JPH11125559A - 再使用可能なパーソナルサンモニター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 入射放射線エネルギーを吸収するための貯蔵
媒体を含む好適なパーソナルモニターを提供する。 【解決手段】 入射放射線エネルギーを吸収するための
貯蔵媒体を含むパーソナルモニターであって、前記貯蔵
媒体が実質的にＵＶ−Ｂ及びＵＶ−Ａ線から構成され
た、３５０ｎｍ以下の波長を有する放射線から生じる放
射線エネルギーを貯蔵することができる貯蔵燐光体パネ
ルを含み、前記パネルが３５０ｎｍ以上の波長を有する
放射線を吸収する光学フィルターでカバーされ、前記パ
ネルがハウジング内に存在するパーソナルモニター。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は人の皮膚のために有
害な放射線照射を定量的な方法でチェックし、皮膚がさ
らなる健康リスクなしに近日中に前記放射線照射にさら
に暴露（露光）されてもよい推奨時間を予測する可能性
を提供する再使用可能なパーソナルモニター（personal
monitor）に関する。

【０００２】

【従来の技術】皮膚がん疾患に関する医療報告は人の皮
膚が感受性のある有害な放射線照射の危険に対して人々
に頻繁に警告している。前記有害な放射線照射は例えば
ソーラパネルによって及び／又は太陽光によって発生し
うる。太陽光はいわゆる日光浴治療の如き治療効果を有
することが知られているが、ＵＶ−Ａ（３１５〜３８０
ｎｍ）及びＵＶ−Ｂ（２８０〜３１５ｎｍ）線を含むそ
の放射線照射スペクトルはその効果に疑いの目を向けら
れるべきである。さらに有害な影響はこれまでＵＶ−Ａ
線より短い波長を有するＵＶ−Ｂ線によると考えられて
いたが、ベルギーのRoyal Academy for Medicineは近年
医療観察から明らかなようにＵＶ−Ａ線は無害でないこ
とを今日強く人々に警告している。その影響下で極めて
恐ろしい黒色腫と同様に基底細胞及び棘細胞がんが実際
に起こる。さらに化学線弾力線維症、色素置換、角化症
及び化学線汗孔角化症が人の皮膚の老化を生じる。ＵＶ
−Ｂ線の累積効果及び効果の増強がそれらに関する問題
全体をより一層恐ろしくしている。

【０００３】特に“太陽中心（solar centres）”を頻
繁に見る人々はＵＶ−Ａ線が無害ではなく、ソーラパネ
ルからの放射線に対する皮膚の暴露が太陽光から皮膚を
実際に防護していないという事実に直面していないとい
う点で健康リスクにほとんど気づいていない。それに加
えて人々は“太陽硬化（solar curing）”が薬をとると
同時に起こる場合、光毒性反応の危険に対して警告され
るべきである。

【０００４】それゆえＵＶ放射線による健康リスクに対
して人々に警告し、彼らの皮膚の年ごとの制御を提案す
ることは重要である。一つの方法はどの程度まで人の皮
膚がＵＶ線に対する有害な暴露によって照射されるかを
確実な方法で、好ましくは定量的な方法でチェックし、
将来の健康問題の危険なしに皮膚がさらに同じ又は続く
日に照射されてもよい時間を予測する手段及び方法を与
えることによって許容されうるＵＶ放射線の量を個々に
チェックすることである。従って、ＵＶ放射線による皮
膚の検査を安全にするために安価で、信頼ある（ユーザ
ーフレンドリーで生態学的に保証された）、定量的なパ
ーソナルモニターが強く求められている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は人の皮
膚に照射する有害な光線の量を定量的な方法でチェック
できる表示器（indicator）としてパーソナルモニター
を提供することである。

【０００６】特に本発明の目的は太陽光線及び／又はソ
ーラパネルから生じるＵＶ−Ａ及びＵＶ−Ｂ放射線に
（過剰に）暴露することによって人の皮膚の照射量を測
定するための定量的な表示器を提供することにある。

【０００７】本発明の別の目的は蓄積された放射線の量
を定量的にチェックし、それを年齢、地球上の位置、皮
膚のタイプ、使用したサンクリームの保護要因などの関
数として一定の暴露時間内で許容されうる放射線量と比
較するための方法を提供することにある。

【０００８】本発明のさらなる目的及び利点は以下の記
述から明らかになるだろう。

【０００９】本発明の目的は入射放射線エネルギーを吸
収するための貯蔵媒体を含むパーソナルモニターであっ
て、前記貯蔵媒体が３５０ｎｍ以下の波長を有する放射
線から生じる放射線エネルギーを貯蔵することができる
貯蔵燐光体パネルを含み、前記パネルが暴露中３５０ｎ
ｍ以上の波長を有する放射線を吸収する光学フィルター
でカバーされ、前記パネルがハウジング内に存在するパ
ーソナルモニターを提供することによって実現される。

【００１０】好ましくは前記ハウジングは暴露が望まし
くなく不適当であるときにそれを避けるためのシャッタ
ー素子を与えられる。

【００１１】より好ましい例では、貯蔵された放射線エ
ネルギーは実質的にＵＶ−Ｂ及びＵＶ−Ａ線から構成さ
れる２５０ｎｍ〜３５０ｎｍの波長範囲の放射線を生じ
る。

【００１２】さらに本発明の目的は下記工程を含む、３
５０ｎｍ以下の波長を有する放射線から生じる放射線エ
ネルギーの貯蔵量を定量的な方法で測定するための方法
を提供することによってさらに実現される： ｉ）前述のパーソナルモニターを与える； ii）前記モニターのハウジングを開放し、それによって
前記貯蔵燐光体パネルが前記放射線に感受性のある人の
皮膚のような対象物と同時に比例して暴露されるような
方法で入射放射線によって前記光学フィルターでカバー
された前記貯蔵燐光体パネルを照射する； iii）前記ハウジングを閉じる； iv）読出し装置にパーソナルモニター（表示器）を入
れ、貯蔵燐光体パネルをカバーする光学フィルターを除
去し、刺激エネルギーを前記貯蔵燐光体パネルに加え、
検知器によって前記貯蔵燐光体パネルから放出されたエ
ネルギーをデジタル的に検知する工程によって前記貯蔵
燐光体パネルを読出す； ｖ）貯蔵された残りのエネルギーを消去する。

【００１３】本発明の方法による貯蔵手段の読出しのた
め装置は前記貯蔵手段によって放出されるエネルギーを
定量的に測定するためにＤＳＰ（デジタル信号処理）チ
ップをさらに含む。

【００１４】前記ＤＳＰチップは（異なる外的要因の関
数として）１日あたりの最大許容値と検知放射線値の間
の差の計算によって３５０ｎｍ以下の波長を有する放射
線の定量的に検知された暴露過度（露光過度）又は暴露
不足（露光不足）線量のデジタルデータをさらに提供す
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】“入射放射線”という言葉におい
て、かかる放射線は可視光、Ｘ線、α線、β線、γ線、
シンクロトロン放射線などから生じるようなものとして
理解されるべきであり、それは例えば非破壊試験の領域
及び医療診断の領域に存在する。

【００１６】前記入射放射線のための表示器として使用
するためのパーソナルモニターは前記入射放射線を吸収
するための手段を含み、前記放射線は前記表示器と同時
に（人の皮膚のような）対象物がそれに暴露されるとき
前記放射線に比例して感受性を有する。本発明では３５
０ｎｍ以下の波長を有する放射線エネルギー、特に２５
０〜３５０ｎｍの波長範囲のＵＶ−Ａ及びＵＶ−Ｂ線か
ら実質的に構成された入射放射線は“太陽中心”に存在
するソーラパネルから又は太陽光から生じる前記入射放
射線に暴露された人の皮膚によって及び貯蔵燐光体パネ
ルを含む手段によって同時に捕獲される。太陽光又はソ
ーラパネルから放射線エネルギーを貯蔵及び蓄積するた
めに後でそれを読出すことができるように前記エネルギ
ーを貯蔵することが推奨される。自己支持貯蔵燐光体パ
ネル又は支持体として使用されるパネル上に被覆された
貯蔵燐光体はそれゆえ最も好適な手段である。実際には
光刺激性燐光体とも称される貯蔵燐光体の化学組成によ
って前記燐光体は例えばPhys. Review Letter, Vol. 65
(19), p. 2438-41(1990)；Prog. Nat. Sci., Vol.3(2),
p. 160-164(1993)及びPhys. Status Solidi, Vol. 136
(1), p. 241-246(1993)に述べられているようにＵＶ／
青光放射線を捕獲するために感受性にすることができ
る。

【００１７】人がＵＶ放射線に暴露されている時間中に
皮膚がどの程度の線量のＵＶ放射線を捕獲するかを知り
たい人に随伴する本発明によるパーソナルモニター又は
表示器はそれゆえシャッター素子を与えられ、皮膚が同
じ放射線に暴露された時から前記シャッター素子を開放
後ＵＶ／青放射線による暴露を開始し、前記暴露を終え
た後それを再び閉じる。実際の“暴露時間（exposure t
ime）”は少なくとも数分から数時間の範囲である。ハ
ウジングが閉じられている時間中に貯蔵燐光体の暴露を
防止するために本発明による表示器のハウジングは閉じ
られている限り外部エネルギー源から貯蔵燐光体パネル
を防止する材料から構成される。本発明による表示器の
ハウジングのための好適な材料は例えばＵＶ及び可視放
射線を通さないプラスチックである。

