JPS593300A - 改善されたｘ線スクリ−ン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ｘ線発見の直後以来Ｘ線コンバージョンスクリーンとも
呼ばｎるＸ線強化スクリーンがｘ６エネルギーをよシ有
用な紫外−可視光線に変換させる目的で使用され２てい
る。このＸ線コンバージョンスクリーンの鍵となる構成
成分は入射Ｘ線ホトン（光子）を吸収しそして紫外−可
視エネルギーのそれに代るホトンを生成させる燐光体（
ｐｈｏｓｐｈｏｒ）物質である。そのようなスクリーン
は今では工業および医療分野において広く使用されてい
る。使用に当ってはカセット中にマウントシたスクリー
ンは直接Ｘ線ビーム中に置か扛そしてＸ線よシも燐光体
スクリーンによ多発光さｎる光線に対してよシ敏感な光
感受性フィルムシートに密着せしめらｎる。かくしてフ
ィルム上に１強化さした」画像が生成さ扛る。

通常はＸ綜コンバージョンスクリーンの製造においては
、燐光体は個々の成分の溶液またはスラリーの混合また
は単に成分を一緒に粉砕し次いで柚々の雰囲気（例えば
窒素、水素その他）中で高温で焼成して所望の結果全達
成することによシ製造さｒる。次いでこの燐光体を適当
な結合剤と混合し、支持体上にコーティングしそして乾
燥させる。使用の間生成物全保護するためにオーバーコ
ートを適用しそして仕上げら扛ｆｃ　Ｘ　ｉｌ！コンバ
ージョンスクリーンの使用可能寿命全増加することがで
きる。

ルミネッセンスを示す多くの既知の物質が存在している
け扛ともそｎら′ｆｔＸ線強化スクリーン中で有用なら
しめるに必要な特定の性質を有するものはほとんどない
。例えば長年の間Ｘ線スクリーン用に最も広く使用さ牡
ている燐光体はタングステン酸カルシウムであシそして
そｎから製造さｆｉたスクリーンはその他の燐光体およ
びスクリーンの判定の標準として使用さｎている。近年
、多数のその他の燐光体が可能性あるＸ線スクリーン中
での使用に対して提案さ扛ている。例えば米国特許第４
，２２５，６５３号明細書はＭ′構造イツトリウム、ル
テチウムおよびガドリニウムのタンタル酸塩ヲヘースと
する多数の青色または緑色発光燐光体の使用全提案して
いる。こ扛らタンタル酸塩は希土類物質（例えばニオビ
ウム、ツリウム、テルビウムその他）の使用により更に
活性化させることができ、そして燐光体の混合物も１だ
使用することができる。

前記米国特許明細書による燐光体がニオビウムまたはツ
リウムを含有している場合その発光は主として青色であ
り、他方テルビウムの使用は緑色発光を生ずる。前記米
国特許の燐光体を使用して製造さ−ｎだスクリーンは通
常のＯａＷ○４スクリーンよシも顕著によシ速くそして
より鮮明ではあるけｎども、と扛らの新しいスクリーン
はよりノイズが多い。Ｘ線情報理論に関しての「ノイズ
」なる表現は有用な情報を有していすそしてその存在が
その系における正常な情報伝達を阻害するようなシグナ
ルに対して適用される。すなわちノイズはじゃまな現象
である。

本発明の目的は改善さｎた速度および鮮明さおよび低い
ノイズを有するＸ線強化スクリーン　５− の製造に適尚な燐光体混合物を提供することである。

こ扛らおよびその他の目的は、支持体、前記支持体上の
燐光体混合物および前記燐光体混合物に対する結合剤を
包含しそして前記燐光体混合物が本質的に５〜７５重ｆ
％の単斜Ｍ′構造を有しそして （ａｌ　　ＹＮｂｚＴａｌ−ｘ０４　（式中Ｘは０〜約
０．１５である）、 ｆｂｌ　　ＬｕＮＤｘＴａｌ−ｘｏ４（式中Ｘは０〜約
０．２０である）、 （ｃｌ　　Ｙｌ　−ｙＴｍｙＴａｏ　４　Ｃ式中ｙは０
〜約０．３０である）、 ｆｄｌ　　前記（ａｌおよび（ｂｌの固溶体、およびｔ
ｅ＋　　前記（ａｌおよび（Ｃ１の固溶体よりなる群か
ら選ばｎた希土類タンタル酸塩を加えたタングステン酸
カルシウムよシなること６一 を特徴とするＸ線強化スクリーンを提供することにより
達成さする。

