛍光体を各々が含み、前記蛍光体を抵抗加熱法により加熱蒸発させる３個以上の蒸発源を配置する工程と、前記３個以上の蒸発源から蒸発する前記蛍光体を前記支持体に蒸着させて蛍光体層を形成する工程と、を備え、前記支持体と前記３個以上の蒸発源の各々との距離を１００ｍｍ〜１５００ｍｍとすることを特徴とする。

請求項４の発明によれば、３個以上の蒸発源を設けることによって各蒸発源の蒸気流が重なり合う部分が整流化され、支持体の表面に蒸着する蛍光体の結晶性は均一になる。また、３個以上の蒸発源を支持体に垂直な中心線から所定の距離を離して、前記支持体と平行な平面において、前記中心線から水平方向に放射状に延びる直線のうち少なくとも一の直線上に配置することから、３個以上の蒸発源は互いに狭い間隔で配置されることになり、蒸発源の蒸気流は支持体のうち各蒸発源の上部付近に蒸着するため、蒸発源と支持体との距離を近づけても蛍光体の特性は劣化しない。したがって、蒸発源と支持体との距離を近づけて蒸着効率を高めることができる。こうした傾向は、多数の蒸着源を設けるほど顕著になる。また、３個以上の蒸発源を直線上に配置することから、支持体の表面における膜厚分布を一定にすることができる。これによって、蛍光体層の感度ムラを低下させて、放射線画像変換パネルから得られる放射線画像の鮮鋭性を向上させることができる。

請求項５の発明は、請求項４に記載の放射線画像変換パネルの製造方法であって、前記支持体ホルダは、前記蒸着源から前記蛍光体を蒸着させる際に前記支持体を回転させる支持体回転機構を備えていることを特徴とする。

請求項５の発明によれば、支持体回転機構によって支持体を回転しながら蛍光体の蒸着を行うことによって、支持体の表面全体に均一に蛍光体を蒸着させることができる。

請求項６の発明は、請求項４又は５に記載の放射線画像変換パネルの製造方法であって、前記支持体に垂直な中心線と前記３個以上の蒸発源の各々との間隔を１００ｍｍ〜１５００ｍｍとすることを特徴とする。

請求項７の発明は、請求項４から６のいずれか一項に記載の放射線画像変換パネルの製造方法であって、前記蛍光体層の膜厚分布が１０％以下であることを特徴とする。

本発明によれば、蛍光体の結晶性を均一にすると共に、蒸着効率の向上と膜厚分布の向上とを両立させて、蛍光体層の感度ムラを低下させ、放射線画像変換パネルから得られる放射線画像の鮮鋭性を向上させることができる。
また、複数の蒸発源の間隔を狭くすることによって蛍光体の入射角のばらつきが少なくなることから、所定の入射角で支持体に到達する蛍光体を遮蔽する遮蔽板などをシャッタと別に設けることなく、結晶性を均一にして放射線画像の鮮鋭性を向上させることができる。

また、支持体の表面全体に均一に蛍光体を蒸着させることによって、放射線画像変換パネルから得られる放射線画像の鮮鋭性を向上させることができる。

また、蛍光体の結晶性を均一にすると共に、蒸着効率の向上と膜厚分布の向上とを両立させて、蛍光体層の感度ムラを低下させ、放射線画像変換パネルから得られる放射線画像の鮮鋭性を向上させることができる。
また、３個以上の蒸発源の間隔を狭くすることによって蛍光体の入射角のばらつきが少なくなることから、所定の入射角で支持体に到達する蛍光体を遮蔽する遮蔽板などをシャッタと別に設けることなく、結晶性を均一にして放射線画像の鮮鋭性を向上させることができる。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。

まず、本発明に係る放射線画像変換パネルの製造装置１について説明する。

図１に示すように、放射線画像変換パネルの製造装置１は真空容器２を備えており、真空容器２には真空容器２の内部の排気及び大気の導入を行う真空ポンプ３が備えられている。

真空容器２の内部の上面付近には、支持体４を保持する支持体ホルダ５が設けられている。

支持体４は従来の放射線画像変換パネルの支持体として公知の材料から任意に選ぶことができるが、本実施形態の支持体４としては、石英ガラスシート、アルミニウム、鉄、スズ、クロムなどからなる金属シート又は炭素繊維強化シートなどが好ましい。