【００１８】特別な例では光刺激性燐光体パネルは平ら
な実質的に剛性のベースプレート及びベースプレートの
ためのキャップ（シャッター素子と存在する）を含むタ
イプのカセット中に存在し、キャップはベースプレート
の面に適用された光刺激性燐光体材料の層を光密にカバ
ーするためにベースプレートに解放自在に固定可能であ
る。特に安価なハウジングは例えばフロッピーディスク
のために使用されるようなフロッピーであるが、前記デ
ィスクは貯蔵燐光体パネルによって部分的に置換され
る。前記貯蔵燐光体パネルはフロッピーディスクのシャ
ッター開口に相当する最大２，３ｃｍ^２の小さな表面積
を有してもよい。

【００１９】貯蔵パネルは３５０ｎｍ以上の波長を有す
る光を吸収する光学フィルターでさらにカバーされる。
好ましい例では前記光学フィルターは前記貯蔵パネルに
付着されないが、窓として存在し、それを通してハウジ
ングのシャッター素子を開放した後、濾過された放射線
によって貯蔵パネルの照射が起こる。

【００２０】シャッター素子は入射放射線に貯蔵パネル
を暴露するために暴露中にさらにブロックされ、暴露が
終了すると容易に閉じることができる。例えば“フロッ
ピーディスク”を入れたディスクドライブの形の読出し
装置の読出し中、シャッターは負荷された貯蔵パネルを
読出すために再び開放される。それゆえ、貯蔵パネルの
光刺激性燐光体粒子に貯蔵されるエネルギーの読出しを
可能にするために（光学フィルターによって形成される
窓の下に存在する貯蔵パネルに対して除去する）光学フ
ィルターを除去するか又は（貯蔵燐光体パネルに接着さ
れた光学フィルターの場合には）はがすことが要求され
る。

【００２１】“表示器”とも称されるパーソナルモニタ
ーはプラスチックハウジングの代わりに貯蔵燐光体パネ
ルのためのカバー又はハウジングとしてその最も簡単な
デザインで光密フィルムストリップ又はＵＶ／青放射線
を通さないバッグを有する。さらに前記フィルムストリ
ップ又はバッグと前記貯蔵燐光体パネルの間で貯蔵パネ
ルの燐光体層をカバーする光学フィルター層がそれに付
着されるか又は前記カバー及び前記パネルの間に設けら
れ、接触なしで又は最小の接触でスライドすることによ
ってそこから除去される。第１の場合にはフィルムスト
リップは光学層及び／又は燐光体層を損なうことなく容
易に剥離可能である。

【００２２】（フィルムストリップ又はバッグをカバー
する）ハウジングから解放された表示器はまさにプラス
チックハウジング及びシャッターを有する表示器として
読出し装置に入れられる。

【００２３】読出し装置のさらなる例は以下の通りであ
る。太陽から又はソーラパネルからのＵＶ照射に暴露さ
れた人は彼のパーソナルモニターを読出す前でそれを読
出し装置に入れた後に読出し装置と関連するディスプレ
イ又はスクリーン上にある問題にさらに答えるべきであ
る。外的要因についての下記データをキーボードに整数
の形でタイプするか又はディスプレイ上に直接表示する
ことによって登録することが好ましく、それらのデータ
の幾つかは任意に含まれるにすぎない： − 照射された人の年齢（年）又は誕生日； − 皮膚のタイプ、例えば − 青白い皮膚、赤毛、夏のそばかすの存在、明るい目
（１） − 日に焼けていない皮膚、金髪、青色の目（２） − 正常な皮膚、淡い色の髪、緑又は茶色の目（３） − わずかに日焼けした皮膚、茶髪、茶色の目（４）及
び − 明らかに日焼けした皮膚、濃い茶色又は黒色の髪、
濃い茶色の目（５）； − 放射線が生じる場所（地球が異なる“危険領域”に
分割されている地球の絵を示すことができる）； − 使用されたサンクリームの保護要因； − 日付（読出し装置において時間とともに自動的に与
えることもできる）など。

【００２４】登録されたデータを考慮して、貯蔵燐光体
パネルの読出し及び結果の処理の後、処理されたデータ
を読出し装置のルックアップテーブルにデジタル的に記
憶された最大許容暴露時間についてのデータと比較す
る。

【００２５】得られた結果は次いでパーソナルモニター
のデジタルメモリー記憶媒体にデジタルの形で記憶され
る。読出し装置のディスプレイ上に報告が表れ、報告は
例えば印刷されたチケットの形のハードコピーとして関
心のある人に対して利用可能にすることができる。その
チケット上に人がその日について得たソーラパネルから
の光又は太陽光による暴露過度又は不足の時及び／又は
分が記載されている。さらにその日について及び続く日
について（例えば来る３日間にわたって）許容可能な最
大許容照射量に対する個人的な事前の評価が報告される
ことが好ましい。この値はさらに本発明によるパーソナ
ルモニターの一部を構成する前記デジタルメモリー記憶
媒体に記憶することができる。

【００２６】かくして太陽から又はソーラパネルなどか
らのＵＶ放射線に皮膚を暴露する人は将来の起こりうる
健康リスクを検知するために皮膚に与えられる毎日のＵ
Ｖ暴露が年齢、皮膚のタイプ及び地球上の位置の関数と
して許容可能な境界内になお存在する場合には制御する
ことができる。

【００２７】本発明によるパーソナルモニターの一部を
構成する、ＵＶ放射線の貯蔵素子及び検知器としての前
記貯蔵燐光体パネルは支持体上に被覆された刺激性燐光
体層を含み、３５０ｎｍ以上の波長を有する放射線を吸
収する光学フィルターで（それに付着されて又はその上
の窓として）カバーされ、かくして長ＵＶ範囲又は青光
エネルギー範囲の波長を有する放射線からのエネルギー
の検知を防止し、読出すようになる前に前記貯蔵燐光体
パネルから放出される貯蔵されたエネルギーの刺激を防
止する。

【００２８】本発明による表示器に使用するために好適
な光学フィルターはHoyaから“Ｕ−３３０”及び“Ｕ−
３４０”フィルターを、Agfa−Geveartからゼラチン質
Ｌ３６９フィルターを、Schottから“ＵＧ１”及び“Ｕ
Ｇ１１”を商業的に入手可能である。

【００２９】本発明によれば前記ＵＶ照射を吸収するた
めの手段は前記放射線に対して高い感受性のある３５０
ｎｍ以下の波長を有する放射線から生じる放射線エネル
ギーを貯蔵できる貯蔵燐光体パネルを含むことは明らか
である。好ましい例では本発明のパーソナルモニターに
存在する貯蔵燐光体パネルの貯蔵燐光体又は光刺激性燐
光体は２０ｍＲ以上（刺激後貯蔵燐光体によって放出さ
れる光の“静的（static）読出し”又は“不連続（disc
ontinuous）”読出しの場合）及び５ｍＲ以上（“連続
（continuous）”又は“動的（dynamic）”読出しとも
称される貯蔵燐光体パネルの走査の場合）の放射線量に
感受性がある。

【００３０】貯蔵燐光体パネル又は光刺激性燐光体パネ
ルは暴露された対象物（例えば患者の体）によって透過
されたＸ線が光刺激性燐光体スクリーンに貯蔵されるシ
ステムが開発されるデジタル放射線写真の分野では良く
知られている。かかる光刺激性燐光体スクリーン又はパ
ネルは好適な貯蔵燐光体、好適な結合剤材料及び前記支
持される燐光体層が接着される支持体を含む光刺激性発
光材料の層を含む。別の例では前記光刺激性材料は自己
支持材料である。

【００３１】もし支持体上に被覆されるなら、貯蔵燐光
体は通常前記支持体の片側上に存在する。なぜならば通
常一つの側だけが照射されるからである。さらに前記貯
蔵燐光体パネルはパネル支持体の全表面又はそれらの一
部だけを占めることができる。シャッターによって開放
される“窓”によってカバーされる支持体のその部分が
全支持体の照射部分上に貯蔵燐光体を暴露するために貯
蔵燐光体粒子を与えられるだけで十分である。好ましく
は本発明による表示器又はパーソナルモニターでは１ｃ
ｍ^２〜１０ｃｍ^２の表面積を有する貯蔵燐光体の斑点が
存在する。より好ましくは前記燐光体の斑点は１ｃｍ^２
〜５ｃｍ^２の表面積を有し、より一層好ましくは１〜２
ｃｍ^２の表面積である。

【００３２】本発明の好ましい例では、光学フィルター
でカバーされる貯蔵燐光体パネルの支持体上の貯蔵燐光
体はシャッターを与えられた光密のカバー又はハウジン
グでさらに密閉される。ＵＶ照射に貯蔵燐光体を暴露す
るためにシャッターを開放し、それを再び閉じ、一定時
間（通常数時間）後さらなる暴露を防止することは検知
された信号の変換後、単位表面積あたりに実際に捕獲さ
れたエネルギー値（平方ｃｍあたりのｍジュール又はＪ
／ｍ^２）を定量的にチェックする能力を与える。貯蔵燐
光体に貯蔵される捕獲エネルギーは読出し後、ソーラパ
ネルから生じる光又は太陽光によって与えられるエネル
ギーの量と確かに一致する。年齢、皮膚のタイプ、地球
上の位置及び所望により使用されるサンクリームの保護
要因の関数として人の皮膚によって捕獲される前記エネ
ルギーの量といわゆるルックアップテーブルに記憶され
る最大許容量の比較をすることができる。

