JPH01131500A - 放射線画像変換パネル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は輝尽性蛍光体層を有する放射線画像変換パネル
に関し、さらに詳しくは、放射線感度および鮮鋭性の高
い放射線画像を得ることができる放射線画像変換パネル
に関する。

（従来の技術） Ｘ線画像のような放射線画像は病気診断用などに多く用
いられている。このＸ線画像を得るために被写体を透過
したＸ線を蛍光体層（蛍光スクリーン）に照射し、これ
により可視光を生じさせてこの可視光を通常の写真をと
るときを同じように銀塩を使用したフィルムに照射して
現像した、いわゆる放射線写真が利用されている。しか
し、近年銀塩を塗布したフィルムを使用しないで蛍光体
層から直接画像を取り出すＸ線画像変換方法が工夫され
ている。

この方法は、被写体を透過した放射線（一般にＸ線）を
蛍光体に吸収せしめ、しかるのち、この蛍光体を例えば
光または熱エネルギーで励起することによりこの蛍光体
が上記放射線吸収により蓄積している放射線エネルギー
を蛍光として放射せしめ、この蛍光を検出して画像化す
る方法である。具体的には、例えば、米国特許３．８５
９．５２７号公報及び特開昭５５−１２１４４号公報に
は輝尽性蛍光体を用い可視光線または赤外線な輝尽励起
光とした放射線画像変換方法が開示されている。この方
法は支持体上に輝尽性蛍光体層（以下「輝尽層」と略称
する）を形成した放射線画像変換パネル（以下「変換パ
ネル」と略称する）を使用するもので、この変換パネル
の輝尽層に被写体を透過した放射線を当てて被写体各部
の放射線透過度に対応する放射線エネルギーを蓄積させ
て潜像を形成し、しかる後にこの輝尽層を輝尽励起光で
走査することによって各部の蓄積された放射線エネルギ
ーを放射させてこれを光に変換し、この光の強弱による
光信号により画像を得るものである。この最終的な画像
はハードコピーとして再生してもよいし、ＣＲＴ上に再
生してもよい。

前記放射線画像変換方法に用いられる輝尽層を有する変
換パネルは、前述の蛍光スクリーンを用いる放射線写真
法の場合と同様に放射線吸収率および光変換率（両者を
含めて以下、「放射線感度」という）が高いことは言う
に及ばず画像の粒状性がよく、しかも高鮮鋭性であるこ
とが要求される。

しかしながら、一般に輝尽層を有する変換パネルは粒径
１〜３０μｍ程度の粒子状の輝尽性蛍光体と有機結着剤
とを含む分散液を支持体または保護層上に塗布・乾燥し
て形成されるので、輝尽性蛍光体の充填密度が低く　（
充填率的５０％）、放射線感度を充分高（するには輝尽
性蛍光体の層厚を厚くする必要がある。

一方、これに対し前記放射線画像変換方法における画像
の鮮鋭性は、変換パネルの輝尽層の層厚が厚いほど高い
傾向にあり、鮮鋭性の向上のためには、輝尽層の薄層化
が必要である。

また、前記放射線画像変換方法における画像の粒状性は
、放射線量子数の場所的ゆらぎ（量子子トル）または変
換パネルの輝尽層の構造的乱れ（構造モトル）等によっ
て決定されるので、輝尽層の層厚が薄くなると輝尽層に
吸収される放射線量子数が減少して量子モトルが増加し
たり、構造的乱れが顕在化して構造モトルが増加したり
して画質の低下を生ずる。よって画像の粒状性を向上さ
せるためには輝尽層の層厚は厚い必要がある。

即ち、前述のように、従来の変換パネルは放射線に対す
る感度及び画像の粒状性と画像の鮮鋭性とが輝尽層の層
厚に対して全く逆の傾向を示すので、前記変換パネルは
放射線に対する感度と粒状性と鮮鋭性のある程度の相互
犠牲によって作成されてきた。

ところで、従来の放射線写真法における画像の鮮鋭性が
スクリーン中の蛍光体の瞬時発光（放射線照射時の発光
）の拡りによって決定されるのは周知のとおりであるが
、これに対し、前述の輝尽性蛍光体を利用した放射線画
像変換方法における画像の鮮鋭性は、変換パネル中の輝
尽性蛍光体の発光の拡がりによって決定されるのではな
く、即ち放射線写真法におけるように蛍光体の発光の拡
がりによって決定されるのではな（、輝尽励起光の該パ
ネル内での拡がりに依存して決まる。なぜならば、この
放射線画像変換方法においては、変換パネルに蓄積され
た放射線画像方法は時系列化されて取り出されるので、
ある時間（ｔｉ）に照射された輝尽励起光による輝尽発
光は望ましくはすべて採光され、その時間に輝尽励起光
が照射されていた該パネル上のある画素（ｘｉ、、ｙｉ
）から出力として記録されるが、もし輝尽励起光が該パ
ネル内で散乱等によって拡がり、照射画素（ｘｉ、ｙｉ
）の外側に存在する輝尽性蛍光体をも励起してしまうと
、上記（ｘｉ、ｙｉ）なる画素からの出力としてその画
素よりも広い領域からの出力が記録されてしまうからで
ある。したがって、ある時間（ｔｉ）に照射された輝尽
励起光による輝尽発光が、その時間（ｔｉ）に輝尽励起
光が真に照射されていた該パネル上の画素（ｘｉ、ｙｉ
）からの発光のみであれば、その発光がいかなる拡がり
をもつものであろうと得られる画像の鮮鋭性には影響が
ない。