また、支持体４は、その表面を平滑な面とするために樹脂層を有していてもよい。樹脂層は、ポリイミド、ポリエチレンフタレート、パラフィン、グラファイトなどの化合物を含有することが好ましく、その膜厚は、約５μｍ〜５０μｍであることが好ましい。この樹脂層は、支持体４の表面に設けてもよく、裏面に設けてもよい。

また、支持体４の表面に接着層を設ける手段としては、貼合法、塗設法などの手段がある。このうち貼合法は加熱、加圧ローラを用いて行い、加熱条件は約８０〜１５０℃、加圧条件は４．９０×１０〜２．９４×１０²Ｎ／ｃｍ、搬送速度は０．１〜２．０ｍ／ｓが好ましい。

支持体４の表面には、輝尽性蛍光体層が気相堆積法によって形成される。気相堆積法としては、蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法、イオンプレーティング法その他を用いることができるが、本発明では特に蒸着法が好ましい。

ここで、本発明に係る輝尽性蛍光体層は、下記一般式（１）で表される輝尽性蛍光体を含有することが好ましい。

一般式（１）
Ｍ¹Ｘ・ａＭ²Ｘ'₂・ｂＭ³Ｘ"₃：ｅＡ
［式中、Ｍ¹はＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ及びＣｓの各原子から選ばれる少なくとも１種のアルカリ金属原子であり、Ｍ²はＢｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｃｕ及びＮｉの各原子から選ばれる少なくとも１種の二価金属原子であり、Ｍ³はＳｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ａｌ、Ｇａ及びＩｎの各原子から選ばれる少なくとも１種の三価金属原子であり、Ｘ、Ｘ'、Ｘ"はＦ、Ｃｌ、Ｂｒ及びＩの各原子から選ばれる少なくとも１種のハロゲン原子であり、ＡはＥｕ、Ｔｂ、Ｉｎ、Ｃｅ、Ｔｍ、Ｄｙ、Ｐｒ、Ｈｏ、Ｎｄ、Ｙｂ、Ｅｒ、Ｇｄ、Ｌｕ、Ｓｍ、Ｙ、Ｔｌ、Ｎａ、Ａｇ、Ｃｕ及びＭｇの各原子から選ばれる少なくとも１種の金属原子であり、また、ａ、ｂ、ｅはそれぞれ０≦ａ＜０．５、０≦ｂ＜０．５、０＜ｅ＜１．０の範囲の数値を表す。］

上記一般式（１）で表される輝尽性蛍光体において、Ｍ¹は、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ及びＣｓなどの各原子から選ばれる少なくとも１種のアルカリ金属原子を表し、中でもＲｂ及びＣｓの各原子から選ばれる少なくとも１種のアルカリ土類金属原子が好ましく、さらに好ましくはＣｓ原子である。

Ｍ²は、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｃｕ及びＮｉなどの各原子から選ばれる少なくとも１種の二価の金属原子を表すが、中でも好ましく用いられるのは、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ及びＢａなどの各原子から選ばれる二価の金属原子である。

Ｍ³は、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ａｌ、Ｇａ及びＩｎなどの各原子から選ばれる少なくとも１種の三価の金属原子を表すが、中でも好ましく用いられるのはＹ、Ｃｅ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ａｌ、Ｌａ、Ｇｄ、Ｌｕ、Ｇａ及びＩｎなどの各原子から選ばれる三価の金属原子である。

Ａは、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｉｎ、Ｃｅ、Ｔｍ、Ｄｙ、Ｐｒ、Ｈｏ、Ｎｄ、Ｙｂ、Ｅｒ、Ｇｄ、Ｌｕ、Ｓｍ、Ｙ、Ｔｌ、Ｎａ、Ａｇ、Ｃｕ及びＭｇの各原子から選ばれる少なくとも１種の金属原子である。中でも好ましくはＥｕ原子である。

輝尽性蛍光体の輝尽発光輝度向上の観点から、Ｘ、Ｘ'及びＸ"はＦ、Ｃｌ、Ｂｒ及びＩの各原子から選ばれる少なくとも１種のハロゲン原子を表すが、Ｆ、Ｃｌ及びＢｒから選ばれる少なくとも１種のハロゲン原子が好ましく、Ｂｒ原子が更に好ましい。

