JPH01251026A - Method of stimulating europium activated barium-strontium-magnesium fluorohalide phosphor - Google Patents

Method of stimulating europium activated barium-strontium-magnesium fluorohalide phosphor

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JPH01251026A
JPH01251026A JP3389089A JP3389089A JPH01251026A JP H01251026 A JPH01251026 A JP H01251026A JP 3389089 A JP3389089 A JP 3389089A JP 3389089 A JP3389089 A JP 3389089A JP H01251026 A JPH01251026 A JP H01251026A
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Japan
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phosphor
radiation
energy
stimulating
strontium
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Japanese (ja)
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Vaddi B Reddy
バッビィ・ビー・レッディ
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Osram Sylvania Inc
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GTE Products Corp
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    • C09K11/08Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/77Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
    • C09K11/7728Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing europium
    • C09K11/7732Halogenides
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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Organic Chemistry (AREA)
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  • Luminescent Compositions (AREA)
  • Radiography Using Non-Light Waves (AREA)

Abstract

PURPOSE: To maximize the luminance of phosphor by exposing the phosphor to high energy radiation to form the phosphor having storage energy and exposing the excited phosphor to radiation of a specific wavelength to allow the greater part of the storage energy to be released in the form of luminescence. CONSTITUTION: The phosphor is first exposed to the high energy radiation and the energy is stored in the phosphor. The phosphor having the storage energy is thereafter exposed to the radiation for stimulation, such as light source from a diode or laser. The wavelength of the radiation is about 565 to about 890nm, more preferably about 585 to 633nm. The stimulated radiation emits and releases substantially all of the energy stored in the phosphor in the form of luminescence. As a result, the luminance of the phosphor is maximized.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ユーロピウム賦活バリウム−ストロンチウム
−マグネシウム−フルオロハライド(ハロゲン化物)蛍
光体を、該蛍光体を高エネルギー放射に曝露し、そのエ
ネルギーを蛍光体中に蓄え、そして後この蛍光体を特定
波長の放射に曝露して蛍光体を刺激し、以ってその貯蔵
エネルギーの大部分を発光、即ちルミネセンスの形で放
出せしめることにより刺激する方法に関する。特に、本
発明は、刺激放射の波長をコントロールすることにより
蛍光体の輝度を最大限化せんとするものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention comprises a europium-activated barium-strontium-magnesium-fluorohalide (halide) phosphor by exposing the phosphor to high-energy radiation, storing the energy in the phosphor, and The invention then relates to a method of stimulating the phosphor by exposing it to radiation of a particular wavelength, thereby causing it to emit most of its stored energy in the form of light emission, or luminescence. In particular, the present invention seeks to maximize the brightness of the phosphor by controlling the wavelength of the stimulating radiation.

及■目と1旦 成る種のルミネセンス材料は、X−線、γ−線、紫外線
(UV)或いは陰極線のような高エネルギー放射に曝露
されるとき、エネルギーを蓄える能力を有している。こ
れら材料は、熱或いは刺激用の放射により刺激されると
き光の形でそうした貯蔵(蓄積)エネルギーを放出する
。IR/可視光放射での刺激に際して貯蔵エネルギーを
放出する材料は、光刺激性(photostimula
ble)蛍光体と呼ばれている。フイルムレスラディオ
グラフィ−(フィルムを使用しない放射線造影技術)に
おいてそうした光刺激性蛍光体を使用する技術の有用性
は充分に実証されている。このラディオグラフィー技術
用途は、高品質の放射線透過写真を得るために、蛍光体
が2〜10μ秒の短い消光時間(減衰時間)でもって高
い光刺激発光(輝度)を放出することを要求する0発光
の輝度が高くそして減衰時間が短い程、放射線透過写真
における信号/ノイズ比は一層良好となる。
Luminescent materials of the following types have the ability to store energy when exposed to high energy radiation such as X-rays, gamma-rays, ultraviolet (UV) radiation, or cathode radiation. These materials release their stored energy in the form of light when stimulated by heat or stimulating radiation. Materials that release stored energy upon stimulation with IR/visible radiation are photostimulable.
ble) is called a phosphor. The utility of using such photostimulable phosphors in filmless radiography is well established. This radiographic technology application requires that the phosphor emit high photostimulated luminescence (brightness) with a short extinction time (decay time) of 2 to 10 μs in order to obtain high quality radiographs. The higher the luminance and the shorter the decay time of the emission, the better the signal/noise ratio in radiography.

