JPH1135937A - 増感紙用希土類蛍光体およびそれを用いた増感紙 - Google Patents

増感紙用希土類蛍光体およびそれを用いた増感紙

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JPH1135937A
JPH1135937A JP19823797A JP19823797A JPH1135937A JP H1135937 A JPH1135937 A JP H1135937A JP 19823797 A JP19823797 A JP 19823797A JP 19823797 A JP19823797 A JP 19823797A JP H1135937 A JPH1135937 A JP H1135937A
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JP
Japan
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phosphor
intensifying screen
silica
rare earth
silica particulates
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JP19823797A
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English (en)
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Hirobumi Takemura
博文 竹村
Tomohito Inoue
智仁 井上
Yohei Shimizu
洋平 清水
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Toshiba Corp
Toshiba Development and Engineering Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Electronic Engineering Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 増感紙用蛍光体の分散性を向上させて、蛍光
膜の解像度およびX線励起輝度を向上させる。 【解決手段】 式:Gd22 S:Tbで表される蛍光
体粒子の表面が、シリカ微粒子で被覆されていることを
特徴とする増感紙用希土類蛍光体、およびそれを用いた
増感紙。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、X線増感紙に用い
られるGd22 S:Tb(テルビウム付活酸硫化ガド
リニウム)蛍光体およびそれを用いた増感紙に関し、さ
らに詳細には、分散性が向上した該蛍光体およびそれを
用いた増感紙に関する。
【0002】
【従来の技術】X線増感紙は、X線診断、工業用放射線
非破壊検査などに使用される。このような増感紙に形成
される蛍光膜には、特に下記の特性が要求されている。 (1)発光効率が高いこと; (2)X線の吸収が大きいこと;および (3)X線フィルムの分光感度に合った発光スペクトル
を有すること。
【0003】上記の要求特性のうち、発光効率が高いこ
とは、X線診断の際に被験者のX線被爆線量を少なくす
ることから重要である。また、X線は物質に対する透過
性が優れていることから、高い発光を得るためにはX線
吸収の大きい蛍光体が必要であり、X線吸収を大きくす
るには、原子番号の大きい元素を使用しなければならな
い。そして、良質の画質のX線写真を得るには、用いら
れる蛍光体は、X線フィルムの分光感度に合ったスペク
トルを有することが重要である。
【0004】これらの条件をある程度満たす蛍光体とし
て、タングステン酸カルシウム(CaWO4)系蛍光体に
代わって、テルビウム付活酸硫化ガドリニウム、LaO
r:Tb(テルビウム付活酸臭化ランタン)のような
希土類蛍光体が用いられている。そして、これらの蛍光
体を使用するX線増感紙により、人体が受けるX線被爆
線量を低減することができた。しかしながら、X線被爆
線量をさらに低減させるためにも、これら希土類蛍光体
や、それを用いる蛍光膜の発光効率の向上が望まれてい
る。
【0005】テルビウム付活希土類蛍光体については、
特開昭52−103989号公報に、テルビウムに加え
てツリウムによって付活することにより、感度が向上す
ることが、特開昭56−151783号公報に、微量の
セリウムとハロゲン元素を含有させることにより、感度
