JPH06130198A

JPH06130198A - セリウム付活ハロケイ酸塩蛍光体を用いた放射線像変換パネル及び放射線像記録・再生方法

Info

Publication number: JPH06130198A
Application number: JP30644192A
Authority: JP
Inventors: Chiyuki Umemoto; 千之梅本
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1992-10-20
Filing date: 1992-10-20
Publication date: 1994-05-13

Abstract

(57)【要約】【目的】新規な輝尽性蛍光体を用いた放射線像変換パ
ネル、および放射線像記録・再生方法を提供する。【構成】Ｌｎ₃ Ｓｉ₂ Ｏ₈ Ｘ：ａＣｅ（ＬｎはＹ、Ｌａ、Ｇｄ又はＬｕ；ＸはＣｌ、Ｂｒ又は
Ｉ；そしてａは０＜ａ≦０．２の範囲の数値である）で
表わされるセリウム付活ハロケイ酸塩蛍光体用いる放射
線像変換パネル、および放射線像記録・再生方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、セリウム付活ハロケイ
酸塩蛍光体を用いた放射線像変換パネルおよび放射線像
記録・再生方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、放射線像を画像として得る方
法として、銀塩感光材料からなる乳剤層を有する放射線
写真フィルムと増感紙（増感スクリーン）との組合わせ
を用いる、いわゆる放射線写真法が利用されている。

【０００３】これに対して近年、上記の放射線写真法に
代る方法の一つとして、特開昭５５ー１２１４５号公報
等に記載されているような輝尽性蛍光体を利用する放射
線像変換方法（放射線像記録・再生方法）が開発され、
注目を受けている。この方法は、被写体を透過した放射
線、あるいは被検体から発せられた放射線を輝尽性蛍光
体に吸収、蓄積させ、その後この蛍光体を可視光線、赤
外線などの電磁波（励起光）で励起することによって、
蛍光体中に蓄積されている放射線エネルギーを蛍光（輝
尽発光光）として放出させ、この蛍光を光電的に読み取
って電気信号を得、この電気信号を可視化するものであ
る。

【０００４】上記の放射線像記録・再生方法によれば、
従来の放射線写真法を利用した場合に比較して、はるか
に少ない被曝線量で情報量の豊富な放射線画像を得るこ
とができるという利点がある。従って、この放射線像記
録・再生方法は、特に医療診断を目的とするＸ線撮影な
どの直接医療用放射線撮影において利用価値が非常に高
い。

【０００５】上記の放射線像記録・再生方法では、Ｘ線
などの放射線を照射したのち可視乃至赤外領域の電磁波
の励起により発光（輝尽発光）を示す輝尽性蛍光体が用
いられる。そのような輝尽性蛍光体としては、従来より
二価ユーロピウム賦活アルカリ土類金属弗化ハロゲン化
物蛍光体（Ｍ^IIＦＸ：Ｅｕ²⁺；ただし、Ｍ^IIはＭｇ、Ｃ
ａおよびＢａからなる群より選ばれる少なくとも一種の
アルカリ土類金属であり、ＸはＣｌ、ＢｒおよびＩから
なる群より選ばれる少なくとも一種のハロゲンであ
る）；ユーロピウムおよびサマリウム賦活硫化ストロン
チウム蛍光体（ＳｒＳ：Ｅｕ，Ｓｍ）；ユーロピウムお
よびサマリウム賦活オキシ硫化ランタン蛍光体（Ｌａ₂
Ｏ₂ Ｓ：Ｅｕ，Ｓｍ）；ユーロピウム賦活酸化アルミニ
ウムバリウム蛍光体（ＢａＯ・Ａｌ₂ Ｏ₃ ：Ｅｕ）；ユ
ーロピウム賦活アルカリ土類金属ケイ酸塩蛍光体（Ｍ²⁺
Ｏ・ＳｉＯ₂ ：Ｅｕ；但し、Ｍ²⁺はＭｇ、ＣａおよびＢ
ａからなる群より選ばれる少なくとも一種のアルカリ土
類金属である）；セリウム賦活希土類オキシハロゲン化
物蛍光体（ＬｎＯＸ：Ｃｅ；ただし、ＬｎはＬａ、Ｙ、
Ｇｄ及びＬｕからなる群より選ばれる少なくとも一種の
希土類元素であり、ＸはＣｌ、ＢｒおよびＩからなる群
より選ばれる少なくとも一種のハロゲンである）などが
知られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、新規な輝尽
性蛍光体を使用する放射線像変換パネルおよび放射線像
記録・再生方法を提供することを目的とするものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は、輝尽性蛍光
体の探索を行なってきたがその結果、特定の組成を有す
るセリウム付活ハロケイ酸塩蛍光体が輝尽発光を示すこ
とを新たに見出し、本発明に到達した。