このような観点に立って、放射線画像の鮮鋭性を改善す
る方法がいくつか提案されている。

その一つとして、本出願人は既に特開昭６１−７３１０
０号公報において前述のような輝尽性蛍光体を用いた変
換パネルにおける従来の欠点を改良した新規な変換パネ
ルとして、輝尽層が結着剤を含有しない変換パネルを提
案した。これによれば、変換パネルの輝尽層が結着剤を
含有しないので輝尽性蛍光体の充填率が著しく向上する
ともに輝尽層中での輝尽励起光および輝尽発光の指向性
が向上するので、前記変換パネルの放射線に対する感度
と画像の粒状性が改善されると同時に１画像の鮮鋭性も
改善される。

前記公報において提案されている変換パネルの輝尽層は
、蒸着法、スパッタ法等の気相堆積法により形成される
ものである。

変換パネルの支持体に要求される特性としては、機械的
強度、平面性が優れていること、化学的に不活性である
こと、および輝尽励起光、輝尽発光に対して不透明であ
ることが挙げられる。さらに、蛍光体層を気相堆積法で
形成する場合、気相堆積中または気相堆積後のアニーリ
ング処理の際に受ける加熱によって変形が起こるのを防
ぐために、耐熱性が重要である。支持体の不透明性は、
支持体が透明であると、入射した輝尽励起光や輝尽発光
が支持体を透過して出射してしまうため、放射線感度が
低下してしまうので重要である。従来、支持体として用
いられてきた材料、例えば特開昭６１−９９９００号公
報に開示されているセルロースアセテートフィルム、ポ
リエステルフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィ
ルム等のプラスチックフィルムや、写真用原紙、レジン
コート紙、バライタ紙等の紙は、いずれも耐熱性が劣る
ものである。また、石英や化学的強化ガラスは平面性が
よく、耐熱性にも比較的層れているが、透明性が高いた
め、そのまま支持体として用いるには適当ではない。し
たがって、支持体として好ましいものとして適用できる
ものは、不透明な結晶化ガラスやセラミックス板および
金属板に限られている。

さて、本出願人はさらに特開昭６１− １４２４９７号公報において１表面に多数の微細な凹凸
パターンを有する支持体上に前記表面構造の凹部に成長
した微細柱状ブロック構造をなす輝尽層を有する変換パ
ネルを提案した。これは、支持体上に印刷法、または写
真蝕刻等の方法により微細な凹凸パターンを設け、該支
持体上に好ましくは気相堆積法を適用して輝尽層を設け
ることにより、前記凹部に成長した結晶の微細柱状ブロ
ック構造を形成するものである。

前記公報の開示技術による変換パネルの一例の断面図を
第３図に示し、その支持体面の凹凸パターンのいくつか
の例の平面図を第４図に示す。

なお、第４図において、２１ｉｊは支持体２２上の区切
られた領域に隆起した凸部であり、（２１ｉｊ）は前記
凸部に対応する凹部である。

また凸部の高さおよび凸部と凹部の面積比は微細柱状ブ
ロック構造の成否に影響をもっている６凹凸パターンを
有する変換パネルにおいては、輝尽層中での輝尽励起光
の散乱が著しく減少し、画像の鮮鋭性が向上する。そこ
で、前記結晶化ガラス、セラミックス、金属等の表面に
微小な凹凸パターンを設ける技術が重要となる。しかし
、前記凹凸パターンを設ける方法は、いずれも工程が複
雑でコストが高く、微細なパターンを大面積に均一に設
けることは技術的に困難である。

（発明が解決しようとする問題点） 上記のとおり、従来の輝尽性蛍光体を用いた変換パネル
においては、支持体の耐熱性および加熱した際の平面性
が劣るという問題点があり、この問題点を解決しようと
すると不透明であるという要求を満たすことができない
という問題点が生じ、支持体として使用できる材料がご
く狭い範囲に限られている。また、画像の鮮鋭性の向上
に効果的な支持体上の微小な凹凸パターンを設けるため
に、適切で、かつ容易な方法は見出されていない。

そこで本発明は、耐熱性および加熱・した際の平面性が
よ（、かつ支持体が化学的に不活性な物質で、輝尽励起
光および輝尽発光光に対して不透明であり、しかも優れ
た放射線感度、鮮鋭性および機械的強度を有する放射線
画像変換パネルを提供することを目的とする。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明の放射線画像変換パネル（以下、「変換パネル」
という）は、支持体上に溶射層および気相堆積法により
形成された輝尽性蛍光体層（以下、「輝尽層」という）
をこの順序で有するものである。

また、本発明の変換パネルは前記溶射層が支持体から分
離できる構成にすることもできる。

さらに本発明の変換パネルは前記支持体の両面に溶射層
を有する構成にすることもできる。

本発明の変換パネルの構成を添付図面に基づいて説明す
る６第１図および第２図は本発明の変換パネルの一例を
示す概略断面図である。図中の数字は、それぞれ１は支
持体、２および２′は溶射層、３は輝尽層を表す。

本発明の変換パネルは、第１図に示すとおり、支持体１
上に溶射層２および輝尽層３をこの順序で有するもので
ある。

本発明の変化パネルにおいては、支持体１と溶射層２と
の間は分離することができるものであってもよい。

また、本発明の変換パネルにおいては、第２図に示すよ
うに支持体１上の溶射層２の反対面の支持体上に溶射層
２′を有するものでもよい。

また、本発明の変換パネルは、図示していないが輝尽層
３上に保護層を設けることもできる。

以下に、本発明の変換パネルの各構成要素について説明
する。

本発明の変換パネルにおいて、支持体上に形成される溶
射層は、画像の鮮鋭性を向上させる微小凹凸パターンを
有する表面を与える作用を行うものである。さらに、溶
射層は不透明であり、輝尽励起光を散乱あるいは遮断し
、その透過を防止できるので、ガラスなどの透明な材料
も支持体として適用することができる。また、この溶射
層を支持体から分離可能なものにすることにより、変換
パネルの輝尽層以外の部分の厚さをより薄（でき、その
結果、たとえば第１図において変換パネルの下側から放
射線を照射した場合にも感度を向上させることができる
。これらの利点以外にも輝尽層のアニーリングなどによ
り加えられる熱によっても、その加熱処理前に支持体を
分離することにより、耐熱性の低い材料も支持体として
適用できるという利点がある。