このフイルムレスラディオグラフィーにおいては、X−
線は対象物を通過して蛍光スクリーンに達し、対応する
エネルギーが蛍光スクリーンに蓄えられる。そうした蛍
光スクリーンはその後、通常は633nmのHe/Ne
レーザビームである、適当な刺激光(IR/可視光)に
より刺激され、それにより対象物イメージと関連する貯
蔵エネルギーがフルオロレセンスの形で放出されること
になる。そうしたフルオロレセンスは、ホトマルチプラ
イヤ−(光倍増管)により検出され、ディジタル信号に
変換されそして後その映像がCRT (陰極線管)端末
機において検知される。健康上の危険性を減少するため
に患者になるたけ少量の被爆量のX−線を使用すること
が所望される。被爆量を減する一つの可能な方法は、−
層高い強度の刺激発光を放射する蛍光体を使用すること
である。
In this filmless radiography,
The line passes through the object and reaches the fluorescent screen, and the corresponding energy is stored in the fluorescent screen. Such a fluorescent screen is then typically exposed to 633 nm He/Ne.
It is stimulated by suitable stimulating light (IR/visible light), which is a laser beam, so that the stored energy associated with the object image is released in the form of fluorescence. Such fluorescence is detected by a photomultiplier, converted to a digital signal, and the image is then detected in a CRT (cathode ray tube) terminal. It is desirable to use as low a dose of x-rays as possible for the patient in order to reduce health risks. One possible way to reduce the exposure is -
The first step is to use phosphors that emit stimulated luminescence of higher intensity.

同時に、貯蔵エネルギーのすべてが蛍光体から放出され
ることもまた重要である。これは、蛍光体から貯蔵エネ
ルギーのすべてを放出せしめるに有効な刺激な生ぜしめ
るに充分の適当な刺激光を選択することにより達成され
る。
At the same time, it is also important that all of the stored energy is released from the phosphor. This is accomplished by selecting an appropriate stimulating light sufficient to produce a stimulus effective to cause the phosphor to release all of its stored energy.

従」UL術 米国特許第4,261.854号はバリウムフルオロハ
ライド蛍光体がX−線への露光に際して光を受入れそし
て後632.8nmのHe/Neレーザ光により刺激さ
れることを教示する。アルカリ土類金属の硫化物蛍光体
もまた光刺激性蛍光体であることが知られている。米国
特許第4.507.562号は、X−線を使用してのこ
れら蛍光体の励起と続いての11064nのパルス化さ
れたネオジムイツトリウムアルミニウムガーネットレー
ザによる刺激に関係する。
No. 4,261,854 teaches that barium fluorohalide phosphors receive light upon exposure to X-rays and are then stimulated by 632.8 nm He/Ne laser light. Alkaline earth metal sulfide phosphors are also known to be photostimulable phosphors. US Pat. No. 4,507,562 involves excitation of these phosphors using X-rays and subsequent stimulation with an 11064n pulsed neodymium yttrium aluminum garnet laser.

日 が  ゛   よ  と  る・ しかしながら、これら従来技術において特にフイルムレ
スラディオグラフィーにおいて応用するに充分の輝度は
いまだ得られていない、被爆量を減するよう患者になる
たけ少量の曝露量のX−線の使用で済む技術の開発が所
望される。
However, these conventional techniques have not yet achieved sufficient brightness for application, especially in filmless radiography. It is desired to develop a technology that can be used easily.

免豆立J裁 本発明者は、−層高い強度の刺激発光を放射する蛍光体
を使用すると同時に、貯蔵エネルギーのすべてを蛍光体
から放出せしめるよう、特定の型式の蛍光体の選択とそ
れに対する刺激放射の波長のコントロールにより蛍光体
の輝度を最大限化することに成功した。
The inventors of the present invention have proposed the following: - The selection of a particular type of phosphor and its use in such a way that all of the stored energy is released from the phosphor while at the same time using a phosphor that emits stimulated luminescence of high intensity. We succeeded in maximizing the brightness of the phosphor by controlling the wavelength of the stimulating radiation.

本発明に従えば、ユーロピウム賦活バリウム−ストロン
チウム−マグネシウム−フルオロハライド蛍光体を刺激
する方法が開示され、これは、該蛍光体を高エネルギー
放射に曝露して貯蔵エネルギーを有する蛍光体中を生成
し、そして後この生成した励起蛍光体を約565〜89
0nmの波長の放射に曝露して、その貯蔵エネルギーの
大部分をルミネセンスの形で放出することを可能とする
蛍光体を生成することから成る。
In accordance with the present invention, a method of stimulating a europium-activated barium-strontium-magnesium-fluorohalide phosphor is disclosed, which comprises exposing the phosphor to high-energy radiation to produce stored energy in the phosphor. , and then the generated excited phosphor is about 565-89
It consists of producing a phosphor which, upon exposure to radiation at a wavelength of 0 nm, is able to emit most of its stored energy in the form of luminescence.