が向上することが、また、特開平1−165690号公
報に、微量のジスプロシウムを含有させることにより、
感度および解像度が向上することが、それぞれ開示され
ている。さらに、特開昭59−138292号公報に
は、陰極線管用蛍光体として用いるテルビウム付活酸硫
化イットリウム蛍光体に、微量のゲルマニウムを添加し
て、輝度が向上することが開示されている。しかしなが
ら、このように各種の元素を微量含有させることによる
増感紙用希土類蛍光体の改良では、増感紙の輝度を向上
させるのに限界があり、解像度とX線励起輝度につい
て、いっそうの向上が望まれている。
【0006】特開昭62−267390号公報には、陰
極線管用の蛍光体に、平均粒径が0.1〜1nmのシリカ
超微粒子を配合して、発光輝度が高く、付着力が強く、
混色が少ない蛍光体が得られることが開示されている。
しかしながら、ここにはX線増感紙用蛍光体への適用に
ついての記載はない。
【0007】特開平3−6289号公報には、アルコー
ル中に分散させたX線増感紙用蛍光体に、ケイ酸アルキ
ルを添加し、アンモニア水のようなアルカリ性物質を加
えることによって、蛍光体表面にシリカ薄膜を形成さ
せ、付着物質による輝度の低下が少なく、優れた耐水性
が得られることが開示されている。ここで蛍光体の表面
に形成されるのはシリカの連続的な薄膜であり、その目
的は上記のように本発明の目的と異なっている。
【0008】特開平3−255400号公報には、X線
増感紙に形成された蛍光体層の表面を、金属酸化物の微
粒子で被覆して、帯電防止性のよい増感紙が得られるこ
とが開示されている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】蛍光体に各種の元素を
含有させることによる、X線増感紙の解像度やX線励起
に対する輝度の向上に限界がある理由として、X線増感
紙用蛍光体、特に酸硫化ガドリニウム系蛍光体の、蛍光
膜を形成するためのスラリーを調製する際に用いられる
バインダーや溶媒に対する分散性が劣り、均質で緻密な
蛍光膜が得られないことが挙げられる。
【0010】本発明の目的は、増感紙用のテルビウム付
活酸硫化ガドリニウム蛍光体の分散性を向上し、そのこ
とによって、該蛍光体を用いた増感紙に緻密な蛍光膜を
形成することにより、解像度およびX線励起輝度を向上
させることである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成するために検討を重ねた結果、テルビウム付活
酸硫化ガドリニウム蛍光体粒子の表面を、シリカ微粒子
で被覆することによって、その目的を達成しうることを
見出して、本発明を完成するに至った。
【0012】すなわち、本発明の増感紙用希土類蛍光体
は、 式:Gd22 S:Tb で表される蛍光体粒子の表面が、シリカ微粒子で被覆さ
れていることを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】テルビウム付活酸硫化ガドリニウ
ム蛍光体粒子の表面を被覆するシリカ微粒子は、平均粒
径が3〜100nmのものが好ましく、4〜20nmのもの
がさらに好ましい。平均粒径が3nm未満では、蛍光体の
分散性を向上させる効果はなく、解像度の向上が認めら
れない。一方、平均粒径が100nmを越えると、解像度
がかえって低下する。
【0014】このような平均粒径を有し、本発明におい
てテルビウム付活酸硫化ガドリニウム蛍光体粒子の表面
処理に用いられるシリカ微粒子としては、煙霧質シリ
カ、沈殿シリカ、シリカエアロゲルなどが例示される。
【0015】被覆されるシリカ微粒子の量は、テルビウ
ム付活酸硫化ガドリニウム蛍光体粒子に対して0.00
05〜1.2重量%が好ましく、0.005〜0.1重
量%がさらに好ましく、0.01〜0.07重量%が特
に好ましい。0.0005重量%未満では、また1.2
重量%を越えると、X線励起輝度の向上が見られず、
1.5重量%を越えると、逆に蛍光体の凝集を起こし、
X線励起輝度がかえって低下する。
【0016】シリカ微粒子によるテルビウム付活酸硫化
ガドリニウム蛍光体粒子の表面処理は、次のようにして
行うことができる。すなわち、処理すべき蛍光体粒子を
純水中に入れて、十分に撹拌する。撹拌を続けながら、
水酸化ナトリウムなどでpHを調整したアルカリ性溶液
を、シリカ微粒子を分散させた分散液に加える。次に、
硝酸亜鉛、硫酸亜鉛、硝酸バリウム、硝酸アルミニウ
ム、塩化亜鉛のような硝酸塩、硫酸塩、塩化物のいずれ
かを適当量加えることにより、シリカ微粒子が蛍光体粒
子の表面に吸着されて、シリカ微粒子からなる被覆層を