さらに、この溶射層を支持体の両面に形成することによ
り、前記した加熱などによる変換パネルの変形の抑制効
果を著しく向上させることができる。また、変換パネル
の機械的強度を向上させることができる。これは次の理
由による。

支持体と溶射層は、次のとおり熱膨張係数が異なる。例
えば、支持体として用いられる結晶化ガラスは１　ｘ　
１０−６７℃、アルミニウムは２３Ｘ１０−’／°Ｃで
あり、溶射材料として用いらｈるＡ９−　Ｏｓ　Ｇ；ｔ
７ｘ１０−’／’Ｃ１ＴｉＯ２は５　Ｘ　Ｉ　Ｏ−’／
’Ｃ１Ｃｒｚ　Ｏ３は９Ｘ１０−’／’Ｃである。した
がって、変換パネルの製造時に加えられる熱、例えば、
溶射時の熱、蒸着時の熱および蒸着後のアニーリング時
の熱により、この熱膨張係数の差によって変換パネルが
反りを生じることがある。このように反りを生じた場合
には取り扱いに支、障をきたすだけでなく、画像を読み
取る際に光学系または集光系と輝尽層表面との距離が一
定しないため、良質な画像が得られない。

そこで、支持体の両面に溶射層を形成することにより、
加熱による反りが抑制され、その結果、このような問題
を解決することができる。

このような溶射層は、いずれの場合も下記の溶射法によ
り形成することができる。

溶射法は、金属、セラミックスなどの溶射材料を高温で
瞬埋的に溶融し、これを高速で被加工物の表面に瞬間的
に衝突させて被覆する技術である。本発明における溶射
法としては、ガスの高温火炎を熱源とするガス式溶射法
お、よびアークまたはプラズマを熱源とする電気式溶射
法などを適用することができる。ガス式溶射法は製造コ
ストが低いという利点をもち、電気式溶射法は高密度で
接着性の良い膜が得られるという利点をもっている。

溶射層の形成に際しては、例えば、第５図（ａ）〜（Ｃ
）に示すような溶射装置を用いることができる。ここで
、第５図（ａ）はガス式溶射装置の概略図を示し、同図
（ｃ）にプラズマ溶射装置の概略図を示す、同図（ｂ）
は、（ａ）のノズル部分の拡大図である。具体的には、
メテコ社製、ユニオンカーバイド社製などの溶射装置が
市販されており、例えばメテコ３ＭＢ、メテコ７ＭＢな
どの機種を使用することができる。

溶射条件などは特に制限されないが、支持体として耐熱
性の低い材料を用いる場合にはその材料が変形などを生
じないような温度で行うことが好ましい。

溶射層の構成材料としては、溶射ができるものであれば
特に制限されないが、例えば、アルミナ、酸化チタン、
アルミナ−チタニア、アルミナ−シリカ、酸化クロム、
アルミナ−ジルコニア、ジルコニア、ジルコン酸マグネ
シウム、タングステンカーバイド、チタンカーバイド、
アルミニウム、亜鉛、銅、アルミンシリコン、チタンナ
イトライドなどを挙げることができる。これらは２種以
上を併用することができる。

これらの溶射材料の粒子形状は特に制限されず、粉末状
、棒状などの形状のものを用いることができる。

これらの溶射材料の大きさは特に制限されるものではな
いが、溶射材料として粉末状のものを用いる場合には、
その粒子径が、形成される溶射層の厚さより小さいこと
が好ましい。粉末状の溶射材料の平均粒子径としては５
〜１００μｍが好ましく、この範囲内で５０μｍ以下が
さらに好ましく、３０μｍ以下が最も好ましい。溶射材
料の平均粒子径があまり大きすぎる場合には、形成され
る溶射層が厚くなりすぎ、また緻密な層が得られないこ
とから、溶射層の反りや剥離などの問題が生じることが
ある。また、同様の場合には形成される溶射層の厚さに
むらができ、光散乱および光遮断効果が低下するという
問題も合わせて有する。溶射層は２層以上を形成するこ
とができるが、最上層以外の層を形成する溶射材料の平
均粒子径は、前記範囲外でも特に問題はない。

溶射層は、ＪＩＳ　　Ｈ８２００で規定されるその気孔
率が１０％以下であることが好ましい。この気孔率があ
まり大きすぎる場合には支持体との接着強度が低くなる
ために好ましくない。

また溶射層はＪＩＳ　　ＢＯ６０１で規定される表面粗
さが２０μｍＲａ以下が好ましい。この表面粗さがあま
り大きすぎる場合には、薄（、かつ均一な溶射層にする
ことができないため好ましくない。

また、上記のように支持体の両面に溶射層を形成する場
合には、いずれの溶射層も同じ溶射材料を用いることが
好ましく、溶射層の厚さも同じにすることが好ましい。

溶射層の厚さは特に制限されないが、１０〜３００μｍ
が好ましく、さらに２０〜１５０μｍが好ましい。溶射
層の厚さがあまり大きすぎる場合には反りや剥離が生じ
易く、あまり小さすぎる場合には層厚の均一性が低下す
るので好ましくない。

第８図に、ＡＩ２□Ｏｓ　−Ｓ　ｉ　Ｏ□溶射層の表面
の走査型電子顕微鏡写真を示す。この写真に見られるよ
うに溶射層は、つぶれた粒子が層状に重なりあって溶射
層を形成している。

