JPH0412752B2 - - Google Patents

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JPH0412752B2
JPH0412752B2 JP60186199A JP18619985A JPH0412752B2 JP H0412752 B2 JPH0412752 B2 JP H0412752B2 JP 60186199 A JP60186199 A JP 60186199A JP 18619985 A JP18619985 A JP 18619985A JP H0412752 B2 JPH0412752 B2 JP H0412752B2
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phosphor
cds
light
ray
terbium
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JP60186199A
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Eiji Ogawa
Hatsuo Iwaasa
Motoichi Shinomya
Itsuro Takeoka
Mizuyasu Takeda
Masaji Nakajima
Satoru Iwamoto
Katsunori Uchimura
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Nichia Chemical Industries Ltd
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Nichia Chemical Industries Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention] 【産業上の利用分野】[Industrial application field]

本発明は、X線で刺激されて発光する蛍光体で
あつて、主として、X線増感紙、X線蛍光板、X
線蛍光増倍管の入力面などの蛍光膜に使用される
蛍光体に関する。
The present invention relates to a phosphor that emits light when stimulated by X-rays, and is mainly applicable to X-ray intensifying screens, X-ray fluorescent screens,
The present invention relates to phosphors used in fluorescent films such as the input surface of linear fluorescence multiplier tubes.

【従来の技術】[Conventional technology]

X線で刺激されて発光するテルビウム付活希土
類酸硫化物蛍光体は、主としてX線増感紙に使用
される。X線増感紙は医療診断を目的とする医療
用放射線撮影において、撮影系の感度を向上させ
るためにX線フイルムに密着して使用されるもの
である。近年、被検者の被曝線量低減の要求によ
り、X線吸収量大で、光変換効率の高いテルビウ
ム付活希土類酸硫化物蛍光体を使用した高感度増
感紙システムが使用されるようになつた。 ところで、これ等の高感度システムは、感度は
向上するが粒状性が悪化する欠点がある。粒状性
の悪化は、放射線撮影に於て画質を低下させて、
識別度を低くする。粒状性の悪化は高感度増感紙
で起こり易い現象であるが、これは、高感度増感
紙は、入射X線量の低減によつてX線粒子数が減
少し、少ないX線量子の統計的なゆらぎが原因で
あると説明されている。 蛍光体の表面に、特定波長のスペクトルを吸収
する顔料を付着する技術が提案されている(特開
昭54−107692号公報、特開昭56−75641号公報、
並びに特公昭58−2640号公報)。これ等の蛍光体
は、蛍光体表面の顔料粒子に蛍光体の発光の一部
を吸収させることにより粒状性を向上している。 さらに、青色ないし緑色スペクトル領域に吸収
帯を有する蛍光体も開発されている(特開昭60−
110780号公報)。この蛍光体は、ボールミルし、
あるいは加圧等の手段によつて体色をつたもので
ある。 又、放射線撮影に於て良好な画質を実現する為
に、粒状性に加えて鮮鋭度も重要である。鮮鋭度
は、蛍光体表面での光の散乱、並びにクロスオー
バー効果により低下すると説明されている。即
ち、光の散乱で鮮鋭度が低下するのは、第1図に
示す様に、鉛板スリツトを通過した細いビームに
しぼられたX線1が蛍光体2を励起すると、蛍光
体の発光は四方八方に広がり、蛍光体粒子相互の
反射、吸収、屈折により、入射X線の延長線上の
点3を中心として、入射X線束(画像情報)より
広がつた発光出力(図中Aの曲線)でフイルムを
露光しX線画像を形成する為と説明されている。
Terbium-activated rare earth oxysulfide phosphors that emit light when stimulated by X-rays are primarily used in X-ray intensifying screens. An X-ray intensifying screen is used in medical radiography for the purpose of medical diagnosis, in close contact with an X-ray film in order to improve the sensitivity of the imaging system. In recent years, due to the demand for reducing the radiation exposure of examinees, high-sensitivity intensifying screen systems using terbium-activated rare earth oxysulfide phosphors, which have a large amount of X-ray absorption and high light conversion efficiency, have come into use. Ta. By the way, these high-sensitivity systems have the disadvantage that although the sensitivity is improved, the graininess is deteriorated. Deterioration of graininess reduces image quality in radiography,
Decrease the degree of discrimination. Deterioration of graininess is a phenomenon that tends to occur with high-sensitivity intensifying screens, but this is because high-sensitivity intensifying screens reduce the number of X-ray particles by reducing the incident It is explained that this is caused by fluctuations in the A technique has been proposed in which a pigment that absorbs a specific wavelength spectrum is attached to the surface of a phosphor (Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 107692-1982, 75641-1980,
and Special Publication No. 58-2640). These phosphors have improved granularity by allowing pigment particles on the surface of the phosphor to absorb a portion of the emitted light from the phosphor. Furthermore, phosphors with absorption bands in the blue or green spectral region have also been developed (Japanese Patent Laid-Open No. 1983-
110780). This phosphor is ball milled and
Alternatively, the body color may be changed by means such as pressurization. In addition to graininess, sharpness is also important in order to achieve good image quality in radiography. It is explained that sharpness is reduced due to light scattering on the phosphor surface as well as crossover effects. In other words, the sharpness decreases due to light scattering.As shown in Figure 1, when the X-ray 1, which has passed through a lead plate slit and is focused into a narrow beam, excites the phosphor 2, the phosphor emits less light. The light emitting output (curve A in the figure) spreads out in all directions and spreads out from the incident X-ray flux (image information), centered on point 3 on the extension line of the incident X-rays, due to mutual reflection, absorption, and refraction of the phosphor particles. It is explained that it is used to expose a film to form an X-ray image.