【００３３】限界値（ＴＬＶｓ^ＴＭ）及び生物学的露光
指数（ＢＥＩｓ^ＴＭ）は例えばＡＣＧＩＨ（American C
onference of Governmental Industrial Hygienists）
によって与えられている。例えばWorldwide Edition １
９９５−１９６６，１１９−１２２頁には１８０〜４０
０ｎｍのスペクトル領域の紫外放射線に関するＴＬＶｓ
^ＴＭが与えられ、それの下では“ほとんど全ての労働者
はさらなる健康の悪影響なしに繰り返し暴露されてもよ
い”と考えられている。前述の引用文献の１２２頁で読
み取ることができるように、“日焼けした個々の人が紅
斑効果なしに過剰のＬＴＶの皮膚暴露を許容することが
できる−−−”が、“−−−かかる条件は皮膚がんに対
して人を保護しない”ことは明らかである。

【００３４】例えば同じページの表２から、許されるＵ
Ｖ暴露量は０．１ｍＷ／ｃｍ^２、８時間〜３ｍＷ／ｃｍ
^２、１秒の有効放射照度で変化してもよい。

【００３５】ASP Originalia，７／１９８６，１７７−
１８１頁（Arbeitsmed. Sozialmed.Praeventivmed. ２
１（１９８６））に記載されたように最大許容暴露時間
ｔ_{ｍ ａｘ}は下記式によって表現される： ｔ_ｍａｘ＝３ｍＪ／ｃｍ^２／Ｅ_ｅｆｆ 式中、Ｅ_ｅｆｆは有効放射線暴露エネルギーを表す。

【００３６】しかしながら、ＵＶ−Ａ線（３２０〜４０
０ｎｍ）に関して前記最大許容時間ｔ_ｍａｘは１７分以
下の全測定時間についての値ｔ_ｍａｘ＝１ｍＪ／ｃｍ^２
／Ｅ _ｅｆｆまで拡張される。より長い暴露時間に対して
は１ｍＷ／ｃｍ^２の最大暴露強度（出力）を越えるべき
ではない。

【００３７】同じ結論は“Tijdschrift voor toegepast
e Arbowetenschap 2（１９８９）No. ５，７３−７９頁
及びNo. ６，１０３−１０４頁”に見出すことができ
る。

【００３８】好ましくはパーソナルモニターは例えば日
光浴が通常行われる海岸に沿って規則的に分けられた場
所に及び薬局又はドラッグストアに存在する装置で読出
され、あらゆる関心のある人が前述の関数要因として同
じ日及び続く日について太陽又は太陽パネル照射からの
さらなる最大許容線量を個人的に測定できるようにすべ
きである。

【００３９】例えばＥＯＳ−マガジン、１９９７年７月
−８月、３８頁以下に記載される比較スケールは有用か
もしれない。読出し装置においてルックアップテーブル
の形でデジタル的に記憶された対応データは照射された
人についての最大許容エネルギーと実際に捕獲された暴
露エネルギーの間で起こりうる差を計算可能にする。

【００４０】皮膚が同じ日及び／又は続く日の間に太陽
光によって照射されてもよい、なお許容可能な時間を個
別に特定するために、１日及び／又は数日にわたる累積
結果は前記モニターのメモリーに記憶されることが好ま
しい。前記メモリーは例えばＥＰＲＯＭの形のデジタル
メモリー、バブルメモリー、不揮発性ＲＡＭ又は好まし
くはディスク（ディスケットのフロッピー）の形の磁気
メモリーである。

【００４１】好ましい例ではフロッピードライブは
（“表示器”又は“パーソナルモニター”とも称され
る）カセットとして使用され、前記フロッピードライブ
はデジタルメモリー記憶媒体として部分的に使用され
る。このカセットではＥＰＲＯＭとしてのデジタルメモ
リー、バブルメモリー、不揮発性ＲＡＭ又は磁気メモリ
ー又はそれらの組合せが１以上の種類のメモリーをカセ
ットに与え、長期間にわたるデータを記憶することがで
きる。かくして太陽及び／又はソーラパネルからの紫外
線による皮膚の暴露履歴を記憶することができ、パーソ
ナルモニターとしてカセットを持つ人に対して警告表示
を伴う処理を行うことができる。

【００４２】本発明によるパーソナルモニターではＵＶ
放射線を吸収する前記貯蔵燐光体は結合剤中に分散され
た燐光体の粉末から支持体上に被覆される。この場合に
おいて粉末は１μｍ〜１００μｍの平均体積直径（ｄ
_ｖ５０）を有する粒度分布を持つ燐光体粒子を含む。燐
光体粉末の場合には表示器の支持体上に存在する貯蔵燐
光体の量は１０ｍｇ／ｃｍ^２〜４００ｍｇ／ｃｍ^２であ
り、より好ましくは燐光体粉末の量は２０ｍｇ／ｃｍ^２
〜２００ｍｇ／ｃｍ^２の範囲である。貯蔵燐光体は原則
として本発明によるパーソナルモニターのパネルの支持
体上の単一結晶として存在することができる。

【００４３】本発明のパーソナルモニターに使用される
放射線像貯蔵パネルに採用しうる刺激性燐光体の例は以
下のものを含む： − ＵＳ−Ａ ３８５９５２７に記載されたようなＳｒ
Ｓ：Ｃｅ，Ｓｍ，ＳｒＳ：Ｅｕ，Ｓｍ，ＴｈＯ_２：Ｅ
ｒ，及びＬａ_２Ｏ_２Ｓ：Ｅｕ，Ｓｍ； − ＵＳ−Ａ ４３２６０７８に記載されたようなＺｎ
Ｓ：Ｃｕ，Ｐｂ，ＢａＯ・ｘＡｌ_２Ｏ_３：Ｅｕ（式中、
ｘは０．８≦ｘ≦１０の条件を満足する数である）、及
びＭ^２＋Ｏ・ｘＳｉＯ_２：Ａ（式中、Ｍ^２＋はＭｇ，Ｃ
ａ，Ｓｒ，Ｚｎ，Ｃｄ及びＢａからなる群から選択され
た少なくとも一つの２価金属であり、ＡはＣｅ，Ｔｂ，
Ｅｕ，Ｔｍ，Ｐｂ，Ｔｌ，Ｂｉ及びＭｎからなる群から
選択された少なくとも一つの元素であり、ｘは０．５≦
ｘ≦２．５の条件を満足する数である）； − ＪＰ−Ａ ５８−６９２８１に記載されたようなＭ
^ＩＩＩＯＸ：ｘＣe（式中、Ｍ^ＩＩＩはＰｒ，Ｎｄ，Ｐ
ｍ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ
及びＢｉからなる群から選択された少なくとも一つの３
価金属であり、ＸはＣｌ及びＢｒからなる群から選択さ
れた少なくとも一つの元素であり、ｘは０＜ｘ＜０．１
の条件を満足する数である）； − 上記ＵＳ−Ａ ４２３６０７８に記載されたような
ＬｎＯＸ：ｘＡ（式中、ＬｎはＬａ，Ｙ，Ｇｄ及びＬｕ
からなる群から選択された少なくとも一つの元素であ
り、ＸはＣｌ及びＢｒからなる群から選択された少なく
とも一つの元素であり、ＡはＣｅ及びＴｂからなる群か
ら選択された少なくとも一つの元素であり、ｘは０＜ｘ
＜０．１の条件を満足する数である）； − ＵＳ−Ａ ４２３９９６８に記載されたような（Ｂ
ａ_１−ｘＭ^ＩＩ _ｘ）ＦＸ：ｙＡ（式中、Ｍ^ＩＩはＭｇ，
Ｃａ，Ｓｒ，Ｚｎ及びＣｄからなる群から選択された少
なくとも一つの２価金属であり、ＸはＣｌ，Ｂｒ及びＩ
からなる群から選択された少なくとも一つの元素であ
り、ＡはＥｕ，Ｔｂ，Ｃｅ，Ｔｍ，Ｄｙ，Ｐｒ，Ｈｏ，
Ｎｄ，Ｙｂ及びＥｒからなる群から選択された少なくと
も一つの元素であり、ｘ及びｙはそれぞれ０≦ｘ≦０．
６及び０≦ｙ≦０．２の条件を満足する数である）； − 例えばＵＳ−Ａ ４２３９９６８；ＤＥ ＯＳ ２
９２８２４５；ＵＳ−Ａ ４２６１８５４；ＵＳ−Ａ
４５３９１３８；ＵＳ−Ａ ４５１２９１１；ＥＰ−Ａ
００２９９６３；ＵＳ−Ａ ４３３６１５４；ＵＳ−
Ａ ５０７７１４４；ＵＳ−Ａ ４９４８６９６；ＪＰ
−Ａ ５５−１２１４３；ＪＰ−Ａ ５６−１１６７７
７；ＪＰ−Ａ ５７−２３６７５；ＵＳ−Ａ ５０８９
１７０；ＵＳ−Ａ ４５３２０７１；ＤＥ ＯＳ ３３
０４２１６；ＥＰ−Ａ ０１４２７３４：ＥＰ−Ａ ０
１４４７７２；ＵＳ−Ａ ４５８７０３６；ＵＳ−Ａ
４６０８１９０及びＥＰ−Ａ ０２９５５２２に開示さ
れたようなバリウムフルオロハライド燐光体； − ＥＰ−Ａ ０３４５９０３に開示されたようなＢａ
_１−ｘＳｒ_ｘＦ_{２−ａ −ｂ}Ｘ_ｂ：ｚＡ（式中、ＸはＣｌ
及びＩからなる群から選択された少なくとも一つの元素
であり、ｘは０．１０≦ｘ≦０．５５の範囲であり、ａ
は０．７０≦ａ≦０．９６の範囲であり、ｂは０≦ｂ≦
０．１５の範囲であり、ｚは１０^−７＜ｚ≦０．１５の
範囲であり、ＡはＥｕ^３＋，Ｙ，Ｔｂ，Ｃｅ，Ｔｍ，Ｄ
ｙ，Ｐｒ，Ｈｏ，Ｎｄ，Ｙｂ，Ｅｒ，Ｌａ，Ｇｄ及びＬ
ｕからなる群から選択される１以上のコ−ドーパントと
一緒のＥｕ^２＋又はＥｕ^２＋であり、フッ素は塩素及び
／又は沃素と組合された臭素又は単独でとられた臭素よ
り大きい原子％で前記燐光体に化学量論的に存在す
る）； − 例えばＵＳ−Ａ ５０２８５０９及びＥＰ−Ａ ０
２５２９９１に開示されたようなアルカリ土類金属を含
むアルカリ金属燐光体； − 例えばＥＰ−Ａ ０３０４１２１，０３８２２９５
及び０５２２６１９に開示されたようなハロシリケート
燐光体。