本発明の変換パネルにおいて輝尽層を構成する輝尽性蛍
光体とは、最初の光もしくは高エネルギー放射線が照射
された後に、先約、熱的、機械的、化学的または電気的
等の刺激（輝尽励起）により、最初の光もしくは高エネ
ルギー放射線の照射量に対応した輝尽発光を示す蛍光体
であるが、実用的な面からは５００ｎＩ１１以上の励起
光によって輝尽発光を示す蛍光体が好ましいものである
。

このような輝尽性蛍光体としては、例えば特開昭４８−
８０４８７号公報に記載されているＢａＳＯ４：Ａｘ、
特開昭４８−８０４８９号公報に記載されているＳｒＳ
Ｏ４：　Ａｘ、特開昭５３−３９２７７号公報に記載さ
れているＬｉｔ　Ｈ４０ｒ　：Ｃｕ、Ａｇ等、特開昭５
４−４７８８３号公報に記載されているＬｉｚＯ・（Ｂ
ａｉｔ）：Ｃｕ及びＬ　ｉ　ｚ　ＯｌＢ　ｚ　０２）Ｘ
　：Ｃｕ、Ａｇ等、米国特許３，８５９．５２７号公報
のＳｒＳ　：　Ｃｅ、Ｓｍ、ＳｒＳ　：　Ｅｕ、Ｓｍ。

Ｌａ　２０　ｚ　Ｓ　：　Ｅｕ、　Ｓｍおよび（Ｚｎ、
Ｃｄ）Ｓ：Ｍｎ、Ｘで示される蛍光体が挙げられる。

また、特開昭５５−１２１４２号公報に記載されている
ＺｎＳ：Ｃｕ、Ｐｂ蛍光体、−数式Ｂ　ａ　Ｏ・ｘ　Ａ
　Ｑ　ｚ　Ｏ３：　Ｅ　ｕで示されるアルミン酸バリウ
ム蛍光体、及び−数式、 ＭＨＯ−ｘｓｉＯｚ：Ａで示されるアルカリ土類金属珪
酸塩系蛍光体が挙げられる。また、特開昭５５−１２１
４３号公報に記載されている一般式、 （Ｂ　ａｔ−ｘ−ｙ　Ｍｇ　ｘ　Ｃａｙ　ｌ　ＦＸ　：
　Ｅｕで示されるアルカリ土類弗化ハロゲン化物蛍光体
、特開昭５５−１２１４４号公報に記載されている一般
式、 ＬｎＯＸ　：　ｘＡ で示される蛍光体、特開昭５５−１２１４５号公報に記
載されている一般式。

（Ｂａｄ−、ＭＩｌ、　ｌ　ＦＸ　：　ｙＡで示される
蛍光体、特開昭５５−８４３８９号公報に記載されてい
る一般式、 ＢａＦＸ　：　ｘＣｅ、ｙＡ で示される蛍光体、特開昭５５−１６００７８号公報に
記載されている一般式、 ＭＴｌＦＸ−ｘＡ：ｙＬｎ で示される希土類元素付活２価金属フルオロハライド蛍
光体、−数式、ＺｎＳ：Ａ、ＣｄＳ：Ａ、（Ｚｎ、Ｃｄ
）Ｓ：Ａ、ＺｎＳ：Ａ、Ｘ及びＣｄＳ：Ａ、Ｘで示され
る蛍光体、特開昭５９−３８２７８号公報に記載されて
いる下記いずれかの一般式、 ＸＭｘ　　（ＰＯ４）２　・ＮＸ２　：ｙＡＭｓ　　（
ＰＯ４）　２　：　ｙＡ で示される蛍光体、特開昭５９−１５５４８７号公報に
記載されている下記のいずれかの一般式、 ｎＲｅＸ５−ｍＡＸ’　ｘ　−ｘＥｕ ｎＲｅＸｓ　−ｍＡＸ’ｚ：　ｘＥｕ、ｙＳｍで示され
る蛍光体、および特開昭６１−７２０８７号公報に記載
されている下記−数式、Ｍ　　Ｘ　−ａＭＩＴＸ’、・
ｂＭ”Ｘ”、：ｃＡで示されるアルカリハライド蛍光体
、および特開昭６１−２２８４００号公報に記載されて
いる一般式、 ＭＩＸ：ｘＢｉ で示されるビスマス付活アルカリハライド蛍光体等が挙
げられる。特にアルカリハライド蛍光体は、蒸着・スパ
ッタリング等の方法で輝尽層を形成しやすく好ましい。

しかし、本発明の変換パネルに用いられる輝尽性蛍光体
は、前述の蛍光体に限られるものではなく、放射線を照
射した後輝尽励起光を照射した場合に輝尽発光を示す蛍
光体であればいかなる蛍光体であってもよい。

本発明の変換パネルにおける輝尽層は、前記の輝尽性蛍
光体の少なくとも一種類を含む一つ若しくは二つ以上の
輝尽層から成る輝尽層群であってもよい、また、それぞ
れの輝尽層に含まれる輝尽性蛍光体は同一であってもよ
いが異なっていてもよい。

輝尽層の形成方法としては、蒸着法などの気相堆積法を
適用することができる。

蒸着法は、まず、支持体を蒸着装置内に設置したのち、
装置内を排気して１０−６Ｔｏｒｒ程度の真空度とする
０次いで、前記輝尽性蛍光体の少なくとも一つを抵抗加
熱法、エレクトロンビーム法などの方法で加熱蒸発させ
て前記支持体表面に輝尽性蛍光体を所望の厚さに堆積さ
せる。

