JPH03123899A - 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】 〔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、さらに詳しくは高感度放射線画像変換パネルに
関する。

〔従来の技術〕

病気診断に用いられるＸ線画像を得る従来のハロゲン化
銀感光材料に代って蛍光体層から直接画像を取出すＸ線
画像変換方法が工夫されている。

この方法は、輝尽性蛍光体層（以後蛍光体層と略称）を
有する放射線画像変換パネル（以後変換パネルと略称）
を使用するもので、この変換パネルの蛍光体層に被写体
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、
しかる後にこの蛍光体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。

この放射線画像変換方法において使用される変換パネル
は、放射線画像情報を蓄積した後輝尽励起光の走査によ
って蓄積エネルギーを放出するので、走査径再度放射線
画像の蓄積を行うことができ、繰返し使用が可能である
。

そこで、前記変換パネルは、得られる放射線画像の画質
を劣化させることなく長期間あるいは多数回繰返しの使
用に耐える性能を有することが望ましい。そのためには
、前記変換パネルの蛍光体層が外部からの物理的あるい
は化学的刺激から十分に保護される必要がある。

従来の変換パネルにおいては、上記の問題の解決を図る
ため、変換パネルの支持体上の蛍光体層面を被覆する保
護層を設け、変換パネル周縁を密閉し、蛍光体層を保護
する方法がとられてきた。

特に防湿性を上げるために、従来の保護層より厚めの防
湿効果の大きい保護層体を用い、支持体と保護層体の間
に蛍光体層を囲んでスペーサを接着、挟在させるシェル
構造の変換パネル（特願昭６３−１４１５２２号）が提
案されている。

前記シェル構造において、蛍光体層は保護層体に接着さ
れていてもよいが、蛍光体層と保護層体が接していない
のが好ましく、かつ間に低屈折率層を設け、輝尽励起、
輝尽光読取りの効率及び、鮮鋭性を高める提案がある。

また一方、放射線画像の光電変換読取りは、保護層側か
ら画像放射線を蛍光体層に照射し、再び保護層側から光
電変換読取りを行う方式に代って、放射線画像読取装置
に装着した変換パネルに被写体の放射線画像を支持体側
から入射させて蛍光体層に写し取り、装着した変換パネ
ルを取外すことなく、次いで光学的に充分に配慮して構
成された保護層体側から直に輝尽励起、輝尽画像の読出
しに入る連続的でかつ一方向性入射−読出し方式の放射
線画像読取装置が開発されている。（この方式を以後、
一方向性入射−読出し方式と称する）この方式によれば
、操作時間の短縮と装置の集約化、小型化が可能となる
。

この方式は、支持体側から画像放射線を入射させること
が特徴であり、従って支持体とし、では放射線の吸収、
反射の少い、即ち放射線の透過性が高いことが必要とな
る。

更に支持体はパネル構造の基礎となるので、パネル耐用
性、操作性からは、支持体面硬度、強靭性、剛直性など
の機械的強度が必要である。

また生産技術の面からは、蒸着などで蛍光体を気相堆積
させる際、生成した蛍光体層の鮮鋭性向上のため、ある
特定な構造をもつ結晶を生成させる際、或はパネル上の
蛍光体を加熱乾燥、密封する際に支持体は加熱されるの
で加熱に耐えるだけの耐熱性が必要である。

現在支持体として使用される素材としては、高分子樹脂
、セラミック、ガラス、金属等が挙げられる。

高分子樹脂は、一般に加工性がよく放射線透過性が高く
好ましい素材である。反面機械的強度、耐熱性に難があ
ることがある。

また焼結形成されるセラミック板、或はガラス板、金属
板は耐熱性については充分であるが放射線透過性が悪く
感度低下を来す。薄くして透過性を上げると必要な機械
的強度を失う。

前記のように従来通りの素材の単純な単用によっては、
放射線透過性、機械的強度、耐熱性の良好な支持体を形
成することは困難である。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、感度が高く耐用性のよい放射線画像変
換パネルの提供にある。

特に前記一方向性入射一読」１し方式用の高感度変換パ
ネルの提供にある。

〔発明の構成及び作用効果〕

前記本発明の目的は、支持体上に輝尽性蛍光体層が敷設
され、保護部材で掩蔽された放射線画像変換パネルにお
いて、前記支持体が放射線透過率の異なる複数の材質か
らなりシート状に形成された複合シートであることを特
徴とする放射線画像変換パネルによって達成される。