【００４４】上記刺激性燐光体は本発明に使用しうる刺
激性燐光体を何ら制限せずに与えられる。他のいずれの
燐光体も使用できるが、燐光体がＵＶ放射線に対する暴
露後に刺激光で励起されたときに刺激発光することが条
件である。

【００４５】バリウムフルオロハライド燐光体、より好
ましくはバリウムブロマイド燐光体、より一層好ましく
はユーロピウムをドームされたバリウムフルオロブロマ
イド燐光体を、Ｘ線によってだけでなくＵＶ線によって
も励起状態にすることができ、次いで第１波長範囲内の
光によって刺激して第２波長範囲内の光の放出で基底状
態に戻すことができる。刺激放射線は放出された光から
異なる波長を持つために配置される。実際にはユーロピ
ウム活性又はドープされたバリウムフルオロブロマイド
貯蔵燐光体を使用し、そのために刺激光は６００−７０
０ｎｍの範囲内にあり（赤光）、放出光は３５０−４５
０ｎｍの範囲にある（青光）。

【００４６】極めて安価で極めてコンパクトな刺激光源
として電気発光スクリーンが使用される。かかるスクリ
ーンは薄い箔として利用可能なのでコンパクトである。

【００４７】刺激光は一つの部位に焦点を合わされ（又
は代替法では異なる部位に連続的に焦点を合わされ）、
又は別の例では刺激光は燐光体パネル上を走査される。

【００４８】本発明によるパーソナルモニターの貯蔵燐
光体パネルは様々な例で後述される読出し装置において
十分に高い精度で貯蔵エネルギーを読出すことができる
ために２時間以上の暗崩壊（dark decay）を有する貯蔵
燐光体を含むことがさらに要求される。

【００４９】実際には暴露を終了した後１５時間であっ
ても許容可能な結果を読出し、得ることが必要である。
“暗崩壊”と称される現象は次のように理解されるべき
である。入射放射線（例えばこの用途では紫外放射線）
に暴露された後に貯蔵エネルギーを有する貯蔵燐光体は
刺激光による照射なしで、前記貯蔵エネルギーを放出す
ることができる。このエネルギーの放出方法は“暗崩
壊”と称される。暗崩壊は７０ｋＶｐの放射線によって
燐光体を照射し、前記照射後すぐに３０ｍＷのＨｅ−Ｎ
ｅレーザーによって前記燐光体を刺激することによって
測定される。刺激時に燐光体によって放出された蛍光は
収集され、例えば光電増倍管（例えば商業的に入手可能
なHAMAMATSU R376）にもたらされ、最初に放出された蛍
光の量に比例して対応する電流を与える。前記放射線に
よる燐光体の照射を繰り返すことができるが、刺激エネ
ルギーの所定強さについての刺激光の量の読出しは暗や
みで所定時間について貯蔵されたエネルギーを有する照
射された貯蔵燐光体を維持した後に行われるにすぎな
い。この方法は繰り返され、１／ｅ（“ｅ”は自然対数
スケールの基数である）に等しいレベルまで落とされ
た、暗やみで維持された燐光体の放出された蛍光（及び
燐光体中に残っているエネルギー）が“暗崩壊”として
記録される。本発明の実際の例では貯蔵燐光体は１２０
分（２時間）より長い、好ましくはさらにずっと長い暗
崩壊を有することが好ましい。

【００５０】暴露された貯蔵パネルに貯蔵されるエネル
ギーを読出すために、本発明による表示器は読出し装置
に移され、そこでそれは静的モードで（貯蔵パネルの一
つの部位に又はさらに多くの部位に連続的に刺激放射線
の焦点を合わせるか若しくは固定する）又は刺激エネル
ギーで２次元的に走査することによって動的モードで読
出される。

【００５１】本発明の方法による一例では貯蔵燐光体に
貯蔵されるエネルギーを読出すために要求される刺激エ
ネルギーは既に前述したように可視光から生じる。例え
ば高出力に関して関心をひくPower Technology type Ｓ
ＰＭ−６８５−３５−２０１からの６７０ｎｍでの５ｍ
Ｗレーザーの如き６７０ｎｍの波長を有するダイオード
レーザーの使用又は低コストのために関心をひくＬＥＤ
の使用が特に好ましい。ＬＥＤを使用するとき、ＡｌＧ
ａＡｓから構成される高輝度赤ＬＥＤの使用が好まし
い。業界で知られたいかなるレーザーも刺激性燐光体を
刺激するためにこの発明で原則として使用することがで
きるが、４５０ｎｍ以上の波長を有する光を放出するレ
ーザーを使用することが好ましい。フォトトランジスタ
のようなフォトダイオードが極めて安価であり、感受性
に劣るが、この用途では極めて有用である。

【００５２】別の例では前記刺激エネルギーは熱エネル
ギーから生じ（そのために有用な熱刺激性燐光体として
は、例えばＵＳ−Ａ ３８５９５２７に開示されたよう
なＳｒＳ：Ｃｅ，Ｓｍ；ＳｒＳ：Ｅｕ，Ｓｍ；など又は
Harshaw Chemical Company,Cleveland, Ohio，米国から
入手可能なＬｉＦ：Ｍｇ，Ｔｉが使用される）、さらに
別の例では前記刺激エネルギーは電気発光エネルギーか
ら生じる（例えばＵＳ−Ａ ４３４６４０６に開示され
たように低コストの、この平らでコンパクトな検知器か
らの検知は簡単である）。遅い暗崩壊を有する熱刺激性
及び光刺激性の貯蔵燐光体は例えば以下の式を有する燐
光体である： ＳｒＳ：Ｅｕ，Ｓｍ；Ｂａ_１−ｘＳｒ_ｘＦ_{２−ａ−ｂ}Ｂ
ｒ_ａＸ_ｂ：Ｅｕ^２＋ 式中、ＸはＣｌ及びＩから選択された少なくとも一つの
ハロゲンであり、０≦ｘ≦０．３及び２−ａ−ｂ＞１で
ある； Ｂａ_１−ｘＳｒ_ｘＦＣｌ 式中、０≦ｘ≦０．３である； Ｃｓ_２ＮａＹＦ_６；及び アルカリハライド（例えばＲｂＢｅ：Ｇａ^１＋）であ
る。

【００５３】本発明によれば半導体又はダイオードレー
ザーによって小さなスポットを刺激しうる刺激性燐光体
を使用することが好ましい。かかる燐光体を使用すると
き、小さなレーザーを読取り器に使用することができ、
読取り器は極めてコンパクトに構成することができる。
小さな加熱源によって又は小さな寸法を有するレーザー
で刺激可能な極めて有用な燐光体は例えば ＳｒＳ：ＥＵ，Ｓｍ；Ｂａ_{１−ｘ−ｙ}Ｓｒ_ｘＣａ_ｙＦ
_{２−ａ−ｂ}Ｂｒ_ａＩ_ｂ：Ｅｕ^２＋ 式中、ｘ，ｙ＞０、０．１≦ｂ≦１．００、好ましくは
２−ａ−ｂ＞１である。

【００５４】刺激性燐光体の刺激中、刺激された光は燐
光体がＵＶ線に暴露されるとき放出される。可視光によ
って刺激性燐光体に貯蔵されるエネルギーを動的に読出
すための一例では、前記第１又は刺激波長範囲内の波長
を有するレーザービームが（主走査方向と称される）第
１方向にスクリーンを走査するために偏向され、一方ス
クリーンは主走査方向と垂直の第２方向に移動される。

