JPH05150100A

JPH05150100A - 放射線画像変換パネル

Info

Publication number: JPH05150100A
Application number: JP33934491A
Authority: JP
Inventors: Satoru Honda; 哲本田; Koji Amitani; 幸二網谷
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1991-11-29
Filing date: 1991-11-29
Publication date: 1993-06-18
Anticipated expiration: 2016-01-31
Also published as: JP3130611B2

Abstract

(57)【要約】【目的】鮮鋭性と感度の両方の条件をともに十分に満
足させた放射線画像変換パネルを提供することにある。【構成】輝尽性蛍光体層が支持体上に形成されてなる
放射線画像変換パネルであって、前記輝尽性蛍光体層の
層厚方向における光透過率（Ｔｔｈ）と平面方向におけ
る光透過率（Ｔｆｌ）とが下記数１で表される関係にあ
ることを特徴とする。【数１】

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、輝尽性蛍光体層を備え
た放射線画像変換パネルに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば医療の分野においては、病気の診
断にＸ線画像のような放射線画像が多く用いられてい
る。放射線画像の形成方法としては、被写体を透過した
放射線を蛍光体に吸収させ、しかる後この蛍光体を例え
ば光または熱エネルギーで励起することにより、この蛍
光体に吸収されて蓄積されていた放射線エネルギーを蛍
光として放射させ、この蛍光を検出して画像化する方法
が提案されている。

【０００３】例えば米国特許第３，８５９，５２７号明
細書、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を輝尽励起光として用
いた放射線画像変換方法が示されている。この方法は、
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
ネルを使用するものであり、この放射線画像変換パネル
の輝尽性蛍光体層に被写体を透過した放射線を当てて、
被写体の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性蛍
光体層を輝尽励起光で走査することによって各部に蓄積
された放射線エネルギーを輝尽発光として放射させ、こ
の光の強弱による光信号を例えば光電変換し、画像再生
装置により画像化するものである。この最終的な画像は
ハードコピーとして再生されるか、またはＣＲＴ上に再
生される。

【０００４】このような放射線画像変換方法に用いられ
る輝尽性蛍光体層を有する放射線画像変換パネルとして
は、得られる画像の鮮鋭性および感度の優れていること
が要求される。このような要求に対し、従来において
は、下記の技術が知られている。（１）透明な輝尽性蛍光体層を設けて輝尽発光の検出効
率を高める技術（特開昭５９−６０３００号公報、お
よび特開昭６２−１３７６００号公報）。（２）不透明な輝尽性蛍光体層を設けて鮮鋭性を向上さ
せる技術（特開昭６２−１０５０９９号公報）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術にお
いては、輝尽性蛍光体層が輝尽性蛍光体材料のみからな
るので、蛍光体粉末をバインダー中に分散させた輝尽性
蛍光体層を用いた場合に比べて輝尽励起光および輝尽発
光光の透過率が向上し、すなわち、輝尽励起、発光効率
が向上するため、輝尽発光の検出効率が高まるというも
のである。しかしながら、輝尽性蛍光体層が蛍光体材料
のみからなる透明膜であるので蛍光体層の平面方向への
輝尽励起光の拡がりが生じて、得られる画像の鮮鋭性は
十分なものではなかった。

【０００６】また、上記の従来技術においては、輝尽
励起光の入射方向に関して透明な輝尽性蛍光体層を光反
射率の高い支持体に密着して形成することにより輝尽励
起光の利用効率、輝尽発光光の検出効率が高まり、検出
信号が増大するというものである。しかしながら、この
ような輝尽性蛍光体層においては、上記と同様に、輝
尽性蛍光体層の平面方向への輝尽励起光の拡がりに考慮
がなされておらず、得られる画像の鮮鋭性は十分なもの
ではなかった。

【０００７】また、上記の従来技術においては、輝尽
性蛍光体を微細結晶化し輝尽性蛍光体層を不透明にする
ことにより鮮鋭性が向上するというものである。しかし
ながら、この場合においても輝尽性蛍光体層を不透明に
する技術のみでは得られる画像の鮮鋭性と感度の両方の
条件を必ずしも十分に満足するものではなかった。