本発明に謂う放射線高透過体とは、放射線吸収率の少い
素材（軽粗材と称しておく）の微小なビーズ、中空ビー
ズ或はコアとして軽粗材を含むコアシェル粒子、短繊維
、気泡、更にエンボッシュ面を片面又は両面に有する薄
層板などであり、これらの少くとも一種が、必要な場合
補強板、防湿板等によってサンドイッチされ、シート状
に形成されて本発明に係る複合シートの支持体とされる
。

尚複合シートの厚み方向の放射線吸収率は複合シート面
の到る所、さらに詳しくは放射線画像の各画素毎に均等
に調えられることは勿論である。

本発明において高透過体として空気泡を例えば５０ｖｏ
　１％混有させるとＸ線の吸収率は約１／２となり、そ
の分電光体層への入射量が増し輝尽発光は少くとも２０
％増大し、結果的に変換パネルとしての感度増大をもＩ
；らずことができる。

また、同様に高透過体として空気泡を含む支持体におい
て、防振作用が挙げられる。これは、放射線画像撮影・
読取装置内において、変換パネルは前面板をはさんで被
写体（患者）と対面しており、撮影時及び画像読取り時
に被写体の移動・接触時など、振動の影響を受けやすい
ことから、振動をおさえるこのような支持体を用いるこ
とは放射線画像読取時におけるノイズ対策としても有効
である。

また蛍光体を気相堆積させる場合には、複合シートの面
をビーズ等が形成する微粒面を利用し、気相堆積条件を
調整することにより、この上に微細粒状の蛍光体が成長
し、高感度、高鮮鋭性の変換パネルとすることができる
。

さらに、支持体が多孔体からなる場合において、該支持
体に該気相堆積させようとする物質の飽和溶液を含浸さ
せるなどして結晶を析出させ、それを核にして結晶を成
長させることもできる。

また塗布法で蛍光体層を設ける場合には予め接着層を設
けてもよい。

次に図面を用いて本発明に係る複合シート支持体の形態
例を説明する。

１１図（ａ）において、ｌは軽粗材としての気泡、２は
強度保持、防湿効果を有する常用される素材からなる支
持体層、４は水分遮断層である。

同図（ｂ）において、■は軽粗材よりなるビーズ、４は
水分遮断層である。ある特定の条件下でこの上に蛍光体
を気相堆積させるとハニカム状の脈理壁を有する微細粒
状結晶を蝟集して生成させることができる。

同図（ｃ）の１は中空の軽粗材ビーズである。

同図（ｄ）の１は短繊維状の軽粗材であり、密な不織布
形状、である。同図（ｅ）の２は両面にエンボッシュを
有する薄層支持体層であり積層されて接着もしくは焼結
して層状に形成される。支持体の成分が透湿性である場
合、及び支持体中気孔がそれぞれ独立ではなく連続であ
り支持体の表裏において通気性全もつ場合、支持体の厚
さ方向及び周辺部に水分遮断層４を設けたものが好まし
い。

その形態を第２図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す。

尚、説明を付さない同符号は前出の同符号と同義である
。

第３図に前記の複合シートよりなる支持体を有するシェ
ル型変換パネルを例示した。

同図において、１０は複合シート支持体、１１は保護層
体、１２は蛍光体層、１３はスペーサ、１４は低屈折率
層である。

支持体１０．保護層体１１及びスペーサ１３は接着剤に
よって接着され、蛍光体層１２は乾燥後シェル中に密封
される。

本発明の変換パネルにおいては、支持体ｌＯ側から被写
体を透過した画像放射線が蛍光体層１２に入射し、保護
層体１１側から輝尽励起、輝尽画像の読出しが一方向的
に行われる。

本発明において用いられる保護層体としては、透光性が
よく、シート状に成形できるものが使用される。保護層
体は輝尽励起光及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光透過率を示すことが望ましく、
光透過率は８０％以上が好ましい。

そのようなものとしては、例えば、石英、硼珪酸ガラス
、化学的強化ガラス等の板ガラスや、ＰＥＴ１延伸ポリ
プロピレン、ポリ塩化ビニル等の有機高分子化合物が挙
げられる。硼珪酸ガラスは３３０ｎｍ〜２．６μｍの波
長範囲で８０％以上の光透過率を示し、石英ガラスでは
さらに短波長においても高い光透過率を示す。