【発明が解決しようとする課題】[Problem to be solved by the invention]

前記の公報に開示される蛍光体表面に顔料粒子
が付着されたものは、表面の顔料粒子よつて、青
色ないし緑色領域の光を吸収させ、蛍光体粒子相
互間の光の反射量を減少し、点3より離れた部分
に到達する経路の長い発光はフイルム面に到達す
るまでに減衰させ、発光出力(図中Bの曲線)の
広がりの幅を狭くして鮮鋭度を向上させている。 これ等の蛍光体は、表面に顔料粒子を付着する
ことによつて、クロスオーバー効果による鮮鋭度
の低下を防止している。 第2図は、X鮮画像を不鮮明にする、いわゆる
クロスオーバー光を図示したものである。通常の
X線写真撮影では、第2図のように2枚の増感紙
FおよびBの間に、フイルムベースDの両面に乳
剤層Aを有するフイルムをサンドイツチ構造に配
置した増感紙システムが使用される。この場合、
増感紙F、Bの発光(図中a)は、それぞれの増
感紙側の乳剤層を露光(図中b)した後、フイル
ムベースを透過し反対側の乳剤層を露光する(図
中b′)。更にその後、増感紙によつて反射された
光(クロスオーバー光)は乳剤層を露光し(図中
c)再びフイルムを透過して発光側の乳剤層をも
露光する(図中c′)。このようにフイルム面に垂
直な光による画像(図中b,b′)と、発光側と反
対側の増感紙により反射されたクロスオーバー光
による画像(図中c,c′)との間の整合(レズス
トリー)が欠ける為に画像が広がり、鮮鋭度は低
下する。 表面に顔料が付着された従来の蛍光体は、表面
付着顔料によつて短波長領域の光を吸収させるこ
とによつて、一旦乳剤層を透過した光が増感紙裏
面で再反射されるのを減少してクロスオーバー効
果による画像の鮮鋭度を防止している。 即ち、従来の蛍光体は、表面に付着する顔料粒
子によつて、粒状性を向上すると共に、画像の鮮
鋭度をも向上している。 しかしながら、顔料付蛍光体は、前述の特長は
実現されても、「顔料の剥げ」などによつて蛍光
層全面にわたる着色度の均一性を維持することが
困難なばかりでなく、蛍光体並びに増感紙の製造
工程を複雑化させる欠点を免れない。 さらに、ボールミルまたは加圧して体色をつけ
た蛍光体は、青領域のの反射率を僅かしか低くで
きない。いいかえると、青領域の吸収率を僅かし
か高くすることができない欠点がある。 本発明は、従来の特長を失うことなく更に優れ
た特長を有する蛍光体を実用化することを目的に
開発されたもので、本発明の重要な目的は、焼成
時に希土類酸硫化物蛍光体自身に体色をつけるこ
とにより、蛍光体の発光の一部を蛍光体自身の体
色に吸収させて、光の散乱を減少させ、X線量子
ノイズを減少させることによつて、X線画像特性
を向上することに加えて、着色の均一性を向上で
き、しかも蛍光体並びにX線増感紙が簡単に製造
できる蛍光体を提供することにある。 又、本発明の他の重要な目的は、蛍光体にCdS
を含有させて、蛍光体に体色を付ける為、少量の
CdSで体色が付き、蛍光体本来の特性の低下を低
減して、画質を向上できる蛍光体を提供すること
にある。
The phosphor disclosed in the above publication in which pigment particles are attached to the surface allows the pigment particles on the surface to absorb light in the blue to green region, reducing the amount of light reflected between the phosphor particles. , light emitted from a long path reaching a part away from point 3 is attenuated before reaching the film surface, narrowing the width of the spread of the light emitting output (curve B in the figure) and improving sharpness. These phosphors have pigment particles attached to their surfaces to prevent sharpness from decreasing due to crossover effects. FIG. 2 illustrates so-called crossover light that blurs the X-ray image. In normal X-ray photography, an intensifying screen system is used in which a film having emulsion layers A on both sides of a film base D is arranged in a sandwich structure between two intensifying screens F and B as shown in Figure 2. used. in this case,
The light emitted from intensifying screens F and B (a in the figure) exposes the emulsion layer on the side of each intensifying screen (b in the figure), and then passes through the film base to expose the emulsion layer on the opposite side (in the figure). b′). Furthermore, the light reflected by the intensifying screen (crossover light) exposes the emulsion layer (c in the figure) and passes through the film again to expose the emulsion layer on the light-emitting side (c' in the figure). . In this way, there is a difference between the image produced by light perpendicular to the film surface (b, b' in the figure) and the image produced by crossover light reflected by the intensifying screen on the opposite side of the light emitting side (c, c' in the figure). Because of the lack of alignment (restry), the image becomes wider and its sharpness decreases. Conventional phosphors with pigments attached to the surface absorb light in the short wavelength range by the pigments attached to the surface. This reduces image sharpness due to crossover effects. That is, conventional phosphors have improved granularity and image sharpness due to the pigment particles attached to the surface. However, even though pigmented phosphors achieve the above-mentioned features, it is not only difficult to maintain uniformity of coloration over the entire surface of the phosphor layer due to "peeling off of the pigment," but also due to problems with the phosphor and the pigment. This method inevitably has the drawback of complicating the manufacturing process of photosensitive paper. Furthermore, ball-milled or pressurized colored phosphors can only slightly reduce the reflectance in the blue region. In other words, it has the disadvantage that the absorption rate in the blue region can only be slightly increased. The present invention was developed with the aim of putting into practical use a phosphor that has even more excellent features without losing its conventional features.An important objective of the present invention is to make the rare earth oxysulfide phosphor itself available during firing. By adding color to the body of the phosphor, a part of the emitted light from the phosphor is absorbed by the body color of the phosphor itself, reducing light scattering and reducing X-ray quantum noise, thereby improving X-ray image characteristics. It is an object of the present invention to provide a phosphor which can improve the uniformity of coloring in addition to improving coloring, and which can be easily manufactured as a phosphor and an X-ray intensifying screen. Another important object of the present invention is to add CdS to the phosphor.
In order to add color to the phosphor, a small amount of
The object of the present invention is to provide a phosphor that can be colored with CdS, reduce deterioration of the original characteristics of the phosphor, and improve image quality.