この結果、蛍光体層が形成されるが、前記蒸着工程では
複数回に分けて蛍光体層を形成することも可能である。

また、前記蒸着工程では複数の抵抗加熱器またはエレク
トロンビーム法を用いて共蒸着を行うこともできる。さ
らに蒸着法においては、輝尽性蛍光体原料を用いて共蒸
着し、支持体上で目的とする輝尽性蛍光体を合成すると
同時に蛍光体層を形成することもできる。この蒸着法に
おいては、蒸着時、必要に応じて被蒸着物を冷却または
加熱してもよく、蒸着終了後、蛍光体層を加熱処理して
もよい。

その他の気相堆積法としては、スパッタ法、ＣＶＤ法な
どを適用することもできる。

変換パネルの輝尽層の層厚は、目的とする変換パネルの
放射線に対する感度、輝尽性蛍光体の種類等によって異
なるが、１〜１０００μｍの範囲が好ましく、２０〜８
００μｍの範囲がさらに好ましい。

本発明の変換パネルにおいて用いられる支持体としては
、各種高分子材料、ガラス、セラミックス、金属などを
挙げることができる。

高分子材料としては例えばセルロースアセテート、ポリ
エステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、
ポリイミド、トリアセテート、ポリカーボネートなどの
フィルムが挙げられる。

金属としては、アルミニウム、鉄、銅、クロム等の金属
シートもしくは金属板または該金属酸化物の被覆層を有
する金属シートまたは金属板を挙げることができる。ガ
ラスとしては化学的強化ガラスおよび結晶化ガラスなど
が挙げられる。またセラミックスとしてはアルミナおよ
びジルコニアの焼結板などを挙げることができる。

また、これら支持体の層厚は用いる支持体の材質等によ
って異なるが、一般的には８０μｍ〜３ｍｍであり、取
り扱いが容易であるという点から、好ましくは８０μｍ
〜１ｍ＋ｏである。

これら支持体の表面は滑面であってもよいし、溶射層と
の接着性を向上させる目的でグリッドプラスト、サンド
ブラストなどにより粗面としてもよい。また、溶射層と
の間に溶射層との接着性を向上させるための中間層を設
けることもできる。

本発明の変換パネルにおいては、一般的に前記輝尽層が
露呈する面に、輝尽層を物理的または化学的刺激から保
護するための保護層を設けることができる。この保護層
は、特開昭５９−４２５００号公報に開示されているよ
うに保護層用塗布液を輝尽層上に直接塗布してもよいし
、またはあらかじめ別途形成した保護層を輝尽層上に接
着させてもよい。

また、特開昭６１−１７６９００号公報に開示されてい
る放射線および／または熱によって硬化される樹脂、即
ち放射線硬化型樹脂を用いることができる。

保護層としては、透光性がよいことやシート状に成形で
きるものが好ましい。また、保護層は輝尽励起光および
輝尽発光を効率よく透過するために、広い波長範囲で高
い透過率を示すものが好ましく、この透過率が８０％以
上のものがさらに好ましい。このようなものとしては、
例えば、石英ガラス、硼珪酸ガラス、化学的強化ガラス
などの板ガラスを挙げることができる。

また、プラスチック材料としては、例えば、酢酸セルロ
ース、ニトロセルロース、エチルセルロースなどのセル
ロース誘導体：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
、ポリ酢酸ビニル、ポリアクリロニトリル、ポリメチル
アリルアルコール、ポリメチルビニルケトン、セルロー
スジアセテート、セルローストリアセテート、ポリビニ
ルアルコール、ビニルアルコール−エチレン共重合体、
ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリグリシン、ポ
リアクリルアミド、ポリビニルピロリドン、ポリビニル
アミン、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、ポリ塩化ビニル、ポリアミド（ナ
イロン）、ポリ四弗化エチレン、ポリ四弗化−塩化エチ
レン、ポリプロピレン、ポリ四弗化エチレン−六弗化プ
ロピレン共重合体、ポリビニルイソブチルエーテル、ポ
リスチレンなどを挙げることができる。

また、前記放射線硬化型樹脂としては、不飽和二重結合
を有する化合物またはこれを含む混合物であればよく、
このような化合物は、好ましくは不飽和二重結合を２個
以上有するプレポリマーおよび／またはオリゴマーであ
り、さらに、これらに不飽和二重結合を有するビニルモ
ノマなどの単量体を反応性希釈剤として含有させること
ができる。

この保護層は、真空蒸着法、スパッタ法などにより、Ｓ
ｉＣ，Ｓｉｎ、、ＳｉＮ、ＡｎｉＯｓなど無機物質を積
層して形成することもできる。

保護層は、必要に応じて２層以上を設けることができる
。特に、特開昭６２−１５５００号公報に開示された互
いに吸湿性の異なる２層以上を組み合わせた構成は、防
湿性が高（好ましい。

本発明の変換パネルにおいて輝尽層と保護層との間に保
護層よりも低屈折率の層を設けてもよい。また、輝尽層
と前記低屈折率の層との間にさらに前記低屈折率の層よ
りも高屈折率の層を設けてもよい。これらの保護層構成
によれば画像の鮮鋭性を損なうことな（、耐久性、耐用
性を向上させることができ好ましい。

保護層の厚さは、実用上は１０μｍ〜３ｍｍであり、良
好な防湿性を得るためには１００μｍ以上が好ましい。

この保護層の厚さが５００μｍ以上の場合には耐久性、
耐用性が優れた変換パネルを得ることができ好ましい。

また、保護層の表面に、Ｍ　ｇ　Ｆ　２等の反射防止層
を設けると、輝尽励起光及び輝尽発光を効率よく透過す
るとともに、鮮鋭性の低下を小さくする効果もあり好ま
しい。