さらに、保護層体の表面に、ＭｇＦ、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。

また、保護層体の厚さは、５０μｍＪｍｍであり、良好
な防湿性を得るためには、１００μｍ〜３ｍｍが好まし
い。

支持体上に蛍光体層を形成せしめた後、支持体と保護層
体の間に、蛍光体層を取り囲んでスペーサを設けるが、
そのようなスペーサとしては、蛍光体層を外部雰囲気か
ら遮断した状態で保持することができるものであれば特
に制限されず、ガラス、セラミックス、金属、プラスチ
ック等を用いることができる。

また、スペーサは、その透湿度が３０ｇ／ｍ２・２４ｈ
「以下であることが好ましい。この透湿度があまり大き
すぎる場合には、外部から侵入する水分により輝尽性蛍
光体が劣化するために好ましくない。

なお、透湿度の測定はカップ法（ＪＩＳ、ＺＯ２０８）
に基づいて行なった。

スペーサの厚さは、蛍光体層の厚さ以上の厚さであるこ
とが好ましく、スペーサの幅は、主に、このスペーサと
支持体及び保護層体との密着部分の防湿性（前記透湿度
）に関連して決定されるものであり、１〜３０ｍｍが好
ましい。スペーサの幅があまり小さすぎる場合にはスペ
ーサの安定性、強度及び防湿性の点から好ましくない。

また、あまり大きすぎる場合には必要以上に変換パネル
が大型化するので好ましくない。

なお、スペーサと支持体及び保護層体との密着部分の透
湿度は、３０ｇ／　ｍ２・２４ｈ「以下であることが好
ましい。

スペーサは、支持体と保護層体に密着していることが変
換パネルに防湿性を付与する点及び低屈折率層の層厚を
一定に保持する点から必要である。

ここでスペーサの複合シート支持体及び保護層体への接
着には、例えば接着剤等を用いるが、この接着剤として
は防湿性を有するものが好ましい。

具体的には、エポキシ系樹脂、フェノール系樹脂、シア
ノアクリレート系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、塩化ビニル
系樹脂、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、エチレン酢
酸ビニル系樹脂、オレフィン系樹脂、クロロプレン系ゴ
ム、ニトリル系ゴム等の有機高分子系接着剤や、シリコ
ーン系接１を剤、アルミナ、シリカ等を主成分とする無
機系接着剤等が挙げられる。これらのなかでも半導体や
電子部品の封止に用いられるエポキシ系樹脂やシリコー
ン系樹脂は耐湿性が優れているので好ましく、特にエポ
キシ系接着剤は透湿度が低く好適である。

なお、スペーサと支持体又はスペーサと保護層体との密
着部分の接着性を向上させる目的で、スペーサ、支持体
及び保護層体の他の層との接触面に下引き層を設けたり
、粗面化処理を施すこともできる。

本発明の変換パネルに係る低屈折率層としては、鮮鋭性
の低下を防止する効果が高いことから気体層又は真空層
であることが好ましい。

低屈折率層の厚さは、０．０５μｍ〜３ｍｍまでが実用
的である。

本発明において使用される輝尽性蛍光体は、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、化学的又は電気的等の刺激（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
ら好ましくは５００ｎｍ以上の励起光によって輝尽発光
を示す蛍光体である。そのような輝尽性蛍光体としでは
、例えば特開昭４８−８０４８７号に記載されているＢ
ａ５Ｏ，：ＡＸ。

特開昭４８−８０４８９号に記載されている５ｒＳＯ，
：ＡＸ、特開昭５３−３９２７７号のＬｉｘＢ＜○ｙ：
ｃｕ、　Ａｇ等、特開昭５４−４７８８３号のＬｉｚＯ
・（Ｂ２０ｔ）ｘ　：Ｃｕ及びＬｉ２Ｏ・（ＢｚＯｚ）
Ｘ：Ｃｕ、　Ａｇ等、米国特許３，８５９，５２７号の
ＳｒＳ：Ｃ＋＝、　Ｓｍ。