【課題を解決するための手段】[Means to solve the problem]

本発明は、従来の、着色膜のフイルターや顔料
フイルターにより蛍光強度を二次的に減衰させる
という技術思想から更に進歩した新しい着想、即
ち、焼成時に蛍光体自体に体色を付けて蛍光体自
身より発する蛍光の一部を直接一次的に減衰させ
るものである。 X線用の高感度増感紙に使用される従来のTb
付活希土類酸硫化物蛍光体は、その体色が白色で
あるため、フイルムを感光させる青色(416nm)
および黄緑色(545nm)の蛍光は蛍光体自体に
吸収されず放射される。 本発明の蛍光体は、蛍光体に体色を付ける為
に、蛍光体組成にCdSを含有させている。CdS
は、カドミウムイエローと呼ばれて黄色ないし橙
色の顔料として有名である。この発明の蛍光体
は、CdSを蛍光体の表面に顔料として付着するの
ではない。CdSは、焼成工程に添加されて蛍光体
の母体中に含まれ、蛍光体の体色を黄色としてい
る。含有されるCdSによつて体色のある蛍光体
は、「顔料剥がれ」によつて体色が変化すること
がない。CdSは、蛍光体を合成する焼成工程に於
て蛍光体に含ませることができる。即ち、希土類
酸化物、硫黄、融剤などの混合物を、希土類酸硫
化物に焼成する際、同時に、CdS、あるいは、カ
ドミウムと硫黄とを添加混合してCdSを含む希土
類酸硫化物を合成できる。含有するCdSは、相当
微量であるにも拘らず、着色度は顕著である。 蛍光体に体色をつけるCdSは、含有量が多くな
るに従つて体色が濃くなるが、多すぎると発光効
率が低下する。従つて、CdSは、要求される体色
と発光効率とを考慮して、蛍光体に対し、通常2
×10-6〜0.3モル、好ましくは、2×10-4〜1×
10-2モル含有される。
The present invention is based on a new idea that is further advanced from the conventional technical concept of secondary attenuation of fluorescence intensity using a colored film filter or a pigment filter. This method directly and temporarily attenuates part of the fluorescence emitted by the fluorescent light. Conventional Tb used in high-sensitivity intensifying screens for X-rays
The activated rare earth oxysulfide phosphor has a white body color, so it emits blue light (416 nm) that sensitizes the film.
And yellow-green (545 nm) fluorescence is emitted without being absorbed by the phosphor itself. The phosphor of the present invention contains CdS in the phosphor composition in order to impart color to the phosphor. CdS
is known as cadmium yellow and is famous as a yellow to orange pigment. In the phosphor of this invention, CdS is not attached as a pigment to the surface of the phosphor. CdS is added during the firing process and is included in the matrix of the phosphor, giving the phosphor its yellow color. Phosphors that have a body color due to the CdS they contain do not change color due to ``pigment peeling''. CdS can be included in the phosphor during the firing process for synthesizing the phosphor. That is, when a mixture of a rare earth oxide, sulfur, a flux, etc. is fired into a rare earth oxysulfide, a rare earth oxysulfide containing CdS can be synthesized by simultaneously adding and mixing CdS or cadmium and sulfur. Although the amount of CdS contained is quite small, the degree of coloration is remarkable. CdS, which gives the body color to the phosphor, becomes darker as the content increases, but if it is too much, the luminous efficiency decreases. Therefore, considering the required body color and luminous efficiency, CdS is usually 2 times smaller than the phosphor.
×10 −6 to 0.3 mol, preferably 2×10 −4 to 1×
Contains 10 -2 mol.