保護層の屈折率は特に制限されないが、１．４〜２．０
の範囲が一般的である。

本発明の変換パネルに防湿性を付与するためには、保護
層と支持体の側縁部または保護層保持部材の周縁部を封
止することが好ましい。この封止の方法としては、例え
ばガラス融着による封止法やエポキシ樹脂系の接着剤に
よる封止法を適用することかできる。

第６図（ａ）に、本発明の変換パネルの断面図の一部を
示す。ここで４１は支持体、４２は溶射層である６４２
ａの長径ｄは、溶射する材料が粉末であるか棒状（ロッ
ド）であるかなどによって異なる。

第６図（ｂ）に、前記溶射層４２上に気相堆積法により
輝尽層４３を設けた本発明の変換パネルの断面図の一部
を示す。４３ａは溶射層表面の凸部４２ａ上に成長した
微細柱状ブロックを示す。

また４４は、設けられることが好ましい保護層である。

第９図に本発明の変換パネルの一例の、輝尽層部分の断
面の走査型電子顕微鏡写真を示す。第９図において、写
真の上方が支持体側、下方が保護層側に相当する。第９
図に見られるように、溶射層上に気相堆積法により形成
された輝尽層は著しく成長した柱状結晶を有し、この柱
状結晶が蝟集して溶射層の凸部に優先成長し林立する柱
状ブロック構造を形成している。

本発明の変換パネルは、第７図に概略的に示される放射
線画像変換方法に用いられる。

すなわち、第７図において、５１は放射線発生装置、５
２は被写体、５３は本発明の変換パネル、５４は輝尽励
起光源、５５は前記変換パネルから放射された輝尽蛍光
を検出する光電変換装置、５６は５５で検出された信号
を画像として再生する装置、５７は再生された画像を表
示する装置、５８は輝尽励起光と輝尽発光とを分離し、
輝尽発光のみを透過させるフィルタである。なお、５５
以降は５３からの光情報を何らかの形で画像として再生
できるものであればよ（、上記に限定されるものではな
い。

第７図に示されるように放射線発生装置５１からの放射
線は被写体５２を通して変換パネル５３に入射する。こ
の入射した放射線は変換パネル５３の蛍光体層に吸収さ
れ、そのエネルギーが蓄積され、放射線透過像の蓄積像
が形成される。次に、この蓄積像を輝尽励起光源５４か
らの輝尽励起光で励起して輝尽発光として放出せしめる
。放射された輝尽発光の強弱は蓄積された放射線エネル
ギー量に比例するので、この光信号を例えば光電子増倍
管などの光電変換装置５５で光電変換し、画像再生装置
５６によって画像として再生して画像表示装置５７によ
って表示することにより、被写体の放射線透過像を観察
することができる。

（実施例） 次に実施例により本発明を具体的に説明する。

実施例１ 支持体として厚さ１ｎ＋ｍの結晶化ガラス板を用い、そ
の表面をサンドブラスト処理し、その上に第５図（ａ）
に示したような装置を用いて平均粒子径３０μｍ、最小
粒子径５μｍ、最大粒子径５０μｍの９９％Ａ　９　＊
　０３粉末を溶射し、厚さ約７０μｍの溶射層を形成し
た。

次に、この溶射層上に、アルカリハライド輝尽性蛍光体
（ＲｂＢｒ　：　ｌ　Ｘ　Ｉ　Ｏ−’ＴＩ）抵抗加熱法
により約３００μｍの厚さに蒸着し、本発明の変換パネ
ルを得た。

この変換パネルの断面の走査型電子顕微鏡写真を第９図
に示す。また、この変換パネルを用いて得られた画像の
変調伝達間＠（ＭＴＦ）を測定したところ空間周波数２
サイクル／　ｍｍにおいて４０％と良好な鮮鋭性を示し
た。

実施例２ 厚さ１００ｍｍのＰＥＴ上に、第５図（ａ）に示すよう
な溶射装置を用いて実施例１で用いたものと同様の９９
％八βへ０３粉末を溶射して、厚さ約７０μｍの溶射層
を形成した。

次に、この溶射層上に、臭化ルビジウム輝尽性蛍光体（
ＲｂＢｒ　：　ｌ　ｘ　１０−’Ｔｌ）を抵抗加熱法に
より約３００μｍの厚さに蒸着して輝尽層を形成しのち
、ＰＥＴを溶射層から分離した。その後、この溶射層上
に輝尽層を有する変換パネルを第１０図に示す熱処理容
器中でＴｊ２Ｂｒ濃度がＩ×１０−’ｍｏＩ２となる量
のＴｌ２Ｂｒ蒸気中で５００℃、４時間の熱処理を施し
て、本発明の変換パネルを得た。

比較例１ 実施例２と同様にＰＥＴ上に溶射層および輝尽層を形成
したのち、ＰＥＴを分離することなく同条件で熱処理を
施した。その結果、ドーピング途中でＰＥＴが変形し、
所望のパネルが得られなかった。

比較例２ 支持体として結晶化ガラスを用い、この支持体を溶射層
から分離するための工程を行わない以外は、実施例２と
同様にして変換パネルを得た。この変換パネルと実施例
２の変換パネルの放射線感度を比較すると、輝尽層側か
ら放射線を照射した場合には、感度は実施例２の変換パ
ネルと同等であったが、支持体側から照射した場合には
実施例２のパネルの感度の方が約１７％高かった。

実施例３ 大きさ３５０Ｘ４２５ｍｍで厚さ１ｍｍの結晶化ガラス
板の両面をサンドブラスト処理し、その両面に第５図（
ａ）に示すような装置を用いて実施例１で用いたものと
同様の９９％Ａβｇｏｓ粉末を溶射して厚さ約５０μｍ
の溶射層を形成した。