【００５５】前記放出されたエネルギーの検知はデジタ
ル時系列信号に変換されるアナログ信号を与える光電子
光検知器（通常デジタル信号処理器又はＤＳＰ）を基本
要素として含む光学システムによって行われる。かかる
ＤＳＰは一つのチップに集積されたコンピューターとし
て考えることができ、迅速な計算能力（１秒あたり３０
００万回の乗算及び２００万回の除算）を与えるように
最適化することができる。もし（ポイントを測定する）
５０データが蓄積されているなら、２秒以内に平方根分
析を行うことができる。計算は全て２倍精度で行われ
る。即ち、１の数及び３２ビットの固定小数点数につい
てともに２ビットである。これは本発明による装置をコ
ンパクトで安価にする。ANALOG DEVICESから商業的に入
手可能なＤＳＰチップ、type ＡＤＳＰ ２１８１が実際
に使用される。

【００５６】本発明による装置は可視光での暴露過度又
は暗崩壊によって信号の減少が起こったときの補正を計
算するための手段を与える。

【００５７】実際には異なる測定ポイントを一つの数の
みに平均化するため及び数値的に信号を積分して、対応
するエネルギー含有量を計算するために数学的アルゴリ
ズムが使用される。平方根分析による理論的分析関数の
計算は全ての測定ポイントを有用にする。なぜならばノ
イズは相対的に少し強い影響を有するからである。さら
に乱れている電圧ピークによる一致ピークの存在は乱れ
ることが少ない。

【００５８】これらの計算を実施するために二つの分析
関数が有用である： − 指数崩壊を表す関数（式（Ｉ）参照） ｙ（ｔ）＝Ａ＊Ｅ^−ｔ＋Ｂ （Ｉ） − “出力法則”を表す関数（式（II）参照） ｙ（ｔ）＝Ａ＊（ｔ＋ＴＸ）^−ｎ＋Ｂ （II） 式中、Ａは信号の振幅であり、Ｂは（ベース線を補正す
るゼロ参照線のための補正である。

【００５９】他の記号は以下に説明されるだろう。

【００６０】指数減衰を表す式（Ｉ）はシフトされたＸ
軸を有する双曲線関数と一致する。

【００６１】式（II）は実験的に測定されたデータに適
合する最良の関数であり、それゆえ実際には自動補正を
実施するために使用される：前記方法による貯蔵手段の
読出しのための装置では、前記装置は前記貯蔵手段によ
って放出されたエネルギーを定量的に測定するためにＤ
ＳＰ（デジタル信号処理）チップをさらに含む。上述の
外部要因の関数として許容可能な暴露時間について又は
許容可能な暴露エネルギーについてのデータはルックア
ップテーブルから入手可能であり、さらに前記ＤＳＰチ
ップ上に記憶される。さらに前記ＤＳＰチップは可視光
での暴露過度又は暗崩壊によって起こった信号の減少を
測定する。可視光での暴露過度及び／又は暗崩壊は実際
に貯蔵燐光体中の貯蔵エネルギーを減少する。

【００６２】貯蔵された暴露エネルギーに関する結果は
得られた実際の信号のそれより低い。もし我々が、前述
の出力法則が崩壊を表す最も好適な理論的関数であると
仮定するなら、測定された開始ポイントは実際に捕獲さ
れたエネルギーと一致するポイントに対してシフトされ
る：従って、期待されるグラフィック表示の第１部分が
できない。曲線を適合した後、Ｔｘの別の値が見つけら
れるが、Ａ（振幅）及びｎ（出力）の同じ値である。ｎ
の値だけが使用された貯蔵燐光体のタイプに依存し、一
定と考えてもよい。その場合において−Ｔｘの値から無
限大までの曲線下での積分は振幅に比例し、他のパラメ
ーターから独立している。

【００６３】要約すると、貯蔵燐光体に貯蔵されるエネ
ルギーは暗崩壊又は（誤った光）暴露によって消滅さ
れ、そのとき曲線の第１部分は測定されない。それにも
かかわらず動力学は変化せず、かくして“出力法則”ア
ルゴリズムによって曲線を適合した後、オリジナル信号
と一致する振幅は暗崩壊及び誤った可視光暴露から独立
して再び見出される。

【００６４】結果として太陽又はソーラパネルからのＵ
Ｖ／青光暴露と表示器が装置に入れられている時間との
時間間隔を知ること又は表示することは要求されない。

【００６５】入射可視光強度でさえも重要でない。補正
が行われる精度は理論的関数が決定される精度に依存す
る。それゆえ計算は２倍精度モード（３２ビット数）で
行われる。精度を決定する別の要因は信号の弱化又は崩
壊時間である：計算は２倍の弱化であっても完全な結果
になお導くが、かかる高精度はかかる“半減期”が約１
５時間の推奨される時間間隔を越えない場合に達成しう
るにすぎない。しかしながら、前記時間間隔は一つの晴
れた日又は（ソーラパネルによる）“人工的に作られ
た”晴れた日に捕獲された線量を測定するのに十分であ
る。

【００６６】好ましい読出しを与える手段はさらに以下
に記載される。

【００６７】ＥＰ出願 No.９７２００２６７（１９９７
年１月３１日出願）では読出し手段としてＣＣＤセンサ
ーによって放射線量の電気的表示を得るための方法が説
明されており、下記工程を特徴とする： − 刺激性燐光体パネルを放射線に暴露し、それによっ
て燐光体プレート上に貯蔵される放射線を記録する； − 光源から前記パネルにガイドされる光によって前記
パネルを刺激する（前記光は前記刺激性燐光体の刺激波
長範囲内の波長を有し、前記燐光体パネルに刺激された
光を放出させる）； − 前記燐光体パネルから２次元ＣＣＤセンサーに前記
刺激された光をガイドし、前記ＣＣＤセンサーによって
前記刺激された光を検知する（前記ＣＣＤセンサーは前
記ＣＣＤにおける電荷蓄積中、前記燐光体プレートに対
して静的関係で維持される）； − 検知された刺激された光を前記電気表示に変換す
る。

【００６８】利点として刺激性燐光体パネル及びＣＣＤ
センサーの使用によって幾つかの画素が同時に読出され
ること及び各画素についての読出し時間をより長くしう
ることがそこで説明されている。従って、この方法は解
像度の損失なしで１０ｍｓ〜３００ｍｓの範囲にあるこ
とができる崩壊時間を有する燐光体の使用も可能にす
る。刺激された光を検知するときに高い収集効率を有す
る光学素子を使用することによって吸収されたＵＶ線光
子ごとに検知される光子の数はずっと大きい。

【００６９】その方法を用いると、貯蔵燐光体はより深
く読出すことができ、それによって量子変換効率に強く
依存する精度を増大する。この方法を用いるさらなる利
点は光源の選択が回折限定光源に制限されないことであ
る。燐光体を刺激するための刺激光を与える刺激光源は
タングステンハロゲンランプ、水銀ランプ、キセノンラ
ンプ及びナトリウムランプの如きいかなるランプであっ
てもよい。この光源は青（４６７ｎｍ）、純緑（５５７
ｎｍ）、緑（５６５ｎｍ）、黄（５８６ｎｍ）、オレン
ジ（６１０ｎｍ）、赤（６６０ｎｍ）又は赤外（８５０
ｎｍ）光を放出するＬＥＤのアレーであることもでき
る。光源はアルゴン−イオン、クリプトン、周波数２倍
及び非周波数２倍Ｎｄ：ＹＡＧ及びダイオードレーザー
であることもできる。光源は集束される必要はない。こ
れによって強いランプ及び高強度レーザーダイオードア
レーを使用することができる。燐光体を刺激するために
使用されるエネルギーの量のこの増加によって、燐光体
はより深く読出される。

【００７０】本発明では半導体又はダイオードレーザー
によって刺激されうる刺激性燐光体を使用することが好
ましい。かかる燐光体を使用するとき、小さなレーザー
を読取り器に使用することができ、読取り器を手で持て
る装置の如く構成することができる。小さな熱源によっ
て又は小さな寸法を有するレーザーで刺激可能である極
めて有用な燐光体は例えば前述のＳｒＳ：Ｅｕ，Ｓｍ；
Ｂａ_{１−ｘ−ｙ}Ｓｒ_ｘＣａ_ｙＦ_{２−ａ−ｂ}Ｂｒ_ａＩ_ｂ：
Ｅｕ^２＋（式中、ｘ，ｙ＞０、０．１≦ｂ≦１．００で
あり、好ましくは２−ａ−ｂ＞１）である。

【００７１】高い光収集効率を与えるための本発明によ
る好ましい例では光ガイドが光源から燐光体プレートへ
刺激光をガイドするためのファイバーオプティックスを
使用して行われる。ファイバーオプティック手段は一つ
のユニットを形成するために一緒に融着された互いに密
着した束で配置された、平行に配置された多数の光ファ
イバーからなるファイバーオプティックプレートである
ことができる。更なる利点は燐光体パネルからＣＣＤへ
放出された光をガイドするためにファイバーオプティッ
クスを使用することである。これは全体のシステムに対
してさらに高い収集効率を与えるからである。ファイバ
ーオプティック集成体の入力面はシャープな像を得るた
めに燐光体パネルと密接して内部にある。