ＳｒＳ：Ｅｕ、　Ｓｍ５Ｌａ、Ｏ，Ｓ：Ｅｕ、　Ｓｍ及
び　（Ｚｎ、　Ｃｄ）　　Ｓ　：Ｍｎ。

で示される蛍光体が挙げられる。

また、特開昭５５−１２１４２号に記載されているＺｎ
Ｓ　：Ｃｕ、　Ｐｂ蛍光体、一般式Ｂａ０−ｘＡＱ、ｏ
、　：Ｅｕで示される■ アルミン酸バリウム蛍光体、及び一般式Ｍ　Ｏ・ｘＳｉ
Ｏ□：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５５−１２１４３号に記載さ
れている一般式 ％式％ 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号に記載されている一般式％式％： で示される蛍光体、特開昭５５−１２１４５号に記載さ
れでいる一般式 ％式％： で示される蛍光体、特開昭５５−８４３８９号に記載さ
れている一般式 ％式％ で示される蛍光体、特開昭５５−１６００７８号に記載
されている一般式 ■ Ｍ　　ＦＸ−ｘＡ：ｙＬｎ で示される希土類元素付活２価金属フルオルハライド蛍
光体、一般式ＺｎＳ：Ａ　、　ＣｄＳ：Ａ　、　（Ｚｎ
、　Ｃｄ）Ｓ：Ａ、Ｓ：Ａ、ＺｎＳ：Ａ、Ｘ及びＣｄＳ
：Ａ　　Ｘで示される蛍光体、特開昭５９−３８２７８
号に記載されている下記いずれかの一般式 ％式％： ： で示される蛍光体、特開昭５９−１５５４８７号に記載
されている下記いずれかの一般式 ％式％： で示される蛍光体、特開昭６１−７２０８７号に記載さ
れている下記一般式 ％式％ ： で示される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・スパツタリング等
の方法で蛍光体層を形成しやすく好ましい。

しかし、本発明において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。

本発明においては、前記輝尽性蛍光体の層は、支持体上
に塗布法や気相成長法等を用いて形成せしめる。

そのような蛍光体層は、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蛍光体層から成
る蛍光体層群であってもよい。また、それぞれの蛍光体
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。

変換パネルの蛍光体層の層厚は、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、結着剤を含有しない場合１０ｕ　ｍ−１００
０，ｕ　ｍの範囲、好ましくは２０ｐｍ−８００μｍの
範囲から選ばれ、結着剤を含有する場合で２０ｐ　ｍ〜
１０００μｍの範囲、好ましくは５０μｍ−５００μｍ
の範囲から選ばれる。

〔実施例〕

次に実施例によって本発明の効果を示す。

実施例１ 市販の多孔質セラミンクス（ブリジス）・ン、力不ポウ
社などで製造：アルミナ（Ａｌ、０３）乳児をウレタン
フオームシートに流し込み、あるいは高分子ビーズと混
合し板状として焼結させたもの）にカバーガラスを接着
して第１図（ａ）に示す多孔性の複合ンート支持体を得
た。（ウレタン７オームあるいは高分子ビーズは焼結過
程で完全に燃焼される。） 比較例（１） 単純なアルミナ板を比較支持体とした。比較支持体を用
いた場合えられる感度を１００とすると前記実施例１の
複合シート支持体では相対感度１３０がえられる。

ここで感度測定は以下の方法で行なった。種々の支持体
上に輝尽性蛍光体としてＲｂＢｒ　：　Ｏ，０ＯＯＩＴ
ｆｆ（数字はＲｂＢｒに対する濃度；モル比）を形成し
、加熱乾燥の後第３図に示すようなパネルを作成した。

このパネルをＸ線管球焦点から１００ｃｍの距離ニオき
、管電圧８０ｋＶｐ、管電流１０ｍＡのＸ線を００１秒
照射したのち、これを半導体レーザ光（７８０ｎｍ。

１０ｍＷ）で励起し、そこで生ずる輝尽発光を光検出器
で測定し、その強度を感度とした。

実施例２ 酸化リチウム（ＬｉｘＯ）微粒子を板状に加圧成形し、
これにカバーガラスを接着し、第１図（ｂ）に示すビー
ズ充填複合シート支持体をえた。前記と同様の比較をす
ると相対感度１２５がえられた。

実施例３ 炭素繊維からなるフェルトをカバーガラスに接着し、第
１図（ｄ）に示す複合シート支持体をえた。相対感度１
３０がえられた。

【図面の簡単な説明】

第１図は複合シート支持体例の断面図である。 第２図は複合シート支持体の水分遮断層の設置位置例を
示す断面図である。 第３図は本発明の変換パネルの態様例の断面図である。 １ ・・・放射線高透過体、 ２・・・支持体層、 ・・・補強層 ・・・水分遮断層、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　支持体上に輝尽性蛍光体層が形成され、保護部材で掩
   蔽された放射線画像変換パネルにおいて、前記支持体が
   放射線透過率の異なる複数の材質からなり、シート状に
   形成された複合シートであることを特徴とする放射線画
   像変換パネル。