【０００８】支持体と、該支持体の片面に設けられた輝
尽性蛍光体層とを含む放射線像変換パネルであって、輝
尽性蛍光体層に輝尽性蛍光体として、下記組成式
（Ｉ）：Ｌｎ₃ Ｓｉ₂ Ｏ₈ Ｘ：ａＣｅ …（Ｉ）（但し、ＬｎはＹ、Ｌａ、Ｇｄ及びＬｕからなる群より
選ばれる少なくとも一種の希土類元素であり；ＸはＣ
ｌ、Ｂｒ及びＩからなる群より選ばれる少なくとも一種
のハロゲンであり；そしてａは０＜ａ≦０．２の範囲の
数値である）で表わされるセリウム付活ハロケイ酸塩蛍
光体が含まれていることを特徴とする放射線像変換パネ
ル。

【０００９】被写体を透過した、または被検体から発せ
られた放射線を、上記組成式（Ｉ）で表わされるセリウ
ム付活ハロケイ酸塩蛍光体に吸収、蓄積させたのち、該
蛍光体に４５０〜８００ｎｍ（望ましくは５００〜７５
０ｎｍ）の波長領域の電磁波を照射することにより、該
蛍光体に蓄積されている放射線エネルギーを輝尽光とし
て放出させ、そしてこの輝尽光を検出することを特徴と
する放射線像記録・再生方法。

【００１０】組成式（Ｉ）のセリウム付活ハロケイ酸塩
蛍光体に属する蛍光体のうち、Ｌｎがイットリウム
（Ｙ）で、Ｘが塩素（Ｃｌ）である蛍光体は、Ｍａｔ．
Ｒｅｓ．Ｂｕｌ．Ｖｏｌ．１３，ｐｐ．１０１−１０
８，１９７８（ＰｅｒｇａｍｏｎＰｒｅｓｓ，Ｉｎ
ｃ．，ＵＳＡ）に記載されているように既に知られてお
り、たとえばＣＲＴ用などの用途が提案されている。た
だし、この蛍光体が輝尽性を示すことは知られていな
い。

【００１１】上記の蛍光体（Ｙ₃ Ｓｉ₂ Ｏ₈ Ｃｌ：Ｃ
ｅ）は、上記文献に記載されているように、たとえば、
Ｙ₂ Ｏ₃ 、ＣｅＦ₃ 、コロイド状ＳｉＯ₂ およびＮＨ₄
Ｃｌからなる混合物をアルゴン雰囲気下、約１１００℃
で焼成することにより得ることができる。また、Ｌｎが
Ｙ以外の希土類元素（Ｌａ、ＧｄまたはＬｕ）、そして
ＸがＣｌ以外のハロゲン（ＢｒまたはＩ）の場合も、同
様な方法により製造することができる。

【００１２】本発明の放射線像変換パネルは、上記組成
式（Ｉ）のセリウム付活ハロケイ酸塩蛍光体が輝尽性を
有することが今回新たに見出されたため、これを輝尽性
蛍光体として用いる点に特徴がある。