【実施例】【Example】

本発明のテルビウム付活希土類酸硫化物蛍光体
は、例えば、以下に記載するような製造法により
製造することができる。 まず、蛍光体原料として、 酸化カドリニウム、酸化イツトリウム、酸化
ランタン、酸化テルビウム 硝酸または塩酸 シユウ酸 硫黄 炭酸ナトリウム、硫化ナトリウム、リン酸水
素ニアンモニウム、リン酸水素カリウム等の融
剤 硫化カドミウム を用意する。 蛍光体の製造に際しては先ず、上記の原料を
用いて、化学量論的に一般式に対応する相対比と
なるように秤量し、それをの硝酸または塩酸に
溶解し、純水を加えて溶液(A)を作る。 次に、のシユウ酸溶液である溶液(B)を(A)に加
えての希土類をシユウ酸塩として共沈し、これ
を水洗、脱水後、石英トレイ、アルミナルツボ等
の耐熱性容器に充填して、電気炉中で加熱分解し
てシユウ酸塩を酸化物とする。 このようにして得られた酸化物にの硫化カド
ミウムを上記一般式に対応する相対比となるよう
に秤量し、の硫黄及びの溶剤とともによく混
合した後、アルミナツボ等の密閉容器に充填し
て、電気炉中で焼成する。 焼成温度は、900℃〜1300℃の範囲が適当であ
り、焼成時間は、蛍光体原料混合物の充填量及び
焼成温度などによつて異なるが、一般には、0.5
時間〜12時間が適当である。 上記焼成によつて得られた焼結体を水でよく洗
浄してから、ボールミル等で一次粒子ごとに解き
ほぐした後、乾燥する。 以上に説明した製造法を利用することによつて
テルビウム付活希土類酸硫化物硫化カドミウム蛍
光体が得られる。 以下に、本発明の実施例および比較例を記載す
る。但し、これらの名例は、本発明を制限するも
のではない。 実施例 1 酸化ガドリニウム(Gd2O3)360.51g、酸化テ
ルビウム(Tb4O7)2.06gを10N塩酸940ミリリ
ツトルに溶解し、この塩酸溶液に蒸留水960ミリ
リツトルを加え良く撹はんして80℃に加熱する
(溶液A)。 一方シユウ酸590gを蒸留水3リツトルに溶解
したシユウ酸水溶液を80℃に加熱する(溶液B)。 溶液Bを撹はんしながら溶液A中に添加し、添
加終了後、さらに30分間撹はんを続行する。かく
して上記混合溶液中にはガドリニウムとテルビウ
ムのシユウ酸塩が生成し、共沈する。 次に、この沈澱物を含む溶液を放冷後デカンテ
ーシヨンにより、蒸留水で3回洗浄し、沈澱物を
吸引ろ渦する。この沈澱物を石英容器に充填し、
電気炉中で850℃で3時間加熱分解して、シユウ
酸塩を酸化物とする。 このようにして得られた酸化物362.57gに、炭
酸ナトリウム105.99g、硫黄64.12g、リン酸水
素ニアンモニウム18.13g、硫化カドミウム0.14
gをよく配合し、よく混合した後、アルミナルツ
ボに充填し、1150℃において7時間焼成する。 このようにして得られた焼結体を水で洗浄後ボ
ールミナで粉砕し、固液分離してから120℃で乾
燥する。かくして得られた蛍光体の一般式は、
(Gd0.9945Tb0.00552O2SCd0.001S0.001で表し得るも
のであり、この蛍光体の416nm及び545nmの反
射率は、従来の体色が白色であるTb付活ガドリ
ニウム酸硫化物蛍光体に比較すると第1表に示す
ようにそれぞれ12%、2%低下した。言い替える
と吸収率が、それぞれ12%、2%向上した。 なおここで、第1表以下の反射率は酸化マグネ
シウムの416nmおよび545nmの反射率を100%と
した値である。又、反射率の低下がたとえば12%
とは比較試料を100%に統一した場合の%、即ち、
100−(82÷93)×100=12の意味であつて、この方
が硫化カドミウムによる効果を相互に比較するこ
とができる。(実施例2以下同様) 実施例 2 酸化イツトリウム(Y2O3)225.37g、酸化テ
ルビウム(Tb4O7)0.75g、炭酸ナトリウム
(Na2CO3)105.99g、硫黄(S)64.12g、リン
酸水素カリウム(K2HPO4)64.12g、炭酸カド
ミウム(CdCO3
The terbium-activated rare earth oxysulfide phosphor of the present invention can be manufactured, for example, by the manufacturing method described below. First, as phosphor raw materials, cadmium oxide, yttrium oxide, lanthanum oxide, terbium oxide, nitric acid or hydrochloric acid, oxalic acid, sulfur, a flux such as sodium carbonate, sodium sulfide, ammonium hydrogen phosphate, potassium hydrogen phosphate, etc., and cadmium sulfide are prepared. When manufacturing a phosphor, first, using the above raw materials, weigh them so that the relative ratio corresponds to the general formula stoichiometrically, dissolve them in nitric acid or hydrochloric acid, and add pure water to make a solution. Make (A). Next, solution (B), which is an oxalic acid solution, is added to (A) to co-precipitate the rare earth as an oxalate, and after washing and dehydrating, it is packed into a heat-resistant container such as a quartz tray or an aluminum crucible. Then, the oxalate is thermally decomposed in an electric furnace to form an oxide. The thus obtained oxide and cadmium sulfide are weighed in a relative ratio corresponding to the above general formula, mixed well with sulfur and solvent, and then filled into a closed container such as an alumina pot. , fired in an electric furnace. The appropriate firing temperature is in the range of 900°C to 1300°C, and the firing time varies depending on the filling amount of the phosphor raw material mixture and the firing temperature, but is generally 0.5°C.