【００７２】より大きな読出し領域を得るために光源と
プレートの間又はプレートとＣＣＤの間の光ガイドはテ
ーパー付きファイバーオプティックスの使用によって行
うことができる。これはＣＣＤのためのより大きな読出
し領域とともに良好な収集効率を確実にするからであ
る。テーパー付きファイバーオプティックではオプティ
ックの入力及び出力面はガイドされた入力像が出力側で
縮小／拡大されて再現されるように異なる寸法を有す
る。

【００７３】良好な信号対ノイズ比を得るためにＣＣＤ
による刺激光の検知を避けるべきである。それゆえカラ
ーフィルター手段は刺激光がＣＣＤに到達することを防
止するために与えられるべきである。カラーフィルター
手段はプレートとＣＣＤの間の通路に配置され、一定の
厚さを有し、できるだけ薄いことが好ましい。薄いゼラ
チンフィルターは安価で良好なフィルタリング特性を与
えるため好ましい。

【００７４】ＣＣＤへの光ガイドのためにドープされた
ファイバーを使用することが更なる利点である。これは
刺激及び放出波長の分離を可能にするガイドされた光の
フィルタリングを与える。

【００７５】好ましい例ではパルス化された刺激光源が
使用される。これはフィルターがＣＣＤから刺激光をブ
ロックするために与えられるときであってもＣＣＤに到
達する刺激光の量を減らすので更なる利点である。

【００７６】別の好ましい例では読出しは時間−分解モ
ード（time−resolving mode）でなされる。その場合Ｃ
ＣＤにおける新しい電荷蓄積期間は刺激光パルスが燐光
体に与えられた後に開始される。

【００７７】刺激光の検知はさらなる光パルスが与えら
れる直前に停止される。検知された光の変換は後の工程
で行うことができる。この時間分解法は読出しシステム
を刺激光に対して完全に非感受性にする：貯蔵燐光体の
刺激光を表示する信号だけが信号処理ユニットに到達す
る。この方法を使用することによって得られるさらなる
重要な利点は刺激する波長と刺激される波長を分離する
ための光学フィルターの使用がすたれてしまうことであ
る。

【００７８】この方法を用いるとより安価でより簡単な
装置で読出しを行うことができる。さらに大きな利点は
燐光体の刺激波長が放出された波長範囲に近い又は波長
範囲内にある刺激特性を示す貯蔵燐光体の使用を可能に
することである。この方法は刺激された像の読出しのた
めにＣＣＤを使用するときに極めて好ましい。なぜなら
ば多くの画素が同時に読出され、時間分解モードが貯蔵
燐光体プレートの読出しのために知られた他の方法で使
用することもできるからである。検流計、多角形ミラー
又は光偏向の目的のための電気光学装置を通常使用する
レーザースキャナーでは、光パルスはプレートを走査す
るときに各画素位置で与えられる。光収集器及び光電増
倍管による蛍光の検知は光パルス間でなされる。

【００７９】そのシステムは燐光体プレートを読出すた
めにＣＣＤでの（動的モードの）連続走査を使用するこ
ともできる。ここではプレートは光のパルス線によって
刺激され、一方ＣＣＤ（例えばファイバーオプティック
カップリングを用いる）は蛍光を検知するために同期し
た方法でプレートを走査する。これによって時間遅延積
分モードでＣＣＤを駆動することができ、かくして全体
の読出し時間がさらに大きくなる。

【００８０】連続又は動的モードを使用する方法では放
出された光は刺激中に測定される。望ましくない放射線
のフィルタリングは燐光体層とファイバーオプティック
プレートの間に薄いゼラチンフィルター又はカラーガラ
スフィルターを加えることによって達成することができ
る。フィルタリングはもしドープされたガラスファイバ
ーが使用されるなら、ファイバーオプティックプレート
自体によって行うこともできる。ゼラチンフィルターは
極めて薄く作ることができ、それゆえ解像度を損失する
ことなくそれらを燐光体層とファイバーオプティックプ
レートの間に置くことができる。また、光吸収保護層を
燐光体層に加えることもできる。保護層は刺激光を吸収
するにすぎないが、放出された光に対して高い透過率を
有する。フィルターのタイプは放出された光の波長及び
刺激する光の波長の関数として選択されることは明らか
である。

【００８１】代替法はパルス化された光源を含む同じ読
出し装置を利用することである。スリットを有する回転
ホイール又はシャッターを使用して光源を断続的に放出
させることができる。ＬＥＤアレー及びダイオードレー
ザーは電流をパルス化することによって直接パルス化さ
せることができる。アルゴン及びクリプトンレーザーは
アコースト−オプティックモジュレーター（acousto−o
ptic modulator）で変調することもできる。周波数２倍
Ｎｄ；ＹＡＧレーザーのパルス時間は燐光体発光の崩壊
時間の１％〜３０％の範囲であることが好ましい。二つ
のパルス間の時間は燐光体発光の崩壊時間の１〜３倍の
範囲であることが好ましい。

【００８２】刺激光パルス中の電荷蓄積はＣＣＤの外で
測定され、放射線の量の検知のために使用されない。こ
の後すぐにＣＣＤはリセットされ、燐光体の崩壊のため
になお存在する刺激された光を検知するために新しい電
荷蓄積相を開始する。

【００８３】放出された光の強度が極めて小さくなると
き、感知された電荷を読出すことができ、しかも新しい
刺激パルスを与えることができ、その後同じ領域につい
て新しい電荷検知サイクルが開始される。そうすること
によって、刺激パルスの全体の破裂（burst）が与えら
れ、一方光パルス間でＣＣＤの電荷蓄積だけが読出され
る。それゆえこれが本発明のさらなる利点を与えること
は明らかである。なぜならば燐光体はたとえそれらを分
離する光学フィルターを全く見出すことができなくても
放出された光の波長に等しい、近い又はより短い波長を
有する光で刺激することができるからである。この問題
は刺激光を消した後すぐに放出された光を測定すること
によって解決される。

【００８４】刺激パルス間の電荷読出しは信号処理区域
に供給され、そこでさらなる処理を行うことができる。
かかる方法は得られた異なる信号の平均化であり、信号
のより良好な精度を生じる。

【００８５】別の例では結合されたファイバーオプティ
ックスが刺激する及び刺激された光を燐光体パネルに及
び燐光体パネルからガイドするために使用される方法が
利用される。読出しが透過モードで操作する前述の例と
は反対に、この例は反射モード（即ち、刺激された光
が、刺激する光がパネル上に放射される側と同じ側で検
知される）を使用する。

【００８６】放射線量のデジタル表示を行い、読出し速
度が放射線が捕獲される速度から独立している、別の新
しい２次元ＵＶ線放射線検知器がＥＰ−Ａ ０８４６９
６２に与えられている。前記放射線検知器は２次元位置
−感受性ガス光子検知器を含み、前記検知器が例えばＵ
Ｖ放射線を貯蔵するための放射線感受性貯蔵燐光体パネ
ルを含み、その貯蔵手段が像に従って変調された光を放
出することができ、前記２次元位置感受性ガス光子検知
器が前記像に従って変調された光を検知するために配置
されることを特徴とする。

【００８７】２次元ガス位置感受性光子検知器（two di
mensional gaseous position sensitive photon detect
ors）が業界で良く知られている。具体例は論文“Appli
cations of gaseous detectors in astrophysics, medi
cine and biology”，F. Sauli著、Nuclear Instrument
s and Methods発行、Physics Research A323（１９９
２）１−１１及びＵＳ−Ａ ５１９２８６１に記載され
ている。

【００８８】好ましい２次元位置感受性ガス光子検知器
は下記のものを含む： − 貯蔵手段によって放出される像に従って変調された
光を受け、前記像に従って変調された光に反応して電子
の出力を与えるように操作するために配置されたソリッ
ドコンバーター（solid converter）； − 増大した数の電子を含む電子なだれを与えるために
フォトカソードから電子の出力で操作されるガス電子増
倍管； − 少なくとも一つのアノード及び少なくとも一つのカ
ソードを含む電極集成体（前記電極集成体は前記電子増
倍管によって生成される電子を収集するために配置され
ている）。

【００８９】フォトカソードの如きソリッドコンバータ
ーからの電子の２次放出に基づくこの例は達成しうる高
い計数速度のため好ましい。

【００９０】高いゲインを与え経時変化のないガス検知
器に使用するために好適な典型的なガスは例えばネオン
−ジメチルエーテル混合物、ジメチルエーテル、イソブ
タン、ＣＦ_４、ＣＨ_４、Ｃ_２Ｈ_６、メチルアルコール、
イソプロパノール及びエチルアルコールの如きアルコー
ル、及びそれらの混合物である。

【００９１】高コストの見地から不利ではあるが、３９
０ｎｍで高感度を有する光電増倍管（例えばHAMAMATSU
type H3775）が高く評価される。

【００９２】読出し装置の一例では、電子読出し手段は
いわゆる画素−時間に等しい時間（即ち、光刺激性燐光
体パネルの画素をシミュレートするために要求される時
間）の間、アノードグリッド部材のそれぞれによって収
集される電荷と一致する信号を積分するための手段を含
む。電荷積分によって得られる信号は次いでサンプルさ
れ、アナログ−デジタルコンバーターによってデジタル
信号に変換される。別の例では電極グリッドの相互に平
行な部材は対応するパルス計数読出し回路（光子計数回
路とも称される）に接続される。