【０００８】さらに、Ｘ線写真用増感紙（スクリーン）
の分野で知られているハニカム構造を輝尽性蛍光体層に
応用し、輝尽性蛍光体粒子をバインダー中に分散し支持
体上に塗布してなる放射線画像変換パネルにおいて、輝
尽性蛍光体層をハニカム構造の隔壁部材として金属を用
いた多数個の小房中に輝尽性蛍光体粒子を充填させた構
造とした場合においても、輝尽性蛍光体層の平面方向へ
の輝尽励起光の拡がりは抑えられても、輝尽性蛍光体層
の層厚方向への光の透過に考慮がなされておらず、得ら
れる画像の感度と鮮鋭性のバランスは十分なものではな
かった。本発明の目的は、鮮鋭性と感度の両方の条件を
ともに十分に満足させた放射線画像変換パネルを提供す
ることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは、
感度および鮮鋭性にともに優れた放射線画像変換パネル
を得るためには、輝尽性蛍光体層が層厚方向には透明で
あり、平面方向には不透明であることが必要とされるこ
とに着目して鋭意研究を重ねたところ、輝尽性蛍光体層
の層厚方向における光透過率（Ｔｔｈ）と平面方向にお
ける光透過率（Ｔｆｌ）とが下記数２で表される関係に
あること、また、そのうち、輝尽性蛍光体層の層厚方向
における光透過率（Ｔｔｈ）が１０％以上であること、
さらに、波長６００〜９００ｎｍの光に対して下記数２
で表される関係にあれば特に良いことを見出して本発明
を完成するに至った。

【００１０】すなわち、本発明の放射線画像変換パネル
は、輝尽性蛍光体層が支持体上に形成されてなる放射線
画像変換パネルにおいて、前記輝尽性蛍光体層の層厚方
向における光透過率（Ｔｔｈ）と平面方向における光透
過率（Ｔｆｌ）とが下記数２で表される関係にあるこ
と、また、そのうち、輝尽性蛍光体層の層厚方向におけ
る光透過率（Ｔｔｈ）が１０％以上であること、さら
に、波長６００〜９００ｎｍの光に対して下記数２で表
される関係にあることを特徴とする。

【００１１】

【数２】

【００１２】

【作用】輝尽性蛍光体層の光透過率は数２に示すよう
に、放射線画像変換パネルの平面方向に比べて層厚方向
の光透過率が特定の割合で高いという条件を満足するの
で、放射線画像変換パネルに対してある角度で入射さ
れた輝尽励起光は層厚方向へは有効に透過し、また、平
面方向への光の拡がりは層厚方向に比べて特定の割合で
抑えられるので鮮鋭性は向上する。さらに、輝尽性蛍
光体層内における輝尽発光光の放射は等方的であるが、
輝尽性蛍光体層外への輝尽発光光は支持体に対して主に
垂直方向に放射される。そこで、層厚方向には透明であ
るので、輝尽発光光の輝尽性蛍光体層外への放射は有効
に行われ感度が向上する。このように、鮮鋭性と感度の
両方に優れた放射線画像変換パネルを得るためには輝尽
性蛍光体層の層厚方向の光透過率のみではなく、平面方
向の光透過率との関係が重要であり、それは数２で示さ
れる。結局、輝尽性蛍光体層の層厚方向における光透過
率（Ｔｔｈ）と平面方向における光透過率（Ｔｆｌ）と
が上記数２で表される関係にあり、また、そのうち、輝
尽性蛍光体層の層厚方向における光透過率（Ｔｔｈ）が
１０％以上であり、さらに、波長６００〜９００ｎｍの
光に対して上記数２で表される関係にある輝尽性蛍光体
層においては、鮮鋭性と感度の両方に優れた放射線画像
変換パネルが得られる。なお、本発明でいう光透過率と
は平行光透過率をさすものであり、また、平行光透過率
は下記数３で表される。

【００１３】

【数３】（ここで、Ｔは百分率で表した平行光透過率、Ｉ₀は試
料に入射した平行照射光強度、Ｉは試料を透過した光の
うち前記照射光に対して平行な成分の透過光強度であ
る。）

【００１４】また、前記平行光透過率は図６に概要が示
される装置によって測定される。図６において、５１は
ハロゲンランプ、５２はコンデンサレンズ、５３はアパ
ーチャー、５４はプリズム、５８は照射レンズであり、
５１から５８によって照射光学系を形成する。また、６
０は集光レンズ、６３はプリズム、６５はアパーチャ
ー、６６はミラー、６７はバンドパスフィルタ、６８は
光電子増倍管であり、これらによって測光光学系を形成
する。また、５５はビームスプリッタ、５６はレンズ、
５７はシャッタ、６９はミラーであり、これらによって
試料５９の照明光学系を形成する。さらに６１はビーム
スプリッタ、６２はファインダースクリーンであり、こ
れらによってファインダーを形成する。