Hours to 12 hours is appropriate. The sintered body obtained by the above firing is thoroughly washed with water, loosened into primary particles using a ball mill, etc., and then dried. By utilizing the manufacturing method described above, a terbium-activated rare earth oxysulfide cadmium sulfide phosphor can be obtained. Examples and comparative examples of the present invention are described below. However, these examples do not limit the present invention. Example 1 360.51 g of gadolinium oxide (Gd 2 O 3 ) and 2.06 g of terbium oxide (Tb 4 O 7 ) were dissolved in 940 ml of 10N hydrochloric acid, and 960 ml of distilled water was added to this hydrochloric acid solution and stirred well. Heat to °C (solution A). On the other hand, an oxalic acid aqueous solution prepared by dissolving 590 g of oxalic acid in 3 liters of distilled water is heated to 80°C (solution B). Solution B is added to solution A with stirring, and stirring is continued for an additional 30 minutes after the addition is complete. In this way, gadolinium and terbium oxalate are produced in the mixed solution and co-precipitated. Next, the solution containing the precipitate is allowed to cool, and then washed three times with distilled water by decantation, and the precipitate is filtered and swirled under suction. Fill this precipitate into a quartz container,
Oxalate is converted to oxide by heating and decomposing it in an electric furnace at 850°C for 3 hours. 362.57 g of the oxide thus obtained, 105.99 g of sodium carbonate, 64.12 g of sulfur, 18.13 g of ammonium hydrogen phosphate, 0.14 g of cadmium sulfide.
After thoroughly blending and mixing, the mixture was filled into an alumina crucible and fired at 1150°C for 7 hours. The sintered body thus obtained is washed with water, crushed in a ball miner, separated into solid and liquid, and then dried at 120°C. The general formula of the phosphor thus obtained is:
(Gd 0.9945 Tb 0.0055 ) 2 O 2 SCd 0.001 S 0.001 , and the reflectance of this phosphor at 416 nm and 545 nm is comparable to that of the conventional Tb-activated gadolinium oxysulfide phosphor, which has a white body color. In comparison, as shown in Table 1, they decreased by 12% and 2%, respectively. In other words, the absorption rate improved by 12% and 2%, respectively. Note that the reflectances in Table 1 and below are values with the reflectances of magnesium oxide at 416 nm and 545 nm taken as 100%. Also, the decrease in reflectance is, for example, 12%.
is the percentage when the comparative samples are unified to 100%, i.e.,
This means 100-(82÷93)×100=12, and this allows the effects of cadmium sulfide to be compared with each other. (Similar to Example 2 and below) Example 2 225.37 g of yttrium oxide (Y 2 O 3 ), 0.75 g of terbium oxide (Tb 4 O 7 ), 105.99 g of sodium carbonate (Na 2 CO 3 ), 64.12 g of sulfur (S), Potassium hydrogen phosphate (K 2 HPO 4 ) 64.12g, cadmium carbonate (CdCO 3 )