この混合物から製造さｎたスクリーンは良好な速度およ
び鮮明さおよび低いノイズを示す。

こｎは予期せざる結果である。その理由はＸ線コンバー
ジョンスクリーンの製造に有用な燐光体物質はその数に
おいて多いのであるけ扛ども、この目的のために個々の
燐光体音−緒に混合することは非常に異例であるからで
ある。その理由は燐光体の形態または結晶構造が大きく
異っているからである。

この複合さｆｌ、た好ましい構造体は順次に支持体、反
射層、本発明の混合燐光体を含有する螢光ｊ−および保
ｆＩ層を含有している。この構造は通常の青色感受性Ｘ
線フィルムと共に使用するタメのＸ線コンバージョンス
クリーンとして顕著に有用である。その理由はそｆが単
−燐光体例えば希土類タンタル酸塩単独から製造さｎた
通常のスクリーンよりも一層低いスクリーン／フイルム
ノイズヲ有する鮮明な画像を生成させるからである。本
発明のＸ線スクリーンの好適な態様はその燐光体が重量
％で７０／３０または９０／１０の比率のＣａＷＯ４／
’ＹＴａＯ４であるものである。

第１図はＣ！ａＷＯ４およびＹＴａＯ４：ＮｂのＸ線励
起螢光発光スペクトルである。

第２図は０ａＷＯ４およびＣａ、ＷＯ４とＹＴａＯ４：
　Ｎｂの混合物のＸ線励起螢光発光スペクトルである。

本発明の実施においては、燐光体を溶媒中で適当な結合
剤と混合し、その後で通常のＸ線ススクリーン支持体上
にコーティングする。タングステン酸カルシウムは当技
術分野では非常に古くからのルミネッセンスを発生する
物質である。従ってその製造には議論を必要としない。

本発明の実施に有用な希土灼タンタルｅ塩は米国船許第
４，２２５，６５３号明細書の教示により製造される。

こｎら物質は通常、所望量で適当な溶媒（例えばｎ−ブ
チルアセテート丸・よびｎ−プロパツールの混合物）中
で混合させそして得らｎた浴液を適当な結合剤（例えば
ポリビニルブチラール）と混合して懸濁液を生成せしめ
、そしてこｎを通常の方法で典型的支持体（例えばポリ
エチレンテ１／フタレート）上にコーティングする。反
則Ｊｊｌ　（例えば適当な結合剤中に分散さｔたＴｉ０
２）　（ｉ７支持体と燐光体層との間に挿入することが
できる。保護層をもまたこの燐光体の上にコーティング
することができる。

典型的Ｘ線強化スクリーンにおいては、本発明の粉末混
合燐光体組成物を適当な結合剤によって薄い層として可
撓性支持体例えば厚紙またはポリエステルフィルムに接
着せしめる。燐光　９一 体／結合剤組成物は通常重量基準で８５〜約９６％の燐
光体を含有しうる。燐光体層は典型的には支持体上に約
０．００５インチ（０，０１２７ｃｍ）〜約０，０５イ
ンチ（０，１２７α）の湿潤時厚さでコーティングさ扛
る。多数の通常の結合剤のいすｎか一つの中の燐光体分
散液はボールミル処理によシそして従来技術例えば米国
特許第２，６４８．Ｅｌ　５１号、同第２，８１９，１
８３号、同第２，９８７，８８２号、同第３，０４３，
７１０号および同第３，８９５，１５７号各明細書に周
知のその他の方法によって達成することができる。使用
しつる通常の支持体としては適当にサイズ処理または例
えばバライタでコーティングした厚紙、セルロースアセ
テート、セルロースプロピオネート、セルロースアセテ
ートプロピオネート、セルロースアセテートブチレート
、ポリ（ビニルクロリドまたはビニルアセテート）、ポ
リアミド、金属シート例えばアル−１〇− ミニラム、およびポリ（エチレンテレフタレート）がお
ばらｎる。後者が好ましい支持体である。Ｘ線スクリー
ンとして使用するためには支持体はＸ線に対しては透過
性でなくてはならない。こｔら支持体に対しては約０．
０００２５インチ（０，００［］６６４ｍ　〜約０．５
０インチ（Ｑ、７６ｃｍ）の厚さが適当である。約０，
０１インチ（０，０２５ｃＩｎ）の厚さが好ましい。