形成する。ついで、純水によって蛍光体を数回洗浄し、
残留イオンを除去した後、乾燥する。乾燥後、得られた
塊状の蛍光体をふるいに通すことにより、本発明の表面
処理された蛍光体粒子が得られる。
【0017】本発明の、粒子表面にシリカ微粒子が被覆
されたテルビウム付活酸硫化ガドリニウム蛍光体を用い
て、増感紙を製造することができる。たとえば、バイン
ダーを溶解した有機溶媒に該蛍光体を分散させ、分散液
を常法により、支持体の表面に塗布して、乾燥すること
により、該支持体の表面に蛍光膜を形成させて、増感紙
とする。
【0018】バインダーとしては、ポリビニルブチラー
ル、ポリ酢酸ビニル、エチルセルロースなどが例示され
る。有機溶媒は、バインダーを溶解させ、また蛍光体を
分散させることができ、比較的低温の加熱で乾燥させる
ことができるものであればよく、酢酸エチル、酢酸プロ
ピル、酢酸ブチルのようなエステル系溶媒;アセトン、
メチルエチルケトンのようなケトン系溶媒などが例示さ
れる。支持体としては、酢酸セルロース、ポリエチレン
テレフタレート、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボ
ネートなどが例示される。支持体の厚さは、一般に80
〜1,000μm であり、取扱いの容易なことから、8
0〜500μm が好ましい。支持体上に形成される蛍光
膜の厚さは、一般に100〜1,000μm であり、必
要とする発光輝度を得るためには、200〜600μm
が好ましい。
【0019】
【作用】テルビウム付活酸硫化ガドリニウム蛍光体の粒
子表面に形成されたシリカ微粒子からなる被覆層の存在
により、該蛍光体のスラリー中における分散性が向上
し、均質で緻密な蛍光膜が得られる。このことが、該蛍
光膜の解像度およびX線励起輝度の向上に寄与する。
【0020】
【実施例】以下、実施例によって、本発明をさらに詳細
に説明する。実施例中、部は重量部を表す。本発明は、
これらの実施例によって限定されるものではない。
【0021】分散性の評価には、蛍光体粒子の凝集によ
る粒度分散を測定した。すなわち、コールターカウンタ
ー法によって粒度分布を、また通気法によって平均粒度
を測定し、粒度分布50%D/平均粒度(μm)=分散度
として分散性を評価した。分散度は、値が1に近いほど
分散性が良好なことを示す。
【0022】得られた蛍光体を、通常の増感紙蛍光膜作
成時と同様に調合して、蛍光膜を形成した。すなわち、
蛍光体8部とエチルセルロース1部を、酢酸エチルと酢
酸ブチルの重量比2:8の混合溶媒1部に添加して十分
に混合し、蛍光体スラリーを調製した。これをポリエチ
レンテレフタレート支持体に、乾燥後の厚さが500μ
m になるように、ナイフコーターを用いて均質に塗布
し、50℃で乾燥して、蛍光膜を得た。この蛍光膜につ
いて、解像度およびX線励起輝度を測定した。
【0023】実施例1 テルビウム付活酸硫化ガドリニウム蛍光体(Gd22
S:Tb)100部を500部の純水中に分散させた。
平均粒径5nmの煙霧質シリカ0.01部を、水酸化ナト
リウムによりpHを10に調整したアルカリ水溶液0.0
9部に分散させたシリカ分散液を調製し、これを上記の
蛍光体分散液に加えて20分撹拌した。これに、0.4
モル硫酸亜鉛溶液2部を加えて30分撹拌し、シリカ微
粒子を蛍光体粒子の表面に沈着させた。撹拌後、蛍光体
を沈降させ、上澄液をデカンテーションによって除去
し、蛍光体を純水1,000mlによって3回洗浄した
後、ろ過して、温度130℃で乾燥した。ついで、30
0メッシュのふるいに通して、表面処理されたテルビウ
ム付活酸硫化ガドリニウム蛍光体を得た。SEMによる
観察および分析の結果、該蛍光体は、表面を平均粒径5
nmのシリカ微粒子0.01重量%で被覆されていた。
【0024】上記の蛍光体について、前述の方法によっ
て分散度を測定した。また、前述のようにして製造され
た蛍光膜の解像度およびX線励起輝度を測定して、それ
ぞれ未処理のテルビウム付活酸硫化ガドリニウム蛍光体
から製造された蛍光膜についての値を100%とする相
対値を求めた。これらの結果を表1に示す。なお、表1
には、参照のために未処理蛍光体の分散度も併せて記載
する。
【0025】実施例2 シリカ微粒子として、平均粒子径16nmの煙霧質シリカ
0.01部を用いたほかは実施例1と同様にして、表面
処理されたテルビウム付活酸硫化ガドリニウム蛍光体を
得た。該蛍光体について、実施例1と同様の評価を行っ
たところ、表1に示すとおりであった。
【0026】実施例3 シリカ微粒子として平均粒子径5nmの煙霧質シリカ0.