【００１５】ハロゲンランプ５１からの白色光はコンデ
ンサレンズ５２によって平行光とされた後、アパーチャ
ー５３によって照射野を制限され、照射レンズ５８によ
り試料５９上に照射される。試料５９を透過した光は集
光レンズ６０で集められ、アパーチャー６５を通過させ
ることにより、前記照射光に対し平行な成分のみの平行
透過光となる。当該平行透過光は次に目的とする波長域
の光だけを透過するバンドパスフィルタ６７を通った
後、光電子増倍管６８に入射して平行透過光強度Ｉが求
まる。平行照射光強度Ｉ₀は試料５９を取り除くことに
よって測定できる。前記Ｉ₀，Ｉにより平行光透過率Ｔ
が求まる。なお、アパーチャー５３および６５はアパー
チャー・セッティングダイヤル６４により連動して動く
が、アパーチャーのサイズは２００μｍ×２００μｍ程
度が好ましい。

【００１６】以下、本発明を具体的に説明する。図１
は、放射線画像変換パネルの一例を示す断面図であり、
１は支持体、２は輝尽性蛍光体層、３は低屈折率層、４
は保護層、５はスペーサである。本発明においては、層
厚方向Ａにおける光透過率（Ｔｔｈ）と、平面方向Ｂに
おける光透過率（Ｔｆｌ）とが前記数２で表される関係
にある輝尽性蛍光体層２を支持体１上に設けて放射線画
像変換パネルを構成する。ここで、光透過率は、輝尽励
起光および輝尽発光光に対するものであり、好ましくは
波長３００〜９００ｎｍの光に対するものであり、さら
に好ましくは波長３５０〜５００ｎｍの輝尽発光光およ
び６００〜９００ｎｍの輝尽励起光に対するものであ
る。また、光透過率は、輝尽性蛍光体層２の層厚を３０
０μｍとした際の値であり、光透過率は層厚の増減に伴
い変動する。

【００１７】輝尽性蛍光体層２における層厚方向Ａ（図
２）における光透過率（Ｔｔｈ）に対する平面方向Ｂ
（図２）における光透過率（Ｔｆｌ）の比（Ｔｆｌ／Ｔ
ｔｈ，以下「光透過率比」ともいう。）が前記数２を満
たすようにするためには、光の屈折率、あるいは光透過
率が輝尽性蛍光体とは異なる材料を輝尽性蛍光体層２の
層厚方向Ａに壁のように設けることが有効であり、さら
に、図２に示すように、輝尽性蛍光体層２の層厚方向Ａ
に亀裂（空気）を設けるのが特に有効である。図２は、
気相堆積法等により作製した輝尽性蛍光体層２を示し、
６は輝尽性蛍光体の柱状結晶、１' は光反射層である。
また、さらに図２のような柱状結晶６に対して、柱状結
晶６の側面あるいは柱状結晶６，６間に光反射物質ある
いは光吸収物質を設けることも前記光透過率比が数２を
満たすようにするためには有効である。

【００１８】気相堆積法としては、真空蒸着法が好まし
く、この真空蒸着法において輝尽性蛍光体層２の層厚方
向Ａにおける光透過率（Ｔｔｈ）を高めるためには、以
下の手段が有効である。（１）真空蒸着時における支持体１の温度を１００℃以
上に保持する。（２）真空蒸着により得られた輝尽性蛍光体層２を加熱
処理する際には、温度を２００℃以上とする。（３）真空蒸着に使用する蒸発源に融剤を混入させる。（４）柱状結晶６を配向成長させて、結晶面を揃える。

【００１９】支持体１の材料としては、蒸着時およびそ
の後の加熱処理において十分な耐熱性を有するものが好
ましく、例えばガラスセラミックス、アルミナ、石英ガ
ラス、ソーダガラス、アルミニウム等が挙げられる。支
持体１の厚さは、その材質等によって異なるが、一般的
には１００μｍ〜５ｍｍが好ましく、取扱いの利便性か
ら、特に２００μｍ〜２ｍｍが好ましい。

【００２０】輝尽性蛍光体層２の層厚は目的とする放射
線画像変換パネルの感度、鮮鋭性、および蛍光体の種類
によっても異なるが、一般に、輝尽性蛍光体層２の膜厚
はＸ線吸収能を高めるために厚膜であること、また、鮮
鋭性を高めるために薄膜であることが必要とされる。こ
の相反する要請をともに満足させるために、輝尽性蛍光
体層２の膜厚は１００〜５００μｍが好ましく、また、
このうち本発明の効果を発揮させるためには２００μｍ
以上が特に好ましい。

【００２１】気相堆積法により形成された輝尽性蛍光体
層２に加熱処理を施す場合には、Ｘ線に対する感度が向
上する。また、支持体１または保護層４上に付活剤を含
まない輝尽性蛍光体母体層を形成した後に、熱拡散法等
の方法により、輝尽性蛍光体母体層に付活剤をドーピン
グして所定の輝尽性蛍光体層とすることもできる。