特に図面に関して述べるに、第１図は２のＸ線スクリー
ンのＸ線励起螢光発光スばクトルを示している。スクリ
ーンｔＡｌは燐光体として０ａＷＯ４を使用して製造さ
ｎ、他方スクリーン（ＢｌはＹＮ’ｂＯ，０２ＴａＯ，
９８０４燐光体を使用して製造さｎている。波長は一方
の軸上にｎｍで示さｆておｐそして出力の相対強度は第
２の軸上に示さ扛ている。

スクリーン（Ａ）は４３６ｍｍにその最大発光をもって
示さｔｌそしてスクリーン（Ｂｌは４１９ｍｍで示さし
ている。後者がより大なる出力？肩している。

第２図は更に２種のＸ線スクリーンのＸ線励起螢光発光
スにクトルを示す。スクリーン（Ａｌは０ａＷＯ４ｆ使
用して製造さ扛、そして本発明の燐光体混合物を表わす
スクリーン（Ｃ１は０ａＷＯ４：ＹＮｂＯ，０２ＴａＯ
，９８０４燐光体の７０：３０の混合物から製造さする
。スクリーン（Ａｌは４３６ｍｍに、そしてスクリーン
（Ｃ１は４３７ｍｍに最大発光ヲ有している。こｔは異
常である。その理由はＹＮｂｏ、０２Ｔａ０．９８０４
自体の発光ｉｊ４１９ｎｍ［：第１図のスクリーンＣＢ
＋参照〕だからである。すなわちこの混合物はより望ま
しい最大値を示し、そ扛自体０ａＷＯ４に近くしかもＯ
ａＷ○４よｐも高い強度を准゛している。

０ａＷＯ４の量が２５％〜約９５％の債である燐光体混
合物を本発明の範囲内で使用することができる。７０％
０ａＷ０４と６０％ＹＮｂ（１，０２’ｌ’ａＯ，９８
０４との混合物が好ましい。この特定の混合物を使用し
て製造さｔ′１．たスクリーンは優ｎた出力および望ｌ
しいＯａＷ○４発光最高値に近い最大発光を有している
。より重要なことには適当なハロゲン化銀Ｘ線フィルム
エレメントと共に使用した場合、このフィルム／スクリ
ーン組合せハ同−速度を有する通常のフィルム／スクリ
ーン組合せに比べて改善さｔた速度および鮮明さおよび
よｐ低いかまたほこ扛に等しいノイズを示す。

こ扛らの改畳は従来技術の燐光体（例えばＣ！ａＷＯ４
）に比べてより低い燐光体コーティング重量でコーティ
ングさｎた本発明の燐光体を使用して達成ブることがで
きる。

本発明を以下の実施例によｐ説明する。ここに例１は最
良の様式であると信じられる。

２例　　１ １３− 次の成分全約１６時間ボールミル処理することにより燐
光体懸濁液を製造する。

０ａＷＯ４燐光体　　　　　　　３９１８１ｉ’シ製造
） １３．３％ポリビニルブチラール結合　　２４１２剤溶
液 これは７０／３０の０ａＷＯ４／ＹＴａＯ４：　Ｎｂ重
量比に相当する。

結合剤溶液は次の組成をＭしていた。

ｎ−ブチルアセテート　　　　　　　　６１１６ｆｎ−
プロパツール　　　　　　　６１１６２％シリコーン溶
液　　　　　　３０８モノエチルフエニルフエノール七
ノ　　　　８０スルホン酸カリウム塩 グリセロールモノラウレート　　　　　　５０４ポリビ
ニルブチラール　　　　　　　　２０１２前記シリコー
ン溶液はトルエン中２重量％の重１４− 合体状有機シリコーン流体であって、比重０．９６／２
０℃、２５℃でオストワルド粘度計により測定して４−
４０センチストークスの粘度を有するものである。