【００９３】ガス管出力は光電子を表す信号パルスに加
えて様々なノイズパルスを含有するので、ノイズ除去の
形態がないパルスの単純な計算は正確な測定を生じない
だろう。ノイズ除去に対する最も効率的なアプローチは
出力パルスの高さを調査し、例えば低レベル及び高レベ
ル識別器をセットし、かくして（ノイズパルスである）
低レベルより小さいパルス及び高レベルより高いパルス
を除去し、高レベルと低レベルの間にあるパルスだけを
計数することである。この例で使用しうる構成要素の例
は業界で知られており、例えばRadiation detectors, P
hysical principles and applications, C.F.G. Delane
y and E.C. Finch, Clarendon Press Oxford １９９
２，２４９−２５１頁に記載されている。光子がかかる
光子計数回路によって計数されるべき速度が調査され、
検知器の能力と比較される。電子増倍管手段であるマイ
クロギャップチャンバー（microgap chamber）について
１０ ^７カウント／ｍｍ^２／秒以下の計数速度が技術文献
に引用されている。

【００９４】これらのチャンバーのための検知窓は燐光
体が１〜３０秒の崩壊時間を有する、ＥＰ−Ａ ０６２
６４３７に記載されたようなＢａＧｄ_２Ｏ_４：Ｔｂ燐光
体材料で被覆されることが好ましい。読出し回路の上記
例と関連して使用するためのさらなる好適な燐光体は例
えばＵＳ−Ａ ４２３９９６８及び４８０６７５７及び
ＥＰ−Ａ ００２１３４２，０１６５９８７，０１７４
８７５，０２９５５２４，０５８１０６６及びＥＰ−Ａ
０７５１２００に与えられている。

【００９５】貯蔵燐光体パネルのスポット走査露光を使
用する読出しシステムと組合されて生じる別の問題は貯
蔵燐光体が刺激されるとき一定の残光の出現から生じ
る。結果として続く画素の信号レベルは前に検知された
画素の残光の寄与によって増大される。それゆえ、刺激
された光を放出させる少なくとも一つの予め決められた
時間中に刺激可能な燐光体パネルを刺激することによっ
て解決が求められている。その場合、光電子変換手段が
前記刺激された光を検知する前記読出し時間の少なくと
も一つは、前記刺激可能な燐光体パネルが刺激光によっ
て刺激される前記予め決められた時間の外に少なくとも
一部が存在する。好ましい例では読出し時間の少なくと
も一つは刺激可能な燐光体シートが刺激される前記予め
決められた時間の外に完全に存在する。そして最も好ま
しい例では全ての刺激時間及び読出し時間は完全に分離
される。光電子変換手段は読出し時間中刺激された光だ
けを検知し、刺激光の特性はもはや読出し信号に影響し
ない。かかるいわゆる時間分解法を利用することによっ
て刺激波長が燐光体の発光スペクトル内にある燐光体で
あっても使用することができる。好ましい例では、その
方法はパルス化された光源を使用する光刺激性燐光体パ
ルスの刺激を与える。前記方法の例の一つでは一つの刺
激光パルスが与えられた画素、線又は領域のための読出
しサイクルの始めに与えられる。刺激光パルスが終わっ
た後、刺激された光の検知が開始される。この期間の
後、燐光体パネルの新しい画素、線又は領域が読出しサ
イクルに供される。読出しサイクルの第１部分中（即ち
刺激パルス中）に測定される信号は全くないので、前の
画素、線又は領域の残光（蛍光）が測定されることは全
くない。読出し時間中、幾つかの刺激パルス及び読出し
時間が与えられるとき、光パルスはより低いエネルギー
レベルを有してもよい。これはかかる低エネルギーパル
スができる光源の使用を可能にし、それは読出し法の別
の利点として考えることができる。別の好ましい例で
は、その方法は読出しのための燐光体パネルの刺激を与
えるためのレーザースキャナーを利用する。別の好まし
い例では刺激された光の検知はラインスキャナーを使用
してなされ、さらなる例では刺激された光の検知は２次
元マトリックスセンサーを使用してなされる。

【００９６】透過放射線での燐光体の照射が繰り返され
るが、刺激エネルギーの所定強度についての刺激可能な
光の量の読出しは照射された燐光体を暗い所に所定時間
維持した後に行われるにすぎない。この方法は繰り返さ
れ、暗い所で維持された燐光体の放出された蛍光（即
ち、燐光体中に残っているエネルギー）は“暗崩壊”と
して記録される１／ｅに下がる。

【００９７】この発明の第１例に使用するための貯蔵燐
光体は１２０分より長い暗崩壊を有することが好まし
い。

【００９８】貯蔵燐光体に貯蔵されるエネルギーを読出
した後、次の露光後に貯蔵されるエネルギーの許容でき
ない増加を防止するために残留エネルギーを残すべきで
はないことは明らかである。それゆえ本発明による表示
器は電気的に消去可能なメモリーを有する貯蔵燐光体を
含む貯蔵燐光体パネルを有し、消去は充填された刺激性
燐光体が読出される装置の読出し手順の終わりに本発明
のような再使用可能なパーソナルモニターの場合に行わ
れる。燐光体の光密カバーは高い“消去性（erasabilit
y）”を有するが遅い“暗崩壊”を有する貯蔵燐光体が
本発明において有利に使用しうるという利点をさらに提
供する。

【００９９】読出し後、光刺激性燐光体層は表示器を再
使用する目的のために層中に残っている残留像を除去す
るために消去操作に供される。実際には貯蔵された放射
線エネルギーは読出し工程によって完全に除去されな
い。スクリーンを再使用可能にするため、それは装置中
の読出しステーションから消去ステーションに供給さ
れ、そこで読出し後燐光体になお残っているエネルギー
の一部は消去光による均一な照射にスクリーンを供する
ことによって消去される。しかし、たとえ光刺激性燐光
体スクリーンが読出された後に消去されても残留エネル
ギーが読出しスクリーン又はパネル上に残ることはなお
ありうる。これは光刺激性燐光体スクリーンに適用され
る消去エネルギーの最適でない調整又は制御によって起
こされるかもしれない。

【０１００】消去エネルギーの適用量の最適でない調整
は光刺激性燐光体スクリーンが消去光に供される時間が
（例えばスクリーンの不正確な移動スピードの結果とし
て）極めて短いこと、又は消去される燐光体スクリーン
への消去光源によって放出されたエネルギーの量が（例
えば衰弱しているランプのため）設定量と一致しないこ
となどの事実の結果であるかもしれない。

【０１０１】２，３の起こりうる原因だけを述べたが、
他の原因も考えられる。許容可能なレベルまで消去され
ていない貯蔵パネルが再使用され、再び放射線に暴露さ
れるとき、スクリーンに残っている残留信号は累積的に
検知されるだろう。

【０１０２】光刺激性燐光体スクリーンの消去は業界で
良く知られており、例えば刺激波長範囲内の光による全
体の照射に層を供することによって行うことができる。
消去操作中、高電圧供給源は読出し電子装置の損傷を防
止するために光電増倍管が使用される場合にはオフにさ
れる。読出し電子装置は続く放射線量を読出すために使
用される前に再設定操作に供される。

【０１０３】ＥＰ−Ａ ０３４５３８２では放射線信号
を記録及び読出しするための方法及び装置が開示されて
いる。その装置は露光ユニット、読出しユニット及び消
去ユニットを順に含む予め決められた循環供給路に沿っ
て光刺激性燐光体シートを供給するための循環供給シス
テムを含んでいる。シート上の像の連続する記録前に、
いかなる残留像もそこで消去される。消去後、シートは
再び読出され、信号レベルは限界値（threshold）であ
る。

【０１０４】もし信号レベルがあるレベルより高いな
ら、残留像は像消去ユニットで再び消去される。消去工
程は残留像が十分に小さくなるまで繰り返される。

【０１０５】その装置は下記工程を含む、本発明による
表示器の光刺激性燐光体パネルに貯蔵される放射線量を
読出す方法を提供する： １）刺激放射線で前記スクリーンを走査する； ２）刺激時に放出された光を検知する； ３）検知された光を前記像の電気信号表示に変換する； ４）消去されたスクリーンを得るために消去光に前記ス
クリーンを供する； ５）前記消去されたスクリーンの少なくとも一部に工程
１）〜３）を適用する； ６）消去されたスクリーン上で検知可能な放出された光
の最大量を表す限界信号値によって工程５）の結果とし
て得られた電気信号を限界づける（前記消去されたスク
リーンはスクリーンが工程１）で走査される解像度より
低い解像度で工程５）で走査される）。

【０１０６】好ましくは本発明によれば消去されたパネ
ル又はその少なくとも一部が走査される解像度がパネル
の走査が消去前の読出し中に行われる解像度より低い。
このようにして消去されたスクリーンの追加の読出しに
よって占められる時間は最小に保たれる。

【０１０７】特別な例ではパネルは第１方向にレーザー
ビームを偏向し、第１方向と垂直な第２方向にパネルを
移動することによって走査される。パネルが工程５）で
走査される解像度はパネルは工程１）で走査される解像
度に対して低下される。それは消去されたパネルが工程
５）中に前記第２方向に移動されるスピードを、スクリ
ーンが工程１）で前記第２方向に移動されるスピードよ
り高く調整することによって行われる。