【００１３】本発明の放射線像変換パネルは、通常、支
持体と、この支持体上に設けられた輝尽性蛍光体を分散
状態で含有支持する結合剤からなる輝尽性蛍光体層とか
ら構成される。ただし、輝尽性蛍光体層は、蛍光体粒子
のみ、あるいは蛍光体の焼結体、蒸着層からなっていて
もよく、結合剤は必ずしも必要ではない。

【００１４】最も一般的な放射線像変換パネルは、たと
えば、次に述べるような方法により製造することができ
る。まず、輝尽性蛍光体粒子と結合剤とを適当な溶剤
（例えば、低級アルコール、塩素原子含有炭化水素、ケ
トン、エステル、エーテル）に加え、これを充分に混合
して、結合剤溶液中に輝尽性蛍光体が均一に分散した塗
布液を調製する。結合剤の例としては、ゼラチン等の蛋
白質、ポリ酢酸ビニル、ニトロセルロース、ポリウレタ
ン、ポリビニルアルコール、ポリアルキル（メタ）アク
リレート、線状ポリエステルなどような合成高分子物質
などにより代表される結合剤を挙げることができる。塗
布液における結合剤と輝尽性蛍光体との混合比は、通常
は１：８乃至１：４０（重量比）の範囲から選ばれる。

【００１５】次に、この塗布液を支持体の表面に均一に
塗布することにより塗布液の塗膜を形成したのち、この
塗膜を乾燥して、支持体上への輝尽性蛍光体層の形成を
完了する。輝尽性蛍光体層の層厚は一般に５０乃至５０
０μｍである。支持体としては、従来の放射線写真法に
おける増感紙（または増感スクリーン）の支持体、また
は公知の放射線像変換パネルの支持体として用いられて
いる各種の材料から適宜選ぶことができる。そのような
材料の例としては、セルロースアセテート、ポリエチレ
ンテレフタレートなどのプラスチック物質のフィルム、
アルミニウム箔などの金属シート、通常の紙、バライタ
紙、レジンコート紙などを挙げることができる。なお、
支持体の蛍光体層が設けられる側の表面には、接着性付
与層、光反射層、光吸収層などが設けられていてもよ
く、また支持体には、微細な凹凸が均質に形成されてい
てもよい（この凹凸は、支持体の蛍光体層側の表面に接
着性付与層、光反射層、光吸収層などが設けられている
場合には、その表面に形成される）。

【００１６】輝尽性蛍光体層の支持体に接する側とは反
対側の表面に、蛍光体層を物理的および化学的に保護す
るための透明な保護膜が設けられていてもよい。透明保
護膜に用いられる材料の例としては、酢酸セルロース、
ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリエチレンを挙げることができる。透明保護膜の
膜厚は、通常約０．１乃至２０μｍである。

【００１７】本発明のセリウム付活ハロケイ酸塩蛍光体
を用いた放射線像変換パネルは、特開昭５５ー１６３５
００号公報、特開昭５７ー９６３００号公報などに記載
されているように、着色剤によって着色されていてもよ
く、また特開昭５５ー１４６４４７号公報に記載されて
いるようにその輝尽性蛍光体層中に白色粉体が分散され
ていてもよい。

【００１８】本発明の放射線像記録・再生方法を、上記
の組成式（Ｉ）で表わされるセリウム付活ハロケイ酸塩
蛍光体を放射線像変換パネルに含有させた形態で使用す
る場合について、図１に示す模式図を用いて具体的に説
明する。

【００１９】図１において、１１はＸ線などの放射線の
発生装置、１２は被写体、１３はセリウム付活ハロケイ
酸蛍光体を含む放射線像変換パネル、１４は放射線像変
換パネル１３上の放射線エネルギーの蓄積像を輝尽光と
して放射させるための励起源（光源）、１５は放射線像
変換パネル１３より放射された輝尽光を検出する光電変
換装置、１６は光電変換装置１５で検出された電気信号
を画像として再生する装置、１７は再生された画像を表
示する装置、そして１８は光源１４からの反射光を透過
させることなく放射線像変換パネル１３より放射された
輝尽光のみを透過させるためのフィルターである。