免肚立且焦ヱ上1 本発明の蛍光体は、ユーロピウム賦活バリウム−ストロ
ンチウム−マグネシウム−フルオロハライド蛍光体であ
り、そして最も好ましくは一般式%式% (ここでX及びyは0を超え0.15未満の値であり、
X対yの比は約2:3から約3:2までの範囲にあり、
そしてZは約0.0004〜O,OO4の範囲である。
The phosphor of the present invention is a europium-activated barium-strontium-magnesium-fluorohalide phosphor, and most preferably has the general formula % (where X and y are greater than 0 and 0). a value less than .15;
The X to y ratio ranges from about 2:3 to about 3:2;
And Z is in the range of about 0.0004 to O,OO4.

)を有するユーロピウム賦活バリウム−ストロンチウム
−マグネシウム−フルオロブロミド蛍光体である。
) is a europium-activated barium-strontium-magnesium-fluorobromide phosphor.

好ましくは、Xは約0.02〜0.04の範囲にあり、
yは約0.01〜0.03の範囲にありモしてZは約0
.001〜O,OO3の範囲にある。
Preferably, X is in the range of about 0.02-0.04;
y is in the range of about 0.01 to 0.03, and Z is about 0.
.. It is in the range of 001 to O, OO3.

本発明に特に応用しつる蛍光体の化学式は、Baa、 
e++sro、 oxzzMgo、 ozsEtlo、
 oo+aFBrである。
The chemical formula of the phosphor particularly applicable to the present invention is Baa,
e++sro, oxzzMgo, ozsEtlo,
oo+aFBr.

蛍光体は先ず、高エネルギー放射に曝露されて蛍光体に
該エネルギーを貯蔵せしめる。この目的のために使用さ
れる好ましい型式の後エネルギー放射は、X−線、陰極
線、ガンマ−線及び紫外線である。
The phosphor is first exposed to high energy radiation causing the phosphor to store the energy. Preferred types of post-energy radiation used for this purpose are X-rays, cathode rays, gamma rays and ultraviolet radiation.

この貯蔵エネルギーを有する蛍光体はその後、ダイオー
ドからの光源或いはレーザのような刺激用の放射に曝露
され、(LED)この放射の波長は、約565nm〜約
890nmであり、好ましくは約585〜633nmで
ある。この刺激放射は、蛍光体をしてその貯蔵エネルギ
ーの大部分、もっと代表的には貯蔵エネルギーの実質す
べてをルミネセンスの形で発光放出せしめる。この発光
は光刺激性発光(P S L emission )と
呼ばれる。PSL発先の輝度は刺激用の放射の波長に依
存し、上記の範囲で波長が短い程高い輝度を発現する。
This stored energy phosphor is then exposed to stimulating radiation such as a light source from a diode or a laser (LED), the wavelength of this radiation being between about 565 nm and about 890 nm, preferably between about 585 and 633 nm. It is. This stimulating radiation causes the phosphor to emit a large portion, and more typically substantially all, of its stored energy in the form of luminescence. This luminescence is called photostimulated luminescence (PSL emission). The luminance of the PSL source depends on the wavelength of the stimulation radiation, and within the above range, the shorter the wavelength, the higher the luminance.

輝度が高い程、フイルムレスラディオグラフィーにおい
て使用されるとき一層良好な放射線透過写真が得られる
。異なった波長の刺激放射により刺激された各サンプル
の刺激ルミネセンス発光が633nmのHe/Neレー
ザにより刺激された同型式のサンプルの刺激ルミネセン
ス発光強度と比較されるとき、PSL強度(輝度)は5
85nm刺激放射が使用されるときに最大であることが
判明した。これに対する可能な説明としては、刺激放射
エネルギーは633 nmを超えると貯蔵エネルギーの
すべてを光の形で放出するよう蛍光体の有効刺激をもた
らすに充分ではないと考えられよう。565nmにおけ
るPSL輝度値は585nm刺激放射を使用して得られ
た値から著しくは異なっているとは考えられない。
The higher the brightness, the better the radiographs obtained when used in filmless radiography. When the stimulated luminescence emission of each sample stimulated by stimulating radiation of different wavelengths is compared to the stimulated luminescence emission intensity of a sample of the same type stimulated by a 633 nm He/Ne laser, the PSL intensity (brightness) is 5
It was found to be maximum when 85 nm stimulating radiation is used. A possible explanation for this could be that the stimulating radiant energy is not sufficient above 633 nm to provide effective stimulation of the phosphor to release all of its stored energy in the form of light. PSL brightness values at 565 nm are not expected to differ significantly from values obtained using 585 nm stimulating radiation.