また、一般式（１）において、ｂ値は０≦ｂ＜０．５であるが、好ましくは、０≦ｂ＜１０^-2である。

本発明の一般式（１）で表される輝尽性蛍光体は、例えば下記（ａ）〜（ｃ）に示す蛍光体原料を用いて、以下に述べる方法により製造される。

（ａ）ＮａＦ、ＮａＣｌ、ＮａＢｒ、ＮａＩ、ＫＦ、ＫＣｌ、ＫＢｒ、ＫＩ、ＲｂＦ、ＲｂＣｌ、ＲｂＢｒ、ＲｂＩ、ＣｓＦ、ＣｓＣｌ、ＣｓＢｒ及びＣｓＩから選ばれる少なくとも１種もしくは２種以上の化合物が用いられる。

（ｂ）ＭｇＦ₂、ＭｇＣｌ₂、ＭｇＢｒ₂、ＭｇＩ₂、ＣａＦ₂、ＣａＣｌ₂、ＣａＢｒ₂、ＣａＩ₂、ＳｒＦ₂、ＳｒＣｌ₂、ＳｒＢｒ₂、ＳｒＩ₂、ＢａＦ₂、ＢａＣＩ₂、ＢａＢｒ₂、ＢａＢｒ₂・２Ｈ₂Ｏ、ＢａＩ₂、ＺｎＦ₂、ＺｎＣｌ₂、ＺｎＢｒ₂、ＺｎＩ₂、ＣｄＦ₂、ＣｄＣｌ₂、ＣｄＢｒ₂、ＣｄＩ₂、ＣｕＦ₂、ＣｕＣｌ₂、ＣｕＢｒ₂、ＣｕＩ、ＮｉＦ₂、ＮｉＣｌ₂、ＮｉＢｒ₂及びＮｉＩ₂の化合物から選ばれる少なくとも１種又は２種以上の化合物が用いられる。

（ｃ）前記一般式（１）において、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｉｎ、Ｃｓ、Ｃｅ、Ｔｍ、Ｄｙ、Ｐｒ、Ｈｏ、Ｎｄ、Ｙｂ、Ｅｒ、Ｇｄ、Ｌｕ、Ｓｍ、Ｙ、Ｔｌ、Ｎａ、Ａｇ、Ｃｕ及びＭｇなどの各原子から選ばれる金属原子を有する化合物が用いられる。

上記の数値範囲の混合組成となるように、前記（ａ）〜（ｃ）の蛍光体原料を秤量し、純水によって溶解する。
この際、乳鉢、ボールミル、ミキサーミルなどを用いて充分に混合しても良い。

次に、得られた水溶液のｐＨ値Ｃを０＜Ｃ＜７に調整するように所定の酸を加えた後、水分を蒸発気化させる。

次に、得られた原料混合物を石英るつぼあるいはアルミナるつぼなどの耐熱性容器に充填して電気炉中で焼成を行う。焼成温度は５００〜１０００℃が好ましい。焼成時間は原料混合物の充填量、焼成温度などによって異なるが、０．５〜６時間が好ましい。

焼成雰囲気としては少量の水素ガスを含む窒素ガス雰囲気、少量の一酸化炭素を含む炭酸ガス雰囲気などの弱還元性雰囲気、窒素ガス雰囲気、アルゴンガス雰囲気などの中性雰囲気あるいは少量の酸素ガスを含む弱酸化性雰囲気が好ましい。

なお、前記の焼成条件で一度焼成した後、焼成物を電気炉から取り出して粉砕し、しかる後、焼成物粉末を再び耐熱性容器に充填して電気炉に入れ、前記と同じ焼成条件で再焼成を行えば輝尽性蛍光体の発光輝度を更に高めることができ、また、焼成物を焼成温度より室温に冷却する際、焼成物を電気炉から取り出して空気中で放冷することによっても所望の輝尽性蛍光体を得ることができるが、焼成時と同じ、弱還元性雰囲気もしくは中性雰囲気のままで冷却しても良い。

また、焼成物を電気炉内で加熱部より冷却部へ移動させて、弱還元性雰囲気、中性雰囲気もしくは弱酸化性雰囲気で急冷することにより、得られた輝尽性蛍光体から発せられる輝尽光の輝度をより一層高めることができ好ましい。

さらに、必要に応じて、輝尽性蛍光体層の支持体とは反対の側の面に、物理的にあるいは化学的に輝尽性蛍光体層を保護するための保護層を設けてもよい。保護層は、保護層用の塗布液を輝尽性蛍光体層の表面に直接塗布して形成もよいし、また、予め別途形成した保護層を輝尽性蛍光体層に接着してもよい。