クロロスルホン化ポリエチレン中に分散サセたルチル型
ＴｉＯ２ｉ包含する反射層を予め適用したポリ（エチレ
ンテレフタレート）フィルム支持体上にこの燐光体懸濁
液を適用することによってＸ線強化スクリーンを製造し
た。反射層は約１０ミル（０，００１）厚さく湿潤時）
であった。この懸濁液’ｒ　２３．５ミル（０，００９
ｃＩｕ）の湿潤時厚さで乾燥ＴｌＯ２反射層上にコーテ
ィングさせて約０．７１／平方インチの乾燥時燐光体コ
ーティング重重・全生成させた。この燐光体に２重量・
％５１０２５１０２顔料平均直径）を含有するセルロー
スアセテート保護コーティング全１０ミル（０，００４
ｍ）湿潤時厚さでオーバーコーテイングした。次いでス
クリーンを７０℃で１８時間焼成させた。

前記のようにして製造さ扛たスクリーンを通常の青色感
受性Ｘ線フィルムの一部と組合せて露光させることによ
ｐ試験した。前記に製造さ扛たスクリーンの２個の試料
をこの試験に使用した。スクリーンはその各面を通常の
ハロゲン化銀乳剤でコーティングしたＸ線フィルムと共
に使用さｎた。スクリーン（前面および背面）はその間
に両面コーティングしたフィルムをサンドイツチ化した
状態でカセットに挿入して各スクリーンからの燐光体層
が乳剤ノーに接触するようにした。露光は標準階段くさ
びおよび解像力ターゲラトラ使用して８０　ＫＶｐ　、
　２ｍＡのＸ線ユニツ）ｋ使用して、２！＋ｌｌＩ＋ア
ルミニウムターゲツトを通して実施さｎた。次いでフィ
ルムラ通常のＸ線現像系中で現像させ、定着しそして洗
浄させた。比較のために対照として標準Ｏａ、ＷＯ４ス
クリーンが使用さｎた。

次の放射線写真結果が得らｎた。

０ａＷＯ４（対照）　　　０．９８　１２．２　　５．
０　　０．２２５　０．！＋８５７０／３Ｏ−ＯａＷＯ
４／　１．旧　１６．１　５．４　０．２６８　０．３
３５ＹＴａＱ４：Ｎ’ｂ 本例は本発明の燐光体から製造さ扛たスクリーンが純粋
の０ａＷＯ４スクリーンに相当するがしかし燐光体コー
ティング重量の１６％減においてこｎらの結果を達成す
るものであることを示している。

例　　２ セルロースアセテート保護コーティングが８１０２粗面
化剤を含有しないことを除いては例１の記載と同一の方
法でＸ線スクリーンを製造し１７− た。

次の放射線写真結果が得ら扛た。

０ａＷＯ４（対照）　　　１．００　１２．９　　５．
６　　０．２５４　　　［１，３８５７０／３Ｏ−Ｏａ
ＷＯ４／　１．０１　１２．６　６．６０．２９５　０
．３６５ＹＴａ０４：Ｎｂ 本例は約り％少い燐光体コーティング重量で本発明の燐
光体全使用して製造さ牡たスクリーンの使用によって０
ａＷＯ４対照と比べてよシ良好な結果を達成しうること
を示している。

例　　３ ０ａＷ０４のＹＴａＯ４：Ｎｂに対する重量比−１９０
１０としそして燐光体懸濁液の湿潤時拡がり厚さを３６
ミルとした以外は例１の記載と同様にしてＸ線スクリー
ン全製造した。５１０２粗面化剤は保護コーティングに
は添加さｎなかった。

１８− 次の放射線写真結果が得らｎた。

０ａＷＯ４（対照）　　　１．［１０１１，１４，００
，１８５［１，５５０９０／１Ｏ−ＣａＷＯ４／　１．
０５’　　１１．６　　４．６　０．２２８　０．５２
１ｙ’ｒａｏ４：Ｎｂ 例　　４ 例１の記載と同様にしてＸ線スクリーンが製造さｎたが
ただしここではタンタル酸塩燐光体は次の組成を育して
いた。