001部を用い、pHが10の水酸化ナトリウム水溶液の
量を0.009部としたほかは実施例1と同様にして、
表面処理されたテルビウム付活酸硫化ガドリニウム蛍光
体を得た。該蛍光体について、実施例1と同様の評価を
行ったところ、表1に示すとおりであった。
【0027】実施例4 シリカ微粒子として平均粒子径5nmの煙霧質シリカ0.
1部を用い、pHが10の水酸化ナトリウム水溶液の量を
0.9部としたほかは実施例1と同様にして、表面処理
されたテルビウム付活酸硫化ガドリニウム蛍光体を得
た。該蛍光体について、実施例1と同様の評価を行った
ところ、表1に示すとおりであった。
【0028】実施例5 シリカ微粒子として、平均粒子径70nmの煙霧質シリカ
0.01部を用いたほかは実施例1と同様にして、表面
処理されたテルビウム付活酸硫化ガドリニウム蛍光体を
得た。該蛍光体について、実施例1と同様の評価を行っ
たところ、表1に示すとおりであった。
【0029】
【表1】
【0030】実施例6 シリカ微粒子として、平均粒子径12nmの煙霧質シリカ
の、表2に示すように各種の量を、それぞれ9倍量の、
pHが10の水酸化ナトリウム水溶液に分散させて蛍光体
分散液に添加したほかは実施例1と同様にして、表面処
理されたテルビウム付活酸硫化ガドリニウム蛍光体を得
た。これらの蛍光体についてX線励起輝度の評価を行っ
たところ、表2に示す結果を得た。これより、X線励起
輝度は、シリカ微粉末の添加量が0.0005〜1.2
重量%の範囲で向上しており、0.005〜0.1重量
%で向上効果がより大きく、0.01〜0.07重量%
でその効果が特に著しいことが明らかである。
【0031】
【表2】
【0032】
【発明の効果】本発明の増感紙用希土類蛍光体は、分散
性に優れ、均質で緻密な蛍光膜が得られるので、X線増
感紙として用いられるときに、優れた解像度とX線励起
輝度が得られる。
【0033】本発明の増感紙は、上記の効果により、医
療用および工業用のX線造影の際の鮮鋭度が改良され、
被爆量を減少させることができる。
フロントページの続き (72)発明者 清水 洋平 神奈川県川崎市川崎区日進町7番地1 東 芝電子エンジニアリング株式会社内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 式:Gd22 S:Tb で表される蛍光体粒子の表面が、シリカ微粒子で被覆さ
    れていることを特徴とする増感紙用希土類蛍光体。
  2. 【請求項2】 シリカ微粒子の平均粒径が、3〜100
    nmである、請求項1記載の増感紙用希土類蛍光体。
  3. 【請求項3】 シリカ微粒子の平均粒径が、4〜20nm
    である、請求項2記載の増感紙用希土類蛍光体。
  4. 【請求項4】 シリカ微粒子の量が、蛍光体粒子に対し
    て0.0005〜1.2重量%である、請求項1記載の
    増感紙用希土類蛍光体。
  5. 【請求項5】 シリカ微粒子の量が、蛍光体粒子に対し
    て0.005〜0.1重量%である、請求項4記載の増
    感紙用希土類蛍光体。
  6. 【請求項6】 請求項1記載の希土類蛍光体を用いた増
    感紙。
JP19823797A 1997-07-24 1997-07-24 増感紙用希土類蛍光体およびそれを用いた増感紙 Pending JPH1135937A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009506157A (ja) * 2005-08-24 2009-02-12 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 発光材料
US20200225596A1 (en) * 2019-01-15 2020-07-16 Xerox Corporation Toner composition comprising gadolinium oxysulfide particles
CN113061433A (zh) * 2021-03-17 2021-07-02 黄石 一种荧光体材料的制造方法及照明设备

Cited By (3)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009506157A (ja) * 2005-08-24 2009-02-12 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 発光材料
US20200225596A1 (en) * 2019-01-15 2020-07-16 Xerox Corporation Toner composition comprising gadolinium oxysulfide particles
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