保護層の材料としては、酢酸セルロース、ニトロセルロース、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリ塩化ビニリデン、ナイロン、ポリ四フッ化エチレン、ポリ三フッ化−塩化エチレン、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体、塩化ビニリデン−塩化ビニル共重合体、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体などの通常の保護層用材料が用いられる。他に透明なガラス基板を保護層として用いることもできる。

支持体ホルダ５は、支持体４のうち輝尽性蛍光体層を形成する面が真空容器２の底面に対して平行となるように支持体４を保持するようになっている。

また、支持体ホルダ５には、支持体４を加熱する加熱ヒータ（図示せず）を備えることが好ましい。この加熱ヒータで支持体４を加熱することによって、支持体４の支持体ホルダ５に対する密着性の強化や、輝尽性蛍光体層の膜質調整を行う。また、支持体４の表面の吸着物を離脱・除去し、支持体４の表面と輝尽性蛍光体との間に不純物層が発生することを防止する。

また、加熱手段として温媒又は熱媒を循環させるための機構（図示せず）を有していてもよい。この手段は輝尽性蛍光体の蒸着時における支持体４の温度を５０〜１５０℃といった比較的低温に保持して蒸着する場合に適している。

さらに、支持体ホルダ５には、支持体４を水平方向に回転させる支持体回転機構６が設けられている。支持体回転機構６は、支持体ホルダ５を支持すると共に支持体４を回転させる支持体回転軸７及び真空容器２の外部に配置されて支持体回転軸７の駆動源となるモータ（図示せず）から構成されている。

また、図１に示すように、真空容器２の内部の底面付近には、支持体４の中心から放射状に延びる一つの直線上に複数の蒸発源８が配置されている。この場合において、支持体４と蒸発源８との間隔は１００ｍｍ〜１５００ｍｍとされるのが好ましく、より好ましくは２００ｍｍ〜１０００ｍｍである。また、支持体４に垂直な中心線と蒸発源８との間隔は１００ｍｍ〜１５００ｍｍとされるのが好ましく、より好ましくは２００ｍｍ〜１０００ｍｍである。

なお、本発明の放射線画像変換パネル製造装置においては、支持体４の中心から放射状に延びる複数の直線上に蒸発源８を配置してもよい。また、３個以上の多数の蒸発源８を設けることも可能であり、各々の蒸発源８は等間隔に配置してもよく、間隔を変えて配置してもよい。

蒸発源８は、輝尽性蛍光体を収容して抵抗加熱法で加熱するため、ヒータを巻いたアルミナ製のるつぼから構成しても良いし、ボートや、高融点金属からなるヒータから構成しても良い。また、輝尽性蛍光体を加熱する方法は、抵抗加熱法以外に電子ビームによる加熱や、高周波誘導による加熱等の方法でも良いが、本発明では、比較的簡単な構成で取り扱いが容易、安価、かつ、非常に多くの物質に適用可能である点から抵抗加熱法が好ましい。また、蒸発源８は分子源エピタキシャル法による分子線源でも良い。

また、それぞれの蒸発源８と支持体４との間には、蒸発源８から支持体４に至る空間を遮断するシャッタ９が水平方向に開閉自在に設けられており、このシャッタ９によって、蒸発源８において輝尽性蛍光体の表面に付着した目的物以外の物質が蒸着の初期段階で蒸発し、支持体４に付着するのを防ぐことができるようになっている。

次に、前述の放射線画像変換パネル製造装置１を用いた本発明の放射線画像変換パネル製造方法について説明する。

まず、支持体ホルダ５に支持体４を取付ける。

また、真空容器２の底面付近において、支持体４の中心から放射状に延びる直線上に、複数の蒸発源８を配置する。この場合において、支持体４と蒸発源８との間隔は１００ｍｍ〜１５００ｍｍとされるのが好ましく、より好ましくは２００ｍｍ〜１０００ｍｍである。また、支持体４の水平方向に垂直な中心線と蒸発源８との間隔は１００ｍｍ〜１５００ｍｍとされるのが好ましく、より好ましくは２００ｍｍ〜１０００ｍｍである。