次に、この溶射層の一方の表面に、アルカリハライド蛍
光体（Ｒｂ　Ｂ　ｒ　：　１　ｘ　１０−’Ｔｌ２）を
電子ビーム蒸着法により約３００μｍの厚さに蒸着し、
さらに実施例２と同様の熱処理容器中でＴＪ２Ｂｒａ度
が１ｘｌＯ−’ｍｏｆｆとなる量のＴ９！Ｂｒ蒸気を送
り込みながら５００℃で４時間の熱処理を施した。

以上のようにして合計２０枚の本発明の変換パネルを得
た。

実施例４ 厚さ１ｍｍの結晶化ガラスの両面を、サンドブラスト処
理し、その両面にローカイト・ロッド・スプレィ装置を
用いてＡｌ２２０３　・４０％Ｔ　ｉ　Ｏａを溶射し、
厚さ約４０μｍの溶射層を形成した。

次に、その両面に形成された前記溶射層上に、実施例１
で用いたものと同様の９９％Ａｆｆ　２０゜粉末を溶射
して厚さ５０μｍの溶射層をさらに形成した。その後、
この溶射層の一方の表面のみに実施例３と同様にして輝
尽層を形成した。

以上のようにして合計２０枚の本発明の変換パネルを得
た。

実施例５ 厚さ１ｍｍの結晶化ガラス板の両面をサンドブラスト処
理し、その一方の面にローカイト・ロッド・スプレィ装
置を用いてＡｌ２２０３　・４０％ＴｉＯ□を溶射し、
厚さ約４０μｍの溶射層を形成した。

次に、その反対面に同様にして厚さ約９０μｍのＡｌ２
２０　、・４０％Ｔｉ　Ｏ２を溶射し、溶射層を形成し
た。

さらに最初に形成した厚さ４０μｍの溶射層上に第５図
（ａ）に示すような装置を用いて実施例１で用いたもの
と同様の９９％ＡＩ２．　Ｏ、粉末を溶射し、厚さ約５
０μｍの溶射層を形成した。次に、この溶射層上に実施
例３と同様にして輝尽層−を形成した。

以上のようにして合計２０枚の本発明の変換バネルを得
た。

比較例３ 実施例３において、輝尽層を形成した面と反対面の支持
体表面に溶射層を形成しなかった以外は実施例３と同様
にして合計２０枚の変換パネルを得た。

比較例４ 実施例４において、輝尽層を形成した面と反対面の支持
体表面に溶射層を形成しな゛かった以外は実施例４と同
様にして合計２０枚の変換パネルを得た。

以上の実施例３〜５および比較例３．４の各変換パネル
の支持体の反りの状態を以下の方法で測定した。

まず、各変換パネルな輝尽層が上になるようにその表面
が水平面である定盤上に載置した。次に、外力を加えな
い状態で、前記定盤表面に接した支持体面の四隅と定盤
との間隔を０．１＋ｎｍ単位で測定した。この測定を各
変換パネルの各２０枚について行った。その反りの平均
値および標準偏差を第１表に示す。

また、実施例３〜５および比較例３．４の各変換パネル
の感度および鮮鋭性を以下の方法で測定した。

まず、各変換パネルに管電圧８０ＫＶｐのＸ線を１０ｍ
Ｒ照射したのち、半導体レーザ光（７８０ｎｍ）で輝尽
励起し、輝尽層から放射される輝尽発光を光検出器（光
電子増倍管）で光電変換し、この信号を画像再生装置に
よって画像として再生し、解析した。信号の大きさから
変換パネルのＸ線に対する感度の平均値を調べ、また、
得られた画像から画像のＭＴＦを調べた。その結果を第
１表に示す、なお、第１表においてＸ線に対する感度は
実施例３の変換パネルを１００として相対値で示した。

また、ＭＴＦは空間周波数が２サイクル／ｍｍの時の値
である。

第１表 第１表から明らかなとおり、実施例３〜５の変換パネル
はいずれも反りが小さく、比較例３および４の変換パネ
ルに比べて平面性が優れている。

また、実施例３と比較例３の変換パネルとの比較および
実施例４．５と比較例４の変換パネルとの比較かられか
るように、輝尽層の下の溶射層が同一構成であれば支持
体の裏面に溶射層が存在しても感度および鮮鋭性などの
特性はほとんど変わらない。

実施例６ 大きさが２００ｘ２５０ｍｍで厚さ１ｍｍの結晶化ガラ
ス板の両面をサンドブラスト処理し、その−方の面にロ
ーカイト・ロッド・スプレィ装置を用いてＡβｚ０３・
４０％Ｔ　ｉ　Ｏｚを溶射し、厚さ約４０μｍの溶射層
を形成した。この溶射層上に、ガス炎溶射装置を用いて
平均粒子径１０ｔＬｍ、最小粒子径５μｍ、最大粒子径
２０ｕｍの９９％Ａｌ２２０　、粉末を溶射して厚さ約
５０μｍの溶射層を形成した。

次に、この溶射層上にアルカリハライド蛍光体（ＲｂＢ
ｒ　：　１　ｘ　１０−’Ｔｌ２）を電子ビーム蒸着法
により約３００μｍの厚さに蒸着して本発明の変換パネ
ルを得た。

比較例５ 実施例６においてＡ４２２０．溶射材料として平均粒子
径７０ｕｍ、最小粒子径１５μｍ、最大粒子径１１０ｕ
ｍの９９％Ａｌ２２０３粉末を用いた以外は実施例６と
同様にして変換パネルを得た。

比較例６ 実施例６においてＡｌ２２０３溶射材料として平均粒子
径７０μｍ、最小粒子径１５μｍ、最大粒子径１１０μ
ｍの９９％Ａｌ２２０３粉末を用い、Ａｌ２２０３溶射
層の厚さを約１２０１Ｌｍとした以外は実施例６と同様
にして変換パネルを得た。