K胤l ユーロピウム賦活バリウム−ストロンチウム−マグネシ
ウム−フルオロブロミド蛍光体の2つのサンプルを、約
2秒間約90KV、100MAのX−線に曝露した。粉
末ブラックの形態のこれらサンプルをその後633nm
刺激放射により賦活しそして刺激された光出力を測定し
た。これらを蛍光体サンプルの標準PSL輝度値とする
ため、測定を数回繰り返した。これら型式の蛍光体の他
のサンプルを上記標準としてのX−11tに曝露しそし
て変化させた波長の刺激光(パルス放射)に曝露せしめ
た。
Two samples of europium-activated barium-strontium-magnesium-fluorobromide phosphor were exposed to approximately 90 KV, 100 MA X-rays for approximately 2 seconds. These samples in the form of powder black were then subjected to 633 nm
It was activated by stimulating radiation and the stimulated light output was measured. The measurements were repeated several times in order to use these as standard PSL brightness values for the phosphor samples. Other samples of these types of phosphors were exposed to X-11t as the standard and exposed to varying wavelengths of stimulating light (pulsed radiation).

PSL輝度は次のようにして測定した。刺激発光を光学
フィルターに通しそして光倍増管により検出した。この
信号を増幅しそしてストリップチャートレコーダに記録
した。結果を以下の表に示す、また、データを第1図に
プロットしても示した。
PSL brightness was measured as follows. The stimulated luminescence was passed through an optical filter and detected by a photomultiplier tube. This signal was amplified and recorded on a strip chart recorder. The results are shown in the table below, and the data is also plotted in FIG.

これら結果から、輝度は刺激用放射の波長と共に変化し
そして波長が585nmであるとき輝度は最大であるこ
とがわかる。これは、刺激用放射の波長が蛍光体からの
最大PSL光出力を持つように最適化しえ、ラディオグ
ラフィー用途における信号/ノイズ比を改善しうること
を示す。
These results show that the brightness varies with the wavelength of the stimulating radiation and is at a maximum when the wavelength is 585 nm. This indicates that the wavelength of the stimulating radiation can be optimized to have maximum PSL light output from the phosphor, improving the signal/noise ratio in radiographic applications.

本発明の具体例を示したが、本発明の範囲内で様々の改
変を為し得ることを銘記されたい。
Although specific examples of the invention have been shown, it should be noted that various modifications may be made within the scope of the invention.

免吸立立1 本発明は、特定種の光刺激性蛍光体を選択しそして刺激
放射の波長をコントロールすることにより蛍光体の輝度
を最大限化することに成功した。
The present invention has succeeded in maximizing the brightness of the phosphor by selecting a specific type of photostimulable phosphor and controlling the wavelength of the stimulating radiation.

本発明は特に、フイルムレスラディオグラフィ−(放射
線造影技術)において健康上の危険性を減少するために
患者になるたけ少量の被爆量のX−線の使用で済む点で
有益である。
The present invention is particularly advantageous in filmless radiography, in which a lower dose of X-rays can be used to reduce the health risks to the patient.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は刺激放射の波長対輝度の関係を示すグラフであ
る。 PSLルミキt〉ス
FIG. 1 is a graph showing the relationship between wavelength of stimulating radiation and brightness. PSL Rumikit〉S

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)ユーロピウム賦活バリウム−ストロンチウム−マグ
ネシウム−フルオロハライド蛍光体を刺激する方法であ
って、 (a)該蛍光体を高エネルギー放射に曝露して貯蔵エネ
ルギーを有する賦活蛍光体を生成し、そして(b)該賦
活された蛍光体を約565〜890nmの波長の放射に
曝露して、その貯蔵エネルギーの大部分をルミネセンス
の形で放出することを可能とする蛍光体を生成する ことから成る蛍光体刺激方法。 2)蛍光体がユーロピウム賦活バリウム−ストロンチウ
ム−マグネシウム−フルオロブロミド蛍光体である特許
請求の範囲第1項記載の方法。 3)高エネルギー放射源がX−線、陰極線、紫外線及び
ガンマ−線から成る群から選択される特許請求の範囲第
1項記載の方法。 4)は長が約585〜633nmの範囲である特許請求
の範囲第1項記載の方法。
Claims: 1) A method of stimulating a europium-activated barium-strontium-magnesium-fluorohalide phosphor, comprising: (a) exposing the phosphor to high-energy radiation to stimulate the activated phosphor with stored energy; and (b) exposing the activated phosphor to radiation at a wavelength of about 565-890 nm to produce a phosphor capable of emitting a majority of its stored energy in the form of luminescence. A phosphor stimulation method consisting of: 2) The method according to claim 1, wherein the phosphor is a europium-activated barium-strontium-magnesium-fluorobromide phosphor. 3) The method of claim 1, wherein the high energy radiation source is selected from the group consisting of X-rays, cathode radiation, ultraviolet radiation and gamma radiation. 4. The method of claim 1, wherein 4) has a length in the range of about 585-633 nm.
JP3389089A 1988-02-16 1989-02-15 Method of stimulating europium activated barium-strontium-magnesium fluorohalide phosphor Pending JPH01251026A (en)

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