次いで、真空容器２の内部を真空排気し、所望の真空度に調整する。その後、支持体回転機構６により支持体ホルダ５を蒸発源８に対して回転させ、蒸着可能な真空度に真空容器２が達したら、加熱した蒸発源８から輝尽性蛍光体を蒸発させて、支持体４の表面に輝尽性蛍光体を所望の厚さに成長させる。

なお、支持体４の表面に輝尽性蛍光体を成長させる工程を複数回に分けて行って輝尽性蛍光体層を形成することも可能である。

また、蒸着法においては、蒸着時、必要に応じて、被蒸着体（支持体４、保護層又は中間層）を冷却あるいは加熱しても良い。

さらに、蒸着終了後、輝尽性蛍光体層を加熱処理しても良い。また、蒸着法においては必要に応じてＯ₂、Ｈ₂などのガスを導入して蒸着する反応性蒸着を行っても良い。

形成する輝尽性蛍光体層の膜厚は、放射線画像変換パネルの使用目的により、また輝尽性蛍光体の種類により異なるが、本発明の効果を得る観点から５０μｍ〜２０００μｍであり、好ましくは５０μｍ〜１０００μｍであり、さらに好ましくは１００μｍ〜８００μｍである。

また、輝尽性蛍光体層が形成される支持体４の温度は、室温（ｒｔ）〜３００℃に設定することが好ましく、さらに好ましくは５０〜２００℃である。

以上のようにして輝尽性蛍光体層を形成した後、必要に応じて、輝尽性蛍光体層の支持体４とは反対の側の面に、物理的にあるいは化学的に輝尽性蛍光体層を保護するための保護層を設けてもよい。保護層は、保護層用の塗布液を輝尽性蛍光体層の表面に直接塗布して形成してもよく、また、予め別途形成した保護層を輝尽性蛍光体層に接着してもよい。これらの保護層の層厚は０．１μｍ〜２０００μｍが好ましい。

また、保護層は蒸着法、スパッタリング法などにより、ＳｉＣ、ＳｉＯ₂、ＳｉＮ、Ａｌ₂Ｏ₃などの無機物質を積層して形成してもよい。

以上の放射線画像変換パネルの製造装置１又は製造方法によれば、複数の蒸発源８を設けることによって、各蒸発源８の蒸気流が重なり合う部分が整流化され、支持体４の表面に蒸着する輝尽性蛍光体の結晶性は均一になる。また、複数の蒸発源８を支持体４の中心から放射状に延びる直線上に配置することから、複数の蒸発源８は互いに狭い間隔で配置されることになり、蒸発源８の蒸気流は支持体４のうち各蒸発源８の上部付近に蒸着するため、蒸発源８と支持体４との距離を近づけても、輝尽性蛍光体の特性は劣化しない。したがって、蒸発源８と支持体４との距離を近づけて蒸着効率を高めることができる。こうした傾向は、多数の蒸着源８を設けるほど顕著になる。また、複数の蒸発源８を直線上に配置することから、支持体４の表面における膜厚分布を一定にすることができる。これによって、輝尽性蛍光体層の感度ムラを低下させて、放射線画像変換パネルから得られる放射線画像の鮮鋭性を向上させることができる。

また、本実施形態においては各蒸発源８の間隔が狭く、蒸発源８の蒸気流は支持体４のうち各蒸発源８の上部付近に蒸着するので、支持体４に到達する輝尽性蛍光体の入射角のばらつきは少なく、結晶性は均一となる。このような傾向も多数の蒸着源を設けるほど顕著になる。ここで、入射角とは、支持体４のうち輝尽性蛍光体層が形成される面と輝尽性蛍光体の入射方向とが成す鋭角θをいう。

さらに、支持体回転機構６によって支持体４を回転しながら輝尽性蛍光体の蒸着を行うことによって、支持体４の表面全体に均一に輝尽性蛍光体を蒸着させることができる。

以上述べたように本発明の放射線画像変換パネル製造装置１又は製造方法によれば、輝尽性蛍光体の結晶性を均一にすると共に、蒸着効率の向上と膜厚分布の向上とを両立させて、輝尽性蛍光体層の感度ムラを低下させ、放射線画像変換パネルから得られる放射線画像の鮮鋭性を向上させることができる。
また、複数の蒸発源８の間隔を狭くすることにより輝尽性蛍光体の入射角のばらつきが少なくなることから、所定の入射角で支持体４に到達する輝尽性蛍光体を遮蔽する遮蔽板などをシャッタと別に設けることなく、結晶性を均一にして放射線画像の鮮鋭性を向上させることができる。