【００２２】支持体１の表面は平滑面であってもよい
し、輝尽性蛍光体層２との接着性を向上させる目的で粗
面としてもよいが、励起光の基板表面での散乱をできる
だけ抑え、得られる画像の鮮鋭性を高めるためには、表
面粗さは中央線平均粗さ：Ｒａ（ＪＩＳＢ−０６０
１）で０．５μｍ以下が好ましく、０．１μｍ以下がさ
らに好ましい。

【００２３】また、輝尽性蛍光体層の層厚方向に亀裂を
設けるために、支持体表面での輝尽励起光の散乱を犠牲
にして支持体の表面を凹凸面としてもよいし、個々に独
立した微小タイル状板を密に配置した表面構造としても
よい。この際の支持体の表面粗さ：Ｒａは凹部あるいは
凸部のそれぞれの連続した部位内で別個に求めるものと
するが、前記のようにそれぞれの部位での表面粗さ：Ｒ
ａは０．５μｍ以下が好ましく、０．１μｍ以下がさら
に好ましい。

【００２４】また、前記のように輝尽性蛍光体層は基板
の表面が平滑なほど剥離しやすいので、輝尽性蛍光体層
を実際の放射線画像読取領域より広く設け、この読取領
域以外の部分の表面粗さを大きくすることが好ましい。
こうすることにより剥離しにくくなる。支持体の表面粗
さを調整する方法としては、サンドブラスト研磨処理、
粉末溶射処理、ラッピング研磨処理、フッ酸などによる
エッチング処理などがある。前記読取領域以外の支持体
の表面粗さはＲａで０．１μｍ以上が好ましく、０．５
μｍ以上がさらに好ましい。

【００２５】さらに、支持体１上には輝尽性蛍光体層２
との接着性を向上させる目的で輝尽性蛍光体層２が設け
られる面に下引き層を設けても良いし、光反射率を調整
する必要に応じて、Ａｌなどの金属、および、Ｓｉ
Ｏ₂，Ａｌ₂Ｏ₃などの酸化物層を真空蒸着法やスパッ
タ法あるいは溶射法などにより設けてもよい。さらに、
支持体１上には、輝尽性蛍光体層２との接着性を向上さ
せる目的で輝尽性蛍光体層２が設けられる面に下引き層
を設けてもよいし、必要に応じて光反射層、光吸収層等
を設けてもよい。

【００２６】保護層４は、輝尽性蛍光体層２を物理的に
または化学的に保護するために設けられるものであり、
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４は輝尽励起光および輝尽発光光を効率よく
透過するために、広い波長範囲で高い透過率を示すこと
が好ましい。すなわち、光透過率は３００〜９００ｎｍ
の波長範囲で７０％以上が好ましく、さらに波長３５０
〜５００ｎｍの輝尽発光光および波長６００〜９００ｎ
ｍの輝尽励起光に対して９０％以上が特に好ましい。

【００２７】そのような材料としては、石英、ホウケイ
酸ガラス、化学的強化ガラス等の板ガラスや、ポリエチ
レンテレフタレート（ＰＥＴ）、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。ホ
ウケイ酸ガラスは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４
の表面に、ＭｇＦ₂等の反射防止層を設けると、輝尽励
起光および輝尽発光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４
の層厚は、例えば２５μｍ〜５ｍｍであり、良好な防湿
性と耐衝撃性を得てなおかつ十分な光透過率を確保する
ためには１００μｍ〜３ｍｍが好ましい。

【００２８】輝尽性蛍光体層２は支持体１および保護層
４の両者に接触していてもよいが、図１のように輝尽性
蛍光体層２と保護層４との間に低屈折率層３を設けるこ
とが好ましい。この低屈折率層３は外部雰囲気から遮断
された状態で存在するものであり、この低屈折率層３が
存在することにより、鮮鋭性の低下を招かずに保護層４
の層厚を実質的に厚くすることが可能となり、防湿性お
よび耐久性をさらに向上させることができる。そのよう
な低屈折率層３としては、空気、窒素、アルゴン等の不
活性な気体からなる層および真空層等の屈折率が実質的
に１である層、メチルアルコール（屈折率１．３３）、
エチルアルコール（屈折率１．３６）等の液体からなる
層、ＣａＦ₂（屈折率１．２３〜１．２６）、Ｎａ₃Ａ
ｌＦ₆（屈折率１．３５）、ＭｇＦ₂（屈折率１．３
８）、ＳｉＯ₂（屈折率１．４６）等の物質からなる層
等が挙げられる。これらの中でも、特に、気体層または
真空層からなる低屈折率層３が鮮鋭性の低下を防止する
効果が高くて好ましい。低屈折率層３の層厚は、通常、
０．０５μｍ〜３ｍｍが実用的である。