【０１０８】消去後パネルに残っているエネルギーは十
分に小さくすべきである。好ましくはパネルが最高機械
感度で第２時間を読取られるときに検知される信号レベ
ルは前記最高感度での読出し装置の最大ダイナミックレ
ンジより１０００倍小さい。

【０１０９】工程５）から生じる信号が予め設定した限
界信号値を越える場合には、これはパネルがスクリーン
の再使用を可能にする適当な範囲まで消去されていない
ことを示す。この例ではパネルはもう一度消去されるか
又は特定のパネルがさらに再使用できないことを決定し
なければならない。その場合には装置は様々な構成要
素、例えばハウジング及びその燐光体をリサイクルする
ために表示器を使い尽くすこと（swallow）ができる。

【０１１０】本発明の別の側面は下記のものを含む光刺
激性燐光体パネルで貯蔵される放射線信号（放射線エネ
ルギー）を読出すための装置に関する： （ｉ）刺激放射線によって貯蔵パネルを走査するための
手段及び刺激時に前記パネルによって放出される光を検
知し、検知された光を前記放射線信号を表す第１電気信
号に変換するための手段を有する読出しユニット； （ii）消去されたパネルを得るために消去光にパネルを
供するための消去ユニット； (iii) 前記読出しユニットから前記消去ユニットにパネ
ルを移動するための手段； （iv）読出しユニットを通って前記消去ユニットから消
去されたパネルを移動するための手段； （ｖ）読出しユニットを通って移動されるときに刺激放
射線で消去されたスクリーンの少なくとも一部を走査す
ることによって、それによって放出された光を検知する
ことによって及び消去されたパネルが走査されるときに
検知可能な放出された光の最大量を表す限界信号によっ
て放出された前記光を電気信号に変換することによって
得られた第２電気信号を限界づけるための手段（放射線
信号（エネルギー）を内部に貯蔵したパネルが走査され
る解像度に対して消去されたパネルが走査される解像度
を低下するための手段が与えられる）。

【０１１１】好ましい例では上記種類の装置は単一の読
出しユニットを持つ。かかる装置は経済性及びコンパク
トなデザインの見地から特に有利である。

【０１１２】この好ましい例による読出し装置では読出
しユニットは装置の入力と消去ユニットの間に置かれる
ことが好ましい。

【０１１３】さらに好ましい例ではその装置は入力ユニ
ットから読出しユニットを通って消去ユニットにパネル
を移動するための手段及びパネルを消去ユニットから読
出しユニットを通って入力ユニットに移動するように移
動方向を逆転するための手段をさらに含む。

【０１１４】好ましくはパネルを移動するための手段は
実質的に単一平面で移動する。

【０１１５】この装置の操作のためにさらにより実践的
で相対的に簡単な性能は次のとおりである。燐光体試料
は上部に光学フィルターを含むカセット内に存在する。
紫外光だけがこのフィルターを通過することができる。
ディスケットの形のパーソナルモニターカセットが（デ
ィスクドライブの形の）読出し装置に供給されるとき、
フィルターは自動的に動かされる。燐光体の放出された
光は刺激中に測定される。それゆえダイオードレーザー
又はＬＥＤの光は１ｍｍ直径のファイバー中に結合され
る。このファイバーの端は燐光体試料の上に５ｍｍのと
ころに置かれる。そうすることによって光は約１ｃｍ^２
の領域にわたって広がる。同じ距離においてファイバー
の配列は放出された光を捕獲する。これらのファイバー
の他端において光学フィルター及び光電増倍管が光を検
知するために置かれる。

【０１１６】読出し走査の終了時に、燐光体は同じ光源
で長時間刺激され、燐光体を消去する。それを消去ユニ
ットに移動することもできるが、この例が時間と空間の
節減の点で好ましいことは明らかである。消去後燐光体
が再び測定される。この残留信号は第１信号と比較さ
れ、これらの信号の間の違いは線量を表示する。

【０１１７】別の、より複雑な装置では、パネルは入力
ユニットのカセットから取出され、読出しユニットに供
給され、そこでそれは刺激放射線によって測定される。

【０１１８】刺激時に放出された光が検知され、像信号
に変換される。読出し操作の終了時に、燐光体は同じ光
源で長時間刺激され、燐光体を消去する。それを消去光
での照射に供される消去ユニットに移動することもでき
るが、かかる装置はコンパクトさに欠け、より複雑で高
価である。最後に、移動方向は反転され、読出し及び消
去パネルが再び読出しユニットを通って入力ユニットに
移動され、そこでそれはカセット中に戻る。読出しユニ
ットでは消去されたパネルは刺激放射線によって走査さ
れ、再び刺激時に放出された光が検知され、電気信号に
変換される。この信号は消去後パネル中に残っている残
留信号を表す。この信号は次いで電子コンパレータに適
用され、そこでその値は消去後パネル上で検知可能な最
大エネルギーレベルを表す限界信号と比較される。

【０１１９】別の特別な例では燐光体パネルはカセット
から完全に取出される。それゆえパネルはベースプレー
トに適用された光刺激性燐光体材料の層を光密にカバー
するためにベースプレートに除去自在に固定できるベー
スプレートのための（シャッター素子としての）キャッ
プ及び平らな実質的に硬質のベースプレートを含むタイ
プのカセット内で運搬される。この例ではカセットはキ
ャップを持ち上げることによって開放される。キャップ
は読出し装置の外側の位置で保持される。光刺激性燐光
体スクリーンを運搬するベースプレートは読出し及び消
去ユニットを通って移動される。

【０１２０】カセットの移動は読出しカセットが第２時
間読出しユニットを通過するような方法で組織されてい
るので、消去されたパネルの読出しを可能にするために
追加のカセット移動手段又は追加の読出し手段の如き追
加の手段を与えることはこのタイプの装置では必要では
ない。装置のデザインはこのようにして極めてコンパク
トにすることができ（例えば一部を形成するビルトイン
ディスプレイから離した、コンピューター中のディスク
ドライブユニットのように小さくすることができる）、
それはこの用途では極めて好ましい。

【０１２１】本発明を１以上の好適な具体例に関連して
説明したが、本発明をそれらの具体例に限定することを
意図したものでないことは理解されるだろう。逆に、ク
レームによって規定された本発明の技術的範囲に含まれ
るような全ての代替例、変形例、均等例をカバーするこ
とを意図している。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ポール・ルブラン ベルギー国モートゼール、セプテストラー ト 27 アグファ・ゲヴェルト・ナームロ ゼ・ベンノートチャップ内 (72)発明者 ペテル・ウイレムス ベルギー国モートゼール、セプテストラー ト 27 アグファ・ゲヴェルト・ナームロ ゼ・ベンノートチャップ内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入射放射線エネルギーを吸収するための
   貯蔵媒体を含むパーソナルモニターであって、前記貯蔵
   媒体が実質的にＵＶ−Ｂ及びＵＶ−Ａ線から構成され
   た、３５０ｎｍ以下の波長を有する放射線から生じる放
   射線エネルギーを貯蔵することができる貯蔵燐光体パネ
   ルを含み、前記パネルが３５０ｎｍ以上の波長を有する
   放射線を吸収する光学フィルターでカバーされ、前記パ
   ネルがハウジング内に存在するパーソナルモニター。
2. 【請求項２】 ＥＰＲＯＭ、バブルメモリー、不揮発性
   ＲＡＭ又は磁気メモリーであるデジタル記憶媒体をさら
   に含む請求項１記載のパーソナルモニター。
3. 【請求項３】 下記工程を含む、３５０ｎｍ以下の波長
   を有する放射線から生じる放射線エネルギーの貯蔵量を
   定量的な方法で測定するための方法： ｉ）請求項１又は２記載のパーソナルモニターを与え
   る； ii）前記モニターのハウジングを開放し、それによって
   前記貯蔵燐光体パネルが前記放射線に感受性のある対象
   物と同時に比例して暴露されるような方法で入射放射線
   によって前記光学フィルターでカバーされた前記貯蔵燐
   光体パネルを照射する； iii）前記ハウジングを閉じる； iv）読出し装置にパーソナルモニターを入れ、貯蔵燐光
   体パネルをカバーする光学フィルターを除去し、可視光
   から、熱エネルギーから又は電気発光エネルギーから生
   じる刺激エネルギーを前記貯蔵燐光体パネルに加え、光
   電増倍管、フォトダイオード、フォトトランジスタ又は
   ガス検知器を含む光学システムである検知器によって前
   記貯蔵燐光体パネルから放出されたエネルギーをデジタ
   ル的に検知する工程によって前記貯蔵燐光体パネルを読
   出す； ｖ）貯蔵された残りのエネルギーを消去する。
4. 【請求項４】 前記光学システムが光ファイバーで光を
   平行にし、それを光検知器に導き、前記光検知器に入る
   前に刺激放射線を吸収し蛍光を透過する光フィルターが
   存在する請求項３記載の方法。
5. 【請求項５】 請求項３又は４の方法による貯蔵手段の
   読出しのための装置であって、前記装置が前記貯蔵手段
   によって放出されたエネルギーを定量的に測定するため
   にＤＳＰ（デジタル信号処理）チップを含む装置。