【００２０】なお図１は被写体の放射線透過像を得る場
合の例を示しているが、被写体１２自体が放射線を発す
るもの（本明細書においてはこれを被検体という）であ
る場合には、上記の放射線発生装置１１は特に設置する
必要はない。また、光電変換装置１５、画像再生装置１
６および画像表示装置１７の一連の装置は、放射線像変
換パネル１３から輝尽光として放射される画像情報を何
らかの形で視覚化して再生できる他の適当な装置に変え
ることもできる。

【００２１】図１に示されているように、被写体１２に
放射線発生装置１１からＸ線などの放射線を照射する
と、その放射線は被写体１２をその各部の放射線透過率
に比例して透過する。被写体１２を透過した放射線は、
放射線像変換パネル１３に入射し、その放射線の強弱に
比例して放射線像変換パネル１３の輝尽光体層に吸収さ
れる。すなわち、放射線像変換パネル１３上には放射線
透過像に相当する放射線エネルギーの蓄積像（一種の潜
像）が形成される。

【００２２】次に、放射線像変換パネル１３に、光源１
４を用いて４５０〜８００ｎｍの波長領域の電磁波を照
射すると、放射線像変換パネル１３上に形成された放射
線エネルギーの蓄積像は、輝尽光として放射される。こ
の放射される輝尽光は、放射線像変換パネル１３の輝尽
光体層に吸収された放射線エネルギーの強弱に比例して
いる。この輝尽光の強弱で構成される画像情報を、たと
えば、光電子増倍管などの光電変換装置１５で電気信号
に変換し、画像再生装置１６によって画像として再生
し、画像表示装置１７によってこの画像を表示する。

【００２３】放射線像変換パネルに蓄積された画像情報
を輝尽光として読み出す操作は、一般にレーザー光でパ
ネルを時系列的に走査し、この走査によってパネルから
放射される輝尽光を適当な集光体を介して光電子増倍管
等の光検出器で検出し、時系列電気信号を得ることによ
って行なわれる。この読出しは観察読影性能のより優れ
た画像を得るために、低エネルギーの励起光の照射によ
る先読み操作と高エネルギーの励起光の照射による本読
み操作とから構成されていてもよい（特開昭５８ー６７
２４０号公報参照）。この先読み操作を行なうことによ
り本読み操作における読出し条件を好適に設定すること
ができるという利点がある。

【００２４】また、光電変換装置として光導電体および
フォトダイオードなどの固体光電変換素子を用いること
もできる（特開昭５８ー１２１８７４号公報参照）。こ
の場合には、多数の固体光電変換素子がパネル全表面を
覆うように構成され、パネルと一体化されていてもよい
し、あるいはパネルに近接した状態で配置されていても
よい。また、光電変換装置は複数の光電変換素子が線状
に連なったラインセンサであってもよいし、あるいは一
画素に対応する一個の固体光電変換素子から構成されて
いてもよい。

【００２５】上記の場合の光源としては、レーザー等の
ような点光源のほかに、発光ダイオード（ＬＥＤ）や半
導体レーザー等を列状に連ねてなるアレイなどの線光源
であってもよい。このような装置を用いて読出しを行な
うことにより、パネルから放出される輝尽光の損失を防
ぐと同時に受光立体角を大きくしてＳ／Ｎ比を高めるこ
とができる。また、得られる電気信号は励起光の時系列
的な照射によってではなく、光検出器の電気的な処理に
よって時系列化されるために、読出し速度を速くするこ
とが可能である。

【００２６】画像情報の読出しが行なわれた放射線像変
換パネルに対しては、輝尽性蛍光体の励起光の波長領域
の光を照射することにより、あるいは加熱することによ
り、残存している放射線エネルギーの消去を行なっても
よく、そうするのが好ましい（特開昭５６ー１１３９２
号及び特開昭５６ー１２５９９号公報参照）。この消去
操作を行なうことにより、次にこのパネルを使用した時
の残像によるノイズの発生を防止することができる。さ
らに、読出し後と次の使用直前の二度に渡って消去操作
を行なうことにより、自然放射能などによるノイズの発
生を防いで更に効率良く消去を行なうこともできる（特
開昭５７ー１１６３００号公報参照）。