【００２９】スペーサ５としては、輝尽性蛍光体層２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、プラスチック等が挙げられる。

【００３０】本発明において「輝尽性蛍光体」とは、最
初の光または高エネルギー放射線が照射された後に、光
的、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、最初の光また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をいうが、実用的
な面からは、波長が５００ｎｍ以上の輝尽励起光によっ
て輝尽発光を示す蛍光体が好ましい。

【００３１】輝尽性蛍光体層２の形成材料は、気相堆積
法に適した材料であることが好ましい。そのような輝尽
性蛍光体材料としては、例えば、特開昭４８−８０４８
７号、同４８−８０４８９号、同５３−３９２７７号、
同５４−４７８８３号、米国特許第３，８５９，５２７
号、特開昭５５−１２１４２号、同５５−１２１４３
号、同５５−１２１４４号、同５５−１２１４５号、同
５５−８４３８９号、同５５−１６００７８号、同５９
−３８２７８号、同５９−１５５４８７号、同６１−７
２０８７号等に記載された輝尽性蛍光体材料が用いられ
る。

【００３２】これらの中でも、特にアルカリハライド
系、アルカリ土類ハライド系等の輝尽性蛍光体材料は、
真空蒸着法によって輝尽性蛍光体層２を形成するのが容
易である点で好ましい。ただし、本発明においては、以
上の蛍光体に限定されず、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そ
の他の蛍光体を用いてもよい。本発明の放射線画像変換
パネルは、前記の輝尽性蛍光体の少なくとも１種類を含
む１つもしくは２つ以上の輝尽性蛍光体層からなる輝尽
性蛍光体層群であってもよい。また、それぞれの輝尽性
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。

【００３３】図３は本発明の方法により製造された放射
線画像変換パネルを用いて構成された放射線画像変換装
置の概略を示し、１０は放射線発生装置、１１は被写
体、１２は放射線画像変換パネル、１３は輝尽励起光
源、１４は放射線画像変換パネル１２より放射された輝
尽発光を検出する光電変換装置、１５は光電変換装置１
４で検出された信号を画像として再生する再生装置、１
６は再生装置１５により再生された画像を表示する表示
装置、１７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ーである。

【００３４】この放射線画像変換装置においては、放射
線発生装置１０からの放射線は被写体１１を通して放射
線画像変換パネル１２に入射する。この入射した放射線
は放射線画像変換パネル１２の輝尽性蛍光体層に吸収さ
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１３か
らの輝尽励起光で励起して輝尽発光として放射させる。
放射される輝尽発光の強弱は、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
管等の光電変換装置１４で光電変換し、再生装置１５に
よって画像として再生し、表示装置１５によって表示す
ることにより、被写体１１の放射線透過像を観察するこ
とができる。

【００３５】

【実施例】以下、さらに具体的な実施例について説明す
るが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。

【００３６】実施例１Ｒａ：０．００１μｍの結晶化ガラス板の表面にＡｌ／
ＳｉＯ₂スパッタ膜からなる光反射層を設けた支持体を
エレクトロンビーム蒸着器（以下ＥＢ蒸着器）内に設置
し、次いで、蒸着源としてプレス成形したアルカリハラ
イド系蛍光体（ＲｂＢｒ：Ｔｌ）を水冷したルツボに入
れた。その後、蒸着器内を一旦排気し、その後Ｎ₂ガス
を導入し１×１０^-3Ｔｏｒｒに真空度を調整した後、支
持体の温度を約３５０℃に保持しながら、ＥＢガンによ
りルツボ内の蒸着源の表面をラスター状にスキャンさせ
て蒸発させ蒸着した。

【００３７】輝尽性蛍光体層の層厚が３００μｍとなっ
たところで蒸着を終了させ、次いで、この輝尽性蛍光体
層を温度４００℃で加熱処理して、約１０μｍφの柱状
結晶からなる輝尽性蛍光体層を得た。この輝尽性蛍光体
層の柱状結晶間の亀裂内に乾燥空気を充填し、次いで、
この輝尽性蛍光体層上にホウケイ酸ガラスからなる保護
層を設けた。さらに、支持体および保護層の周縁部を接
着剤で封着して、輝尽性蛍光体層が密閉された構造の放
射線画像変換パネルを得た。なお、主な製造条件を後記
表１にまとめて示した。