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

【表】 0.34gを秤量し、実施例1と同様の方法で製造
し、一般式(Y0.998Tb0.0022O2SCd0.002S0.002とな
る蛍光体を得た。この蛍光体の416nm及び545n
mの吸収率は従来のTb付活イツトリウム酸硫化
物蛍光体の比較品より、それぞれ32%、3%向上
した。(第2表) 実施例 3 酸化ガドリニウム(Gd2O3)324.80g、酸化イ
ツトリウム22.58g、酸化テルビウム(Tb4O7
1.50g、炭酸ナトリウム(Na2CO3)105.99g、
硫黄(S)64.12g、リン酸水素ニアンモニウム
{(NH42HPO4}18.13g、硫化カドミウム
(CdS)0.58gを秤量し、実施例1と同様の方法
で製造し、一般式(Gd0.896Y0.100Tb0.004
2O2SCd0.004S0.004となる蛍光体を得た。この蛍光
体の416nmおよび545nmの吸収率は、硫化カド
ミウムを含有しない比較品より、それぞれ22%、
10%向上した。(第3表) 実施例 4 酸化ランタン(La2O3)324.84g、酸化テルビ
ウム(Tb4O7)1.12g、炭酸ナトリウム
(Na2CO3)105.99g、硫黄(S)64.12g、リン
酸水素カリウム(K2HPO4)23.92g、炭酸カド
ミウム(CdCO3)5.17gを秤量し、実施例1と同
様の方法で製造し、一般式(La0.997Tb0.003
2O2SCd0.03S0.03となる蛍光体を得た。この蛍光体
の416nm及び545nmの吸収率は硫化カドミウム
を含有しない比較品より、それぞれ43%、15%向
上した。(第4表) 蛍光体に含有されて体色を付ける硫化カドミウ
ムは、第3図と第4図に示すように、含有量が増
加するに従つて短波長領域の吸収率が低下する
が、これに伴つて蛍光体の蛍光出力も低下する。
従つて、硫化カドミウムの含有量は、要求される
光の吸収率と蛍光出力とを考慮して、通常、蛍光
体母体1モルに対して、2×10-6〜0.3モル、好
ましくは、2×10-4〜1×10-2モル程度に決定さ
れる。 但し、組成式に於て、RがLaの場合は、好ま
しくは、CdSの含有量は、2×10-4〜3×10-2
ルの範囲に決定される。 又、テルビウムの付活量は、多すぎても少なす
ぎても蛍光出力が低下するので、前記の組成式に
於て5×10-5≦x≦2×10-2の範囲に決定され
る。
[Table] 0.34 g was weighed and produced in the same manner as in Example 1 to obtain a phosphor having the general formula (Y 0.998 Tb 0.002 ) 2 O 2 SCd 0.002 S 0.002 . 416nm and 545n of this phosphor
The absorption rate of m was improved by 32% and 3%, respectively, compared to the conventional Tb-activated yttrium oxysulfide phosphor. (Table 2) Example 3 Gadolinium oxide (Gd 2 O 3 ) 324.80 g, yttrium oxide 22.58 g, terbium oxide (Tb 4 O 7 )
1.50g, sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) 105.99g,
Weighed 64.12 g of sulfur (S), 18.13 g of ammonium hydrogen phosphate {(NH 4 ) 2 HPO 4 }, and 0.58 g of cadmium sulfide (CdS), produced in the same manner as in Example 1, and obtained the general formula (Gd 0.896 Y 0.100 Tb 0.004 )
A phosphor with 2 O 2 SCd 0.004 S 0.004 was obtained. The absorption rate of this phosphor at 416 nm and 545 nm is 22% higher than that of a comparative product that does not contain cadmium sulfide, respectively.
Improved by 10%. (Table 3) Example 4 Lanthanum oxide (La 2 O 3 ) 324.84 g, terbium oxide (Tb 4 O 7 ) 1.12 g, sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) 105.99 g, sulfur (S) 64.12 g, phosphoric acid 23.92 g of potassium hydrogen (K 2 HPO 4 ) and 5.17 g of cadmium carbonate (CdCO 3 ) were weighed and produced in the same manner as in Example 1 to obtain the general formula (La 0.997 Tb 0.003 ).
A phosphor with 2 O 2 SCd 0.03 S 0.03 was obtained. The absorption rates of this phosphor at 416 nm and 545 nm were improved by 43% and 15%, respectively, compared to a comparative product that does not contain cadmium sulfide. (Table 4) As shown in Figures 3 and 4, the absorption rate in the short wavelength region decreases as the content of cadmium sulfide, which is contained in the phosphor and gives the body its color, decreases as the content increases. Along with this, the fluorescence output of the phosphor also decreases.
Therefore, the content of cadmium sulfide is usually 2 x 10 -6 to 0.3 mol, preferably 2 x 10 -6 to 0.3 mol per mol of the phosphor matrix, taking into account the required light absorption rate and fluorescence output. It is determined to be approximately ×10 −4 to 1×10 −2 mol. However, when R in the composition formula is La, the content of CdS is preferably determined to be in the range of 2 x 10 -4 to 3 x 10 -2 moles. Furthermore, the activation amount of terbium is determined to be in the range of 5×10 -5 ≦x≦2×10 -2 in the above composition formula, since the fluorescence output will decrease if it is too large or too small. .