【００２７】本発明の放射線像記録・再生方法におい
て、被写体の放射線透過像を得る場合に用いられる放射
線としては、上記輝尽性蛍光体がこの放射線の照射を受
けた後、上記電磁波で励起された時において輝尽発光を
示しうるものであればいかなる放射線であってもよく、
たとえばＸ線、電子線、紫外線など一般に知られている
放射線を用いることができる。また、被検体の放射線像
を得る場合において被検体から直接発せられる放射線
は、同様に上記輝尽性蛍光体に吸収されて輝尽発光のエ
ネルギー源となるものであればいかなる放射線であって
もよく、その例としては、γ線、α線、β線などの放射
線を挙げることができる。

【００２８】被写体もしくは被検体からの放射線を吸収
した輝尽性蛍光体を励起するための励起光の光源として
は、４５０〜８００ｎｍの波長領域にバンドスペクトル
分布をもつ光を放射する光源のほかに、例えばＡｒイオ
ンレーザー、Ｋｒイオンレーザー、ＨｅーＮｅレーザ
ー、ルビー・レーザー、半導体レーザー、ガラス・レー
ザー、色素レーザー等のレーザーおよび発光ダイオード
などの光源を使用することもできる。なかでもレーザー
は、単位面積当りのエネルギー密度の高いレーザービー
ムを放射線像変換パネルに照射することができるため、
本発明において用いる励起用光源としては各種のレーザ
ーが好ましい。それらのうちでハロケイ酸輝尽性蛍光体
の輝尽励起スペクトルとのマッチングの点から、好まし
いレーザーはＨｅ−Ｎｅレーザーである。また、半導体
レーザーは、小型であること、駆動電力が小さいこと、
直接変調が可能なのでレーザー出力の安定化が簡単にで
きること、などの理由により励起用光源として好まし
い。

【００２９】また、消去に用いられる光源としては、輝
尽性蛍光体の励起波長領域の光を放射するものであれば
よく、その例としてはタングステンランプ、輝尽光灯、
ハロゲンランプを挙げることができる。

【００３０】本発明の放射線像記録・再生方法は、輝尽
性蛍光体に放射線のエネルギーを吸収蓄積させる蓄積
部、この輝尽性蛍光体に励起光を照射して放射線のエネ
ルギーを輝尽光として放出させる光検出（読出し）部、
および輝尽性蛍光体中に残存するエネルギーを放出させ
るための消去部を一つの装置に内蔵したビルトイン型の
放射線像変換装置に適用することもできる。

【００３１】

【実施例】

［実施例１］Ｇｄ₃ Ｓｉ₂ Ｏ₈ Ｃｌ：０．０１Ｃｅ³⁺の
製造酸化ガドリニウム（Ｇｄ₂ Ｏ₃ ）１０８．８ｇ（０．３
モル）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ₂ ）２４．０ｇ（０．４
モル）、塩化セリウム（ＣｅＣｌ₃ ）０．４９３ｇ
（０．００２モル）、および塩化アンモニウム（ＮＨ₄
Ｃｌ）１０．７０ｇ（０．２モル）を乾式混合した。次
に、得られた混合物をアルミナるつぼに充填し、これを
高温電気炉に入れて焼成を行なった。焼成は、窒素雰囲
気中にて１３００℃の温度で２時間かけて行なった。焼
成が完了したのち焼成物を炉外に取り出して冷却し、ほ
ぐした後、メタノールで洗浄した。このようにして、粉
末状のセリウム付活ハロケイ酸塩蛍光体（Ｇｄ₃ Ｓｉ₂
Ｏ₈ Ｃｌ：０．０１Ｃｅ³⁺）を得た。