【００３８】この放射線画像変換パネルの輝尽性蛍光体
層の層厚方向における光透過率（Ｔｔｈ）と平面方向に
おける光透過率（Ｔｆｌ）は、蒸着時に支持体に相隣り
合わせて同時に蒸着層を形成させた石英ガラス上の輝尽
性蛍光体結晶を用いて、図６に概要される装置によって
測定される。なお、蛍光体層の層厚方向における光透過
率（Ｔｔｈ）と平面方向における光透過率（Ｔｆｌ）は
下記数４より求まる値である。Ｔｔｈの測定において、
石英ガラス上の蛍光体結晶の層厚を３００μｍとしたも
のを試料とし、それを層厚方向に透過した光のうち入射
光に対して平行な成分の透過光強度をＩとし、その試料
を取り除き石英ガラスのみを透過した平行光強度をＩ₀
とした。また、Ｔｆｌの測定においては、Ｉは石英ガラ
ス上の蛍光体結晶を平面方向に３００μｍ幅でスライス
したものを試料とし、透過した光のうち入射光に対して
平行な成分の透過光強度をＩとし、試料を取り除いた場
合の平行光強度をＩ₀とした。

【００３９】

【数４】各結晶に対する光透過率を前述のようにして測定したと
ころ、後記表２に示す結果が得られた。ただし、光透過
率を求めた波長はアルカリハライド系蛍光体（ＲｂＢ
ｒ：Ｔｌ）の輝尽発光スペクトルのピーク波長である３
７０ｎｍ、および励起光源として用いた半導体レーザー
の発振波長である７８０ｎｍの２点である。

【００４０】さらに上記放射線画像変換パネルについ
て、下記のようにして感度および鮮鋭性を評価した。放
射線画像変換パネルに、管電圧８０ｋＶ_P-PのＸ線を１
０ｍＲ（管球からパネルまでの距離：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、輝尽性蛍光体
層から放射される輝尽発光光を光検出器 (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、銀塩フィルム上に記録した。

【００４１】信号の大きさより放射線画像変換パネルの
Ｘ線に対する感度を評価した。なお、感度は後述の比較
例１で得られた放射線画像変換パネルの場合を１．０と
したときの相対値で示した。また、得られた画像信号値
により、画像の変調伝達関数 (ＭＴＦ）を調べ、放射線
画像の鮮鋭性を評価した。なお、鮮鋭性は、空間周波数
０．５，１．０，２．０（ｌｐ／ｍｍ）における各解像
度（％）の和で表した。以上の結果を後記表２に併せて
示した。なお、総合評価の欄において、◎は感度および
鮮鋭性の両者ともに優れていること、○は感度および鮮
鋭性の両者ともに良好であること、×は感度および／ま
たは鮮鋭性が劣っていることを表す。

【００４２】表２に示す結果に基づき、実施例１〜８、
比較例１〜４の光透過率比と鮮鋭性の関係を図４に示
す。また、同様に光透過率と感度の関係を図５に示す。
なお、図４、図５ともに図中のプロットのうち「□」は
３７０ｎｍ、「＋」は７８０ｎｍにおける光透過率に基
づく結果である。

【００４３】実施例２実施例１と同様にしてＲａ：０．００１μｍの結晶化ガ
ラス板の表面にＡｌ／ＳｉＯ₂スパッタ膜からなる光反
射層を設けた支持体をエレクトロンビーム蒸着器（以下
ＥＢ蒸着器）内に設置し、次いで、蒸着源としてプレス
成形したアルカリハライド系蛍光体（ＲｂＢｒ：Ｔｌ）
を水冷したルツボに入れた。その後、蒸着器内を一旦排
気し、その後Ｎ₂ガスを導入し３×１０^-3Ｔｏｒｒに真
空度を調整した後、支持体の温度を約２００℃に保持し
ながら、ＥＢガンによりルツボ内の蒸着源の表面をラス
ター状にスキャンさせて蒸発させ蒸着した。以下実施例
１と同様にして放射線画像変換パネルを製造し、同様に
評価した。結果を後記表２に示す。

【００４４】実施例３結晶化ガラス板の表面に１０μｍピッチの凹凸加工を施
し、さらに、Ａｌ／ＳｉＯ₂スパッタ膜からなる光反射
層を設けた支持体を実施例１と同様に、ＥＢ蒸着器内に
設置し、次いで、蒸着源としてプレス成形したアルカリ
ハライド系蛍光体（ＲｂＢｒ：Ｔｌ）を水冷したルツボ
に入れた。その後、蒸着器内を一旦排気し、その後Ｎ₂
ガスを導入し１×１０^-6Ｔｏｒｒに真空度を調整した
後、支持体の温度を約１５０℃に保持しながら、ＥＢガ
ンによりルツボ内の蒸着源の表面をラスター状にスキャ
ンさせて蒸発させ蒸着した。この放射線画像変換パネル
の輝尽性蛍光体層の光透過率、およびこの放射線画像変
換パネルのＸ線に対する感度と放射線画像の鮮鋭性は実
施例１と同様に評価した。