【発明の効果】【Effect of the invention】

本発明のテルビウム付活希土類酸硫化物蛍光体
は、含まれるCdSによつて、体色自体が淡黄色な
いし黄色に着色されている。従つて、テルビウム
の主発光波長の416nmおよび545nmの蛍光を蛍
光体自体が一部吸収する。この為、この蛍光体を
X線増感紙の蛍光体層に利用することにより、蛍
光体表面の光の散乱、並びにクロスオーバー効果
を減少して、X線画像の鮮鋭度を向上でき、しか
もX線量子ノイズによる粒状性の悪化を防止し
て、X線画像の識別分解能を向上できる。 本発明の蛍光体は、体色が淡黄色ないしは黄色
に着色されたものであつて、表面に顔料を付着し
て着色するものでないので、従来の、体色の白い
テルビウム付活希土類酸硫化物蛍光体を使用する
場合と同一の増感紙製造技術により、高画質増感
紙システムが実現可能であり、又、焼成工程に於
て、原料に金属硫化物を混合するだけで蛍光体が
製造でき、蛍光体の製造工程も簡単で、従来の表
面付着顔料のように、蛍光体表面に強く確実に付
着する高度な技術を必要としない。 更に又、CdSによつて蛍光体の体色を着色した
本発明の蛍光体は、表面に顔料を付着して着色し
た従来の蛍光体のように、顔料剥がれの心配がな
く、蛍光体全体を均一に、しかも安定に着色で
き、前述の画像鮮鋭度並びに分解能向上効果が、
理想的な状態で確実に安定して実現できる。 更に又、CdSは、蛍光体に対して少量混合する
だけで体色が付けられ、蛍光体の発光効率の低下
を少なくして前述の特長が実現できる。 以下、本発明の特長を、図面に基づいて詳述す
る。 第3図及び第4図は、それぞれ本発明の蛍光体
(Gd1-xTbx2O2S・Cd3S3、および(Y1-xTbx
2O2S・Cd3S3の分光反射率(400nm〜560nm)を
表したものである。 第3図に於て、AからG、第4図に於てAから
Eに向かつて、蛍光体に体色を付けるCdSの含有
量yの値が増加し、しだいに、400〜550nm付近
の反射率が低下している。即ち、この図から明ら
かなように、CdS含有量を示すy値をコントロー
ルすることにより、蛍光体の体色の強度(青色及
び緑色領域の反射率)を自在に変化させることが
できる。 この為、本発明のテルビウム付活酸硫化物硫化
カドミウム蛍光体は、従来の体色の白いテルビウ
ム付活酸硫化物蛍光体(曲線Aで示す)に比べ
て、Tbによる発光の416nmおよび545nm付近の
光の吸収量が増加する。この為、本発明の蛍光体
をX線蛍光膜、例えばX線増感紙に使用すると、
前にも述べたように、増感紙中の光伝達係数が小
さくなり、撮影時の入射X線量の減少にともなう
X線量子の統計的ゆらぎに起因する粒状性の悪化
を防止できる。 又、本発明の蛍光体は、体色が淡黄色ないし黄
色に着色されておつて、蛍光体の発光を吸収する
ので、第1図2に示すように、X線で励起されて
発光した光が、周囲の蛍光体で反射されて鮮鋭度
を低下させる弊害が解消される。即ち、第1図2
の曲線Aで示される従来の体色が白色の蛍光体に
比べて、本発明の蛍光体は、第1図1の曲線Bで
示すように、蛍光体の発する光が集束されてX線
画像の鮮鋭度が向上できる。 又、クロスオーバー効果についても、体色を有
する本発明の蛍光体は、蛍光体発光の一部を吸収
するので、第2図に示すように、フイルムベース
を透過した光が増感紙内側面で反射されるのを著
しく減少でき、クロスオーバー効果による画像の
鮮鋭度低下を効果的に防止できる。 以上のように、本発明の蛍光体は、使用状態に
於て、表面に顔料が付着された蛍光体に勝るも劣
らない優れた特長を有するが、これ等の優れた特
長は、本発明に独特の構成であつて、従来の蛍光
体の概念では想像もできない技術思想、即ち、蛍
光体組成内にCdSを含有させることによつて、蛍
光体の体色を白色から淡黄色ないしは黄色に着色
させるという画期的な技術によつて実現されたも
のである。従つて、蛍光体表面に顔料を付着する
従来の記述に比べると、本発明の蛍光体は、前述
の優れた特性が確実に、しかも安定に実現できる
卓効が実現できる
The body color of the terbium-activated rare earth oxysulfide phosphor of the present invention is pale yellow to yellow depending on the CdS contained therein. Therefore, the phosphor itself partially absorbs fluorescence at terbium's main emission wavelengths of 416 nm and 545 nm. Therefore, by using this phosphor in the phosphor layer of an X-ray intensifying screen, it is possible to reduce the scattering of light on the surface of the phosphor and the crossover effect, thereby improving the sharpness of the X-ray image. It is possible to prevent deterioration of graininess due to X-ray quantum noise and improve the identification resolution of X-ray images. The phosphor of the present invention has a pale yellow or yellow body color, and is not colored by attaching a pigment to the surface. A high-quality intensifying screen system can be realized using the same intensifying screen manufacturing technology as when using phosphors, and phosphors can be manufactured by simply mixing metal sulfides with raw materials in the firing process. The manufacturing process for the phosphor is simple, and unlike conventional surface-adhering pigments, it does not require sophisticated technology to firmly and reliably adhere to the phosphor surface. Furthermore, the phosphor of the present invention, in which the body color of the phosphor is colored with CdS, does not have to worry about peeling off of the pigment, unlike conventional phosphors that are colored by attaching pigments to the surface. It can be colored uniformly and stably, and the above-mentioned image sharpness and resolution improvement effects are
This can be achieved reliably and stably under ideal conditions. Furthermore, CdS imparts color to the phosphor simply by mixing a small amount thereof, and the above-mentioned features can be achieved with less reduction in the luminous efficiency of the phosphor. Hereinafter, the features of the present invention will be explained in detail based on the drawings. FIG. 3 and FIG. 4 show the phosphors of the present invention (Gd 1-x Tb x ) 2 O 2 S・Cd 3 S 3 and (Y 1-x Tb x ), respectively.
It represents the spectral reflectance (400 nm to 560 nm) of 2 O 2 S・Cd 3 S 3 . From A to G in Figure 3 and from A to E in Figure 4, the value of the content y of CdS, which gives the body color to the phosphor, increases, and gradually the value of the content y of CdS in the vicinity of 400 to 550 nm increases. Reflectance is reduced. That is, as is clear from this figure, by controlling the y value indicating the CdS content, the intensity of the body color of the phosphor (reflectance in the blue and green regions) can be freely changed. For this reason, the terbium-activated oxysulfide cadmium sulfide phosphor of the present invention has a higher emission wavelength near 416 nm and 545 nm due to Tb, compared to the conventional white-colored terbium-activated oxysulfide phosphor (shown by curve A). The amount of light absorbed increases. Therefore, when the phosphor of the present invention is used in an X-ray fluorescent film, for example, an X-ray intensifying screen,
As mentioned above, the light transmission coefficient in the intensifying screen is reduced, and it is possible to prevent deterioration of graininess caused by statistical fluctuations of X-ray quanta accompanying a decrease in the amount of incident X-rays during imaging. In addition, the phosphor of the present invention has a pale yellow to yellow body color and absorbs the light emitted from the phosphor, so as shown in FIG. However, the negative effect of reducing sharpness due to reflection from surrounding phosphors is eliminated. That is, Fig. 1 2
Compared to the conventional phosphor whose body color is white, as shown by curve A in FIG. The sharpness of images can be improved. Regarding the crossover effect, the phosphor of the present invention having a body color absorbs a part of the phosphor emission, so as shown in FIG. It is possible to significantly reduce the amount of reflection caused by the image, and effectively prevent a decrease in image sharpness due to the crossover effect. As described above, the phosphor of the present invention has superior features when used, which are comparable to those of phosphors with pigments attached to the surface. It has a unique composition and is a technical concept that cannot be imagined using conventional phosphor concepts.In other words, by incorporating CdS into the phosphor composition, the body color of the phosphor changes from white to pale yellow or yellow. This was realized using a ground-breaking technology. Therefore, compared to the conventional method in which pigments are attached to the surface of the phosphor, the phosphor of the present invention can achieve excellent effects that reliably and stably achieve the above-mentioned excellent properties.