なお、以上は支持体ホルダ５が支持体回転機構６を備える場合について説明したが、本実施形態は必ずしもこれに限らず、支持体ホルダ５が支持体４を保持して静止した状態で蒸着を行う場合や、支持体４を蒸発源８に対して水平方向に移動させることによって蒸発源８からの輝尽性蛍光体を蒸着させる場合などについても適用可能である。

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明の実施態様はこれに限定されるものではない。

[実施例１]
（放射線像変換パネルの作製）
アルミニウムからなる支持体の片面に輝尽性蛍光体（ＣｓＢｒ：０．０００５Ｅｕ）を蒸着させて輝尽性蛍光体層を形成した。
すなわち、まず、支持体回転機構を備えた支持体ホルダに支持体を設置した。次に、上記蛍光体原料を蒸着材料として抵抗加熱るつぼに充填し、２個の抵抗加熱るつぼを真空容器の内部の底面付近であって支持体の中心から放射状に延びる直線上に配置した。このとき、支持体と蒸発源との間隔を２００ｍｍに調節すると共に、支持体に垂直な中心線と蒸発源との間隔を３００ｍｍに調節した。続いて真空容器の内部を一旦排気し、Ａｒガスを導入して０．１Ｐａに真空度を調整した後、１０ｒｐｍの速度で支持体を回転させながら支持体の温度を１００℃に保持した。次いで、抵抗加熱るつぼを加熱して輝尽性蛍光体を蒸着し、輝尽性蛍光体層の膜厚が５００μｍとなったところで蒸着を終了させた。
次いで、乾燥空気内で輝尽性蛍光体層を保護層袋に入れ、輝尽性蛍光体層が密封された構造の放射線像変換パネルを得た。

[実施例２]
実施例１の蒸発源の数を３個として放射線画像変換パネルを得た。

[比較例１]
図２に示すように、実施例１の蒸発源の数を１個とし、蒸発源と支持体との距離を８００ｍｍとして放射線画像変換パネルを得た。

[比較例２]
実施例１の蒸発源の数を１個とし、蒸発源と支持体との距離を４００ｍｍとして放射線画像変換パネルを得た。

[比較例３]
実施例１の蒸発源の数を１個として放射線画像変換パネルを得た。
そして、以上のようにして得られた放射線画像変換パネルについて下記のような評価を行った。

＜蒸着効率＞
蒸着効率は、蒸発源に充填した輝尽性蛍光体材料のうち、支持体に蒸着した輝尽性蛍光体の割合を示すものである。蒸着効率は、下記式（２）により算出した。

＜膜厚分布＞
膜厚分布は、輝尽性蛍光体層における輝尽性蛍光体の膜厚のばらつきの程度を示す指標値となるものである。膜厚分布は、輝尽性蛍光体層における最大膜厚Ｄ_Max及び最小膜厚
Ｄ_minを測定して、下記式（３）により算出した。

＜鮮鋭性＞
放射線画像変換パネルにＣＴＦチャートを貼り付けて、管電圧８０ｋＶＰ−ＰのＸ線を１０ｍＲ（管球から放射線画像変換パネルまでの距離：１．５ｍ）照射した後、半導体レーザ光（発振波長：７８０ｎｍ、ビーム径：１００μｍ）で走査して輝尽励起し、ＣＴＦチャート像を輝尽性蛍光体層から放射される輝尽発光として読み取り、光検出器（光電子増倍管）で光電変換して画像信号を得た。この信号値により、画像の変調伝達関数（ＭＴＦ）を調べた。そして、実施例１の蒸発源の数を１個とし、蒸発源と支持体との距離を８００ｍｍとした場合（比較例１）の値を１００として相対値で示した。なお、ＭＴＦは、空間周波数が１サイクル／ｍｍの時の値である。

以上、表１の結果から明らかなように、実施例１で蒸発源と支持体との距離を２００ｍｍとして蒸発源の数を２個とした場合は、蒸着効率が１２、鮮鋭性が１１０、膜厚分布が１２％であり、比較例１で蒸発源と支持体との距離を８００ｍｍとして蒸発源の数を１個とした場合の蒸着効率５、鮮鋭性１００、膜厚分布１５％と比較すると、蒸発源と支持体との距離を近づけることによって蒸着効率が向上すると共に、蒸発源と支持体との距離を近づけても鮮鋭性が向上し、また、蒸発源の個数を増やすことによって膜厚分布が向上することがわかる。