【００４５】実施例４実施例１と同様に、Ｒａ：０．００１μｍの結晶化ガラ
ス板の表面にＡｌ／ＳｉＯ₂スパッタ膜からなる光反射
層を設けた支持体をエレクトロンビーム蒸着器（以下Ｅ
Ｂ蒸着器）内に設置し、次いで、蒸着源として、ＬｉＢ
ｒを０．０１ｗｔ％融剤として混合したアルカリハライ
ド系蛍光体（ＲｂＢｒ：Ｔｌ）をプレス成形し、水冷し
たルツボに入れた。その後は、実施例１と同様に、蒸着
源をＥＢにより蒸発させて蒸着し、さらに、加熱処理を
行った後に保護層を設け、放射線画像変換パネルを得
た。この放射線画像変換パネルの輝尽性蛍光体層の光透
過率、およびこの放射線画像変換パネルのＸ線に対する
感度と放射線画像の鮮鋭性は実施例１と同様に評価し
た。

【００４６】実施例５〜７輝尽性蛍光体材料の蒸着源、支持体の材質、および支持
体の表面加工を後記表１に示すとおりとしたほかは、実
施例１と同様にして放射線画像変換パネルを製造し、同
様にして評価した。結果を後記表２に示す。

【００４７】実施例８実施例１と同様に、Ｒａ：０．００１μｍの結晶化ガラ
ス板の表面にＡｌ／ＳｉＯ₂スパッタ膜からなる光反射
層を設けた支持体を蒸着源からの蒸気流に対して角度４
５°になるようにＥＢ蒸着器内に設置し、次いで、蒸着
源としてプレス成形したアルカリハライド系蛍光体（Ｒ
ｂＢｒ：Ｔｌ）を水冷したルツボに入れた。その後、蒸
着器内を一旦排気し、その後Ｎ₂ガスを導入し１×１０
^-6Ｔｏｒｒに真空度を調整した後、支持体の温度を約２
５０℃に保持しながら、ＥＢガンによりルツボ内の蒸着
源の表面をラスター状にスキャンさせて蒸発させ蒸着し
た。この放射線画像変換パネルの輝尽性蛍光体層の光透
過率、およびこの放射線画像変換パネルのＸ線に対する
感度と放射線画像の鮮鋭性は実施例１と同様に評価し
た。

【００４８】比較例１実施例１と同様にして支持体および蛍光体を蒸着装置内
に設置し、蒸着装置内を排気し、真空度を１×１０^-6Ｔ
ｏｒｒとした後、支持体の温度を８０℃に保持しなが
ら、ＥＢガンによりルツボ内の蒸着源の表面をラスター
状にスキャンさせて蒸発させた。輝尽性蛍光体層の層厚
が３００μｍとなったところで蒸着を終了させ、次い
で、この輝尽性蛍光体層を温度４００℃で加熱処理し
て、２〜３μｍ径の小粒子状の結晶からなる輝尽性蛍光
体層を得た。この輝尽性蛍光体層の小粒子状の結晶間の
すき間に青色着色剤を充填し、次いで、この輝尽性蛍光
体層上にホウケイ酸ガラスからなる保護層を設けた。以
下実施例１と同様にして放射線画像変換パネルを製造
し、同様にして評価した。結果を後記表２に示す。

【００４９】比較例２実施例１と同様にして支持体および蛍光体を蒸着装置内
に設置し、蒸着装置内を排気し、支持体の温度を３００
℃に保持しながら、ＥＢガンによりルツボ内の蒸着源の
表面をラスター状にスキャンさせて蒸発させた。輝尽性
蛍光体層の層厚が３００μｍとなったところで蒸着を終
了させ、次いで、この輝尽性蛍光体層を温度４００℃で
加熱処理して、５０〜６０μｍ径の塊状結晶からなる輝
尽性蛍光体層を得た。この輝尽性蛍光体層の結晶間のす
き間に空気を充填し、次いで、この輝尽性蛍光体層上に
ホウケイ酸ガラスからなる保護層を設けた。以下実施例
１と同様にして放射線画像変換パネルを製造し、同様に
して評価した。結果を後記表２に示す。