【００３２】次に、上記のようにして製造されたセリウ
ム付活ハロケイ酸塩蛍光体の輝尽励起スペクトルおよび
輝尽発光スペクトルを測定した。得られた輝尽励起スペ
クトルを図２に、そして輝尽発光スペクトルを図３に示
す。

【００３３】［実施例２］放射線像変換パネルの製造実施例１で得た粉末状セリウム付活ハロケイ酸塩蛍光体
６００ｇ、ポリウレタン樹脂（住友バイエルウレタン
（株）製、デスモラック４２１５）１５．８ｇおよびビ
スフェノールＡ型エポキシ樹脂２．０ｇをメチルエチル
ケトン−トルエン（１：１）混合溶媒に添加し、プロペ
ラミキサーにより分散して粘度２０〜３０ＰＳの塗布液
を調製した。この塗布液をドクターブレードを用いて下
塗り層付きポリエチレンテレフタレートシート支持体上
に塗布したのち１００℃で１５分間乾燥して輝尽性蛍光
体層を形成した。次に、接着剤層付きポリエチレンテレ
フタレートフィルム（厚み：１０μｍ）を輝尽性蛍光体
層の上に接着することにより透明保護膜を形成し、支持
体、輝尽性蛍光体層および透明保護膜から構成された放
射線変換パネルを製造した。

【００３４】

【発明の効果】本発明で用いるセリウム付活ハロケイ酸
塩蛍光体は、ＣＲＴ用などのような瞬時発光蛍光体とし
ては知られているが、輝尽性蛍光体としては新規なもの
であって、放射線像記録・再生方法およびその方法に使
用する放射線像変換パネルに有利に用いることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の放射線像記録・再生方法を説明する概
略図。

【図２】Ｇｄ₃ Ｓｉ₂ Ｏ₈ Ｃｌ：０．０１Ｃｅ³⁺の輝尽
励起スペクトル。

【図３】Ｇｄ₃ Ｓｉ₂ Ｏ₈ Ｃｌ：０．０１Ｃｅ³⁺の輝尽
発光スペクトル。

【符号の説明】

１１放射線発生装置１２被写体１３放射線像変換パネル１４光源１５光電変換装置１６画像再生装置１７画像表示装置１８フィルター

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】支持体と、該支持体の片面に設けられた
輝尽性蛍光体層とを含む放射線像変換パネルであって、
輝尽性蛍光体層に輝尽性蛍光体として、下記組成式
（Ｉ）：Ｌｎ₃ Ｓｉ₂ Ｏ₈ Ｘ：ａＣｅ …（Ｉ）（但し、ＬｎはＹ、Ｌａ、Ｇｄ及びＬｕからなる群より
選ばれる少なくとも一種の希土類元素であり；ＸはＣ
ｌ、Ｂｒ及びＩからなる群より選ばれる少なくとも一種
のハロゲンであり；そしてａは０＜ａ≦０．２の範囲の
数値である）で表わされるセリウム付活ハロケイ酸塩蛍
光体が含まれていることを特徴とする放射線像変換パネ
ル。
【請求項２】被写体を透過した、または被検体から発
せられた放射線を、下記の組成式（Ｉ）：Ｌｎ₃ Ｓｉ₂ Ｏ₈ Ｘ：ａＣｅ …（Ｉ）（但し、ＬｎはＹ、Ｌａ、Ｇｄ及びＬｕからなる群より
選ばれる少なくとも一種の希土類元素であり；ＸはＣ
ｌ、Ｂｒ及びＩからなる群より選ばれる少なくとも一種
のハロゲンであり；そしてａは０＜ａ≦０．２の範囲の
数値である）で表わされるセリウム付活ハロケイ酸塩蛍
光体に吸収、蓄積させたのち、該蛍光体に４５０〜８０
０ｎｍの波長領域の電磁波を照射することにより、該蛍
光体に蓄積されている放射線エネルギーを輝尽光として
放出させ、そしてこの輝尽光を検出することを特徴とす
る放射線像記録・再生方法。