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

第1図はX線で刺激されて発光する光が散乱す
る状態を示す参考図、第2図はクロスオーバ効果
を示す説明断面図、第3図および第4図はCdS含
有量に対する本発明の蛍光体の反射率を示すグラ
フである。
Fig. 1 is a reference diagram showing the state in which light emitted when stimulated by X-rays is scattered, Fig. 2 is an explanatory cross-sectional view showing the crossover effect, and Figs. 3 and 4 show the effects of the present invention on the CdS content. It is a graph showing the reflectance of a phosphor.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 硫黄とカドミウムを含む原料を混合して焼成
されることによりCdSを含有しており、含有する
CdSによつて青色を吸収する体色を呈するX線励
起発光のテルビウム付活希土類酸硫化物蛍光体で
あつて、その組成式が (R11-xTbx2O2S・yCdS からなり、上記組成式において、Rが、Y、La、
GdおよびLuの群より選ばれた一種の元素であ
り、xの値が 5×10-5≦x≦2×10-2の範囲であり、yの値
が 2×10-6≦y≦0.3 であることを特徴とする蛍光体。 2 RがGdで2×10-4≦y≦1×10-2である特
許請求の範囲第1項記載の蛍光体。 3 RがYで、2×10-4≦y≦1×10-2である特
許請求の範囲第1項記載の蛍光体。 4 RがLaであつて、2×10-4≦y≦3×10-2
ある特許請求の範囲第1項記載の蛍光体。 5 RがGdとYであつて、2×10-4≦y≦1×
10-2である特許請求の範囲第1項記載の蛍光体。
[Claims] 1. Contains CdS by mixing and firing raw materials containing sulfur and cadmium.
It is a terbium-activated rare earth oxysulfide phosphor that emits light due to X-ray excitation and exhibits a body color that absorbs blue light due to CdS, and its compositional formula is (R 11-x Tb x ) 2 O 2 S・yCdS. , in the above composition formula, R is Y, La,
It is a type of element selected from the group of Gd and Lu, and the value of x is in the range of 5×10 -5 ≦x≦2×10 -2 , and the value of y is in the range of 2×10 -6 ≦y≦0.3. A phosphor characterized by: 2. The phosphor according to claim 1, wherein R is Gd and 2×10 −4 ≦y≦1×10 −2 . 3. The phosphor according to claim 1, wherein R is Y and 2×10 −4 ≦y≦1×10 −2 . 4. The phosphor according to claim 1, wherein R is La and 2×10 −4 ≦y≦3×10 −2 . 5 R is Gd and Y, and 2×10 -4 ≦y≦1×
10 -2 phosphor according to claim 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5523105A (en) * 1978-03-22 1980-02-19 Dainippon Toryo Co Ltd Green luminescent composition and low speed electron beam-exciting fluorescent display tube
JPS5675641A (en) * 1979-10-31 1981-06-22 Eastman Kodak Co Xxray reinforced screen
JPS60110780A (en) * 1984-08-29 1985-06-17 Toshiba Corp X-ray fluorescent screen

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