【００５０】比較例３実施例１と同様にしてＲａ：０．００１μｍの結晶化ガ
ラス板の表面にＡｌ／ＳｉＯ₂スパッタ膜からなる光反
射層を設けた支持体をエレクトロンビーム蒸着器（以下
ＥＢ蒸着器）内に設置し、次いで、蒸着源としてプレス
成形したアルカリハライド系蛍光体（ＲｂＢｒ：Ｔｌ）
を水冷したルツボに入れた。その後、蒸着器内を一旦排
気し、その後Ｎ₂ガスを導入し１×１０^-4Ｔｏｒｒに真
空度を調整した後、支持体の温度を約１５０℃に保持し
ながら、ＥＢガンによりルツボ内の蒸着源の表面をラス
ター状にスキャンさせて蒸発させ蒸着した。以下実施例
１と同様にして放射線画像変換パネルを製造し、同様に
評価した。結果を後記表２に示す。

【００５１】比較例４ＲｂＢｒ：Ｔｌ輝尽性蛍光体粒子をバインダー中に分散
し支持体上に塗布してなる放射線画像変換パネルにおい
て、蛍光体層をＸ線写真用スクリーンの分野で知られて
いるハニカム構造とし、すなわち、隔壁部材としてニッ
ケル金属を用いた多数個の小房中に輝尽性蛍光体粒子を
充填させ、放射線画像変換パネルを製造し同様に評価し
た。結果を後記表２に示す。

【００５２】

【表１】

【００５３】

【表２】

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の放射線画
像変換パネルによれば、輝尽性蛍光体層の光透過率が前
記数２に示すように、特定の条件を満足するので、層厚
方向に比べ平面方向には不透明であり、平面方向への輝
尽励起光の拡がりは層厚方向に比べて特定の割合で抑え
られるので鮮鋭性が向上する。また、層厚方向には透明
であるので、輝尽発光光の輝尽性蛍光体層外への放射は
有効に行われ、感度が向上する。このように、鮮鋭性と
感度の両方に優れた放射線画像変換パネルを得るために
は輝尽性蛍光体層の層厚方向の光透過率のみではなく、
平面方向の光透過率との関係が重要であり、それは数２
で示される輝尽性蛍光体層の場合である。結局、輝尽性
蛍光体層の層厚方向における光透過率（Ｔｔｈ）と平面
方向における光透過率（Ｔｆｌ）とが前記数２で表され
る関係にあり、また、そのうち、蛍光体層の層厚方向に
おける光透過率（Ｔｔｈ）が１０％以上であり、さら
に、波長６００〜９００ｎｍの光に対して上記数２で表
される関係にある輝尽性蛍光体層においては、鮮鋭性と
感度の両方に優れた放射線画像変換パネルが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】放射線画像変換パネルの一例を示す断面図であ
る。

【図２】輝尽性蛍光体層の柱状結晶を示す断面図であ
る。

【図３】放射線画像変換装置の概略を示す説明図であ
る。

【図４】光透過率比と鮮鋭性の関係を示すグラフであ
る。

【図５】光透過率比と感度の関係を示すグラフである。

【図６】平行光透過率の測定装置の概略図である。

【符号の説明】

１支持体１' 光反射層２輝尽性蛍光体層３低屈折率
層４保護層５スペーサ６柱状結晶１０放射線発
生装置１１被写体１２放射線画
像変換パネル１３輝尽励起光源１４光電変換
装置１５再生装置１６表示装置１７フィルター５１ハロゲン
ランプ５２コンデンサレンズ５３アパーチ
ャー５４プリズム５５ビームス
プリッタ５６レンズ５７シャッタ５８照射レンズ５９試料６０集光レンズ６１ビームス
プリッタ６２ファインダースクリーン６３プリズム６４アパーチャー・セッティングダイヤル６５アパーチャー６６ミラー６７バンドパスフィルタ６８光電子増
倍管６９ミラー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】輝尽性蛍光体層が支持体上に形成されて
なる放射線画像変換パネルであって、前記輝尽性蛍光体層の層厚方向における光透過率（Ｔｔ
ｈ）と平面方向における光透過率（Ｔｆｌ）とが下記数
１で表される関係にあることを特徴とする放射線画像変
換パネル。【数１】
【請求項２】請求項１に記載の放射線画像変換パネル
であって、波長３００〜９００ｎｍの光に対して、輝尽
性蛍光体層の層厚方向における光透過率（Ｔｔｈ）が１
０％以上であることを特徴とする放射線画像変換パネ
ル。
【請求項３】請求項１に記載の放射線画像変換パネル
であって、波長６００〜９００ｎｍの光に対して、輝尽
性蛍光体層の層厚方向における光透過率（Ｔｔｈ）と平
面方向における光透過率（Ｔｆｌ）とが請求項１の数１
で表される関係にあることを特徴とする放射線画像変換
パネル。