このようにして得られた実施例６および比較例６．７の
変換パネルの支持体の反りの状態および放射線感度、鮮
鋭性を実施例３〜５と同様にして測定した。さらに、放
射線感度の分布を表わす再生画像を目視で観察評価して
溶射層の層厚のむらが原因と考えられる斑状むらの有無
を調べた。結果を第２表に示す。

第２表 第２表から明らかなとおり、実施例６の変換パネルは、
感度、鮮鋭性のいずれもが優れており、かつ反りや斑状
むらがない。これは溶射材料として用いたＡｊ２□０３
粉末の平均粒子径が１０μｍと小さいので、比較的薄い
溶射層でも緻密にむらなく形成され、光散乱層としての
効果が発揮されるためである。

一方、比較例５の変換パネルは、実施例６の変換パネル
に比べて感度が著しく劣る。これはＡＩ２□０３粉末の
粒子径が７０μｍと大きいため、溶射層に空孔が多く含
まれ、光散乱層としての役割を充分に果たしていないか
らである。また、この変換パネルには斑状むらが多（見
られるが、これは溶射層の厚さに比べて溶射材料の粒子
径が大きいので層厚むらが生じていることに起因するも
のである。

さらに比較例６の変換パネルは、Ａ２□０３粉末の溶射
層を厚くしたことから感度は実施例６の変換パネルと同
程度になっているが、溶射層内における励起光の広がり
が増大して鮮鋭性は低下し、また、支持体と溶射層との
熱膨張率の差に起因する反りが非常に大きい。

［発明の効果］ 本発明の変換パネルの効果を以下に述べる。

（１）本発明の変換パネルは、輝尽層が、溶射層表面の
凹凸パターンの凸部に優先成長した微細柱状ブロック構
造を有することから、輝尽励起光の輝尽層中での散乱が
著しく減少し、その結果放射線感度や画像の粒状性を低
下させることなく画像の鮮鋭性を向上させることができ
る。

溶射法により形成された溶射層を有する支持体は、大面
積にわたって均一なものを容易に製造することができ、
その製造コストが低く、生産性に優れている。さらに耐
熱性に優れた機械的強度が高く、化学的に安定で、変換
パネルの支持体として好ましい。

また、前記溶射法により形成された溶射層は、溶射材料
の選択により、白色、グレー、濃青色、黒色などの着色
層にすることができるために、この溶射層を光反射層、
光散乱層または光吸収層としても機能させることができ
る。

（２）本発明の変換パネルは支持体と溶射層との間で分
離できる構成にすることもできる。この場合には、前記
（１）の効果のほかに、変換パネルの輝尽層以外の部分
の厚さをより薄くすることができるために放射線感度を
向上させることができること、また、支持体としてＰＥ
Ｔなとの耐熱性の低いものを用いた場合でも、支持体を
分離できることから、輝尽層のアニーリング、賦活剤の
ドーピング処理に際して高温での処理ができることなど
の優れた効果を有する。

（３）本発明の変換パネルは、支持体の両面に溶射層を
有する構成にすることもできる。この場合には、前記（
１）の効果のほかに、変換パネル製造時に加えられる熱
による支持体の反りが著しく抑制されること、支持体の
機械的強度が向上することなどの優れた効果を有する。

（４）本発明の変換パネルにおいて、溶射層を形成する
溶射材料の平均粒子径を従来より小さなものにすること
によって、形成される溶射層を均一な厚さで、薄く、か
つ緻密なものにできる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の変換パネルの断面図を表
し、第３図は支持体の凸部に成長する微細柱状結晶の模
式的断面図を表し、第４図は支持体凹凸パターン例の平
面図であり、第５図は溶射法に用いる溶射装置の断面図
を表し、第６図は本発明に係る溶射層および溶射層上に
気相堆積した輝尽層の模式図を表し、第７図は放射線画
像変換方法の説明図を表し、第８図はＡ　Ｑ　＊　Ｏｓ
−５ｉ　Ｏｚ溶射層表面の走査型電子顕微鏡写真を表し
、第９図は第８図の溶射層上に気相堆積させた微細柱状
結晶の走査型電子顕微鏡写真を表し、第１０図は熱処理
容器の概略図を表す。 １０：パネル、１ｌｉｊ：凸部、（ｌｌｉｊ）：凹部、
１２：支持体、１３：輝尽層、１３ｉｊおよび（１３ｉ
ｊ）：微細柱状ブロック ２１：変換パネル、２２：熱処理容器、２３二加熱手段
、２４：反応管、２５：加熱手段、２６：蒸発容器、２
７：付活剤を含有する物質粉末、２８：ガス量調整バル
ブ 第４図 第６図 （Ａ） 第５ （Ｃ） 第７図 第８図 手続補正書彷式） 昭和６３年８月１８日 特許庁長官　吉　１）文　毅　殿 １、事件の表示 昭和６３年特許願第１４３６３８号 ２、発明の名称 放射線画像変換パネル ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 名称　（１２７）コニカ株式会社 ４、代理人 ５、補正命令の日付　昭和６３年８月１６日７、補正の
内容　　明細書第４３頁第２０行目〜第４４頁第２行目
に記載の「第８図は・・・・・・走査型電子顕微鏡写真
を表し、」を「第８図はＡ　ｌ　２０３−　Ｓ　ｉ　Ｏ
２溶射層表面ノ結晶構造の走査型電子顕微鏡写真を表し
、」と補正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 支持体上に溶射層および気相堆積法により形成された輝
   尽性蛍光体層をこの順序で有することを特徴とする放射
   線画像変換パネル。