また、実施例２で蒸発源の数を３個とした場合の蒸着効率は１５、鮮鋭性は１２１、膜厚分布は１０％であり、蒸発源の数を増やすと蒸着効率、鮮鋭性及び膜厚分布はさらに向上することがわかる。

これに対し、比較例２で蒸発源の数を１個としたままで蒸発源と支持体との距離を４００ｍに近づけた場合は、比較例１より、蒸発源と支持体との距離を近づけることによって蒸着効率は向上するが、鮮鋭性は９０と下降し、膜厚分布も２１％と悪くなることがわかる。

さらに、比較例３で蒸発源の数を１個としたままで蒸発源と支持体との距離を２００ｍに近づけた場合は、比較例１より、蒸発源と支持体との距離を近づけることによって比較例２よりさらに蒸着効率は向上するが、鮮鋭性は８０とさらに下降し、膜厚分布も３２％とさらに悪くなることがわかる。

すなわち、複数の蒸発源を支持体の中心から放射状に延びる直線上に配置することによって、蒸着効率の向上と膜厚分布の向上とを両立させて、蒸発源と支持体との距離を近づけても鮮鋭性は向上することが示された。

本発明の放射線画像変換パネルの製造装置を示す断面図である。比較例１の放射線画像変換パネルの製造装置を示す断面図である。

１放射線画像変換パネルの製造装置
２真空容器
３真空ポンプ
４支持体
５支持体ホルダ
６支持体回転機構
７支持体回転軸
８蒸発源
９シャッタ

Claims

真空容器と、
前記真空容器内に設けられ、水平方向に回転する支持体ホルダと、
前記支持体ホルダに、その中心が前記支持体ホルダの回転中心と一致するように保持された１つの支持体と、
前記支持体に垂直な中心線から所定の距離を離して、前記支持体と平行な平面において、前記中心線から水平方向に放射状に延びる直線のうち少なくとも一の直線上に配置され、同一種類の蛍光体を各々が含み、前記蛍光体を抵抗加熱法により加熱蒸発させて前記支持体に前記蛍光体を蒸着させる３個以上の蒸発源と、
を備え、
前記支持体と前記３個以上の蒸発源の各々との距離は１００ｍｍ〜１５００ｍｍであることを特徴とする放射線画像変換パネルの製造装置。
前記支持体ホルダは、前記蒸着源から前記蛍光体を蒸着させる際に前記支持体を回転させる支持体回転機構を備えていることを特徴とする請求項１に記載の放射線画像変換パネルの製造装置。
前記支持体に垂直な中心線と前記３個以上の蒸発源の各々との間隔は１００ｍｍ〜１５００ｍｍであることを特徴とする請求項１又は２に記載の放射線画像変換パネルの製造装置。
真空容器内において、水平方向に回転する支持体ホルダに１つの支持体をその中心が前記支持体ホルダの回転中心と一致するように保持する工程と、
前記支持体に垂直な中心線から所定の距離を離して、前記支持体と平行な平面において、前記中心線から水平方向に放射状に延びる直線のうち少なくとも一の直線上に、同一種類の蛍光体を各々が含み、前記蛍光体を抵抗加熱法により加熱蒸発させる３個以上の蒸発源を配置する工程と、
前記３個以上の蒸発源から蒸発する前記蛍光体を前記支持体に蒸着させて蛍光体層を形成する工程と、
を備え、
前記支持体と前記３個以上の蒸発源の各々との距離を１００ｍｍ〜１５００ｍｍとすることを特徴とする放射線画像変換パネルの製造方法。
前記支持体ホルダは、前記蒸着源から前記蛍光体を蒸着させる際に前記支持体を回転させる支持体回転機構を備えていることを特徴とする請求項４に記載の放射線画像変換パネルの製造方法。
前記支持体に垂直な中心線と前記３個以上の蒸発源の各々との間隔を１００ｍｍ〜１５００ｍｍとすることを特徴とする請求項４又は５に記載の放射線画像変換パネルの製造方法。
前記蛍光体層の膜厚分布が１０％以下であることを特徴とする請求項４から６のいずれか一項に記載の放射線画像変換パネルの製造方法。