Ｙｌ）、９５Ｇ（ｉｎ、ｆ１３Ｎ’ｂｏ＋０２Ｔａ０４
この混合燐光体スクリーンは０ａＷＯ４対照に対する４
、６ラインベア／闘に比べて５，１ラインベア／ｗｎの
Ｍ偉力を有していることが見出さ扛た。

例　　５ 例１の記載のようにするかただし棹々の童のＹＮｂＯ，
０２Ｔａ０．９８０４　ｋ使用して燐光体懸濁液を製造
した。

Ａ　　　　　　　　　　Ｏ（対照） Ｂ　　　　　　　　　　　　２５ ０　　　　　　　　　　　５０ Ｄ　　　　　　　　　　　　７５ ］１ｌｉ１００ こｎ′らの懸濁液全ポリ（エチレンテレフタレート）フ
ィルム支持体上のＴｌＯ２反射ノー上に約３０　ミル（
０，０１２函）の湿潤時コーティング厚さでコーティン
グしそして例１の保護コーティングでオーバーコーテイ
ングした。次の放射線写真結果が得られた。

Ａ　　　　　１．５６　　　５．４０ Ｂ　　　　　１．４５　　　５．１０ ０　　　　１、３４　　　５．３５ Ｄ　　　　　１．２２　　　４．３４ Ｋ　　　　　１．１０　　　４．６３ 本実験け２’ｌｆ々の水準のＹＴａＯ４：　Ｎｂで成功
した結果が得らγｉ、ることを示している。

例　　６ 本発明の範囲内で燐光体混合物が必要であるということ
金示すために、＋Ａｌ　１００％ＣａＷＯ４″！！たけ
ＦＢ＋　１００％ＹＮｂｏ、０２ＴａＯ，９８０４燐光
体全含有する別々のスクリーンを製造した。この燐光体
を例１記載の結合剤に分散させ、そして各分散液金例１
記載のようにポリエチレンテレフタレートフィルム支持
体上にコーティングサ７′１．７’（Ｔ１０２反射層上
にコーティングした。谷燐光体層上に保護コー）１適用
しそしてその組合せ物を両面乳剤コーティングしたＸ線
ハロゲン化銀エレメントを使用して試験した。この組合
せは優ｎた速度を有してはいたけｎども、そ扛は例１の
混合物（例えば７υ１５０の０ａＷＯ４／ＹＴａＯ４：
Ｎｂ）　ｆ　！するスクリーンの組合せよシもノイズが
より多２１− かった。

例　　７ 例１記載のようにするがただしＹＮｂｏ、ｏ２Ｔ′ａ０
．９８ｏ４の代シに活性剤なしのＹＴａＯ４ｆ使用して
燐光体懸濁液全製造した。この混合物は次のように変動
された。

Ａ　　　　　　　　２０ Ｂ　　　　　　　　３０ ０　　　　　　　４０ こｎら懸濁液を前西己のようにしてコーティングしく例
５２３．２ミル湿潤時コーティング厚さ）でコーティン
グし、オーバーコーテイングＬ（−して例１記載のよう
にして試験して次の結果を得た。

２２− 試料　　相対速度　　　解像（本／ｍ）Ａ　　　　１．
０５　　　　　５．８ Ｂ　　　　１．０６　　　　　６．Ｏ Ｃｌ、０８　　　　　６．４ ０ａＷＯ４（対照）　　１．００　　　　　５．６

【図面の簡単な説明】

第１図はＣａＷＯ４（ＡｔおよびＹＴａＯ４：Ｎｂ（Ｂ
ｌのＸ線励起螢光発光スはクトルであり、そして第２図
はＯａ　ＷＯ４（ＡＩおよびＣａＷＯ４とＹＴａＯ４：
　Ｎｂとの混合物（Ｃ）のＸ線励起螢光発光スペクトル
である。 ２３− ４／デｈｍ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）支持体、前記支持体上の燐光体混合物および前記燐
   光体混合物用結合剤を包含してお９、而して前記燐光体
   混合物が本質的、にタングステン酸カルシウムおよび単
   斜Ｍ′構造を有しそして （ａｌ　　ＹＮＩ）ｚＴａｌ−ｘ０４　（式中Ｘは０〜
   約０，１５である）、 （ｂｌ　　ＬｕＮｂｘＴａＬ−ｘＯ４（式中Ｘは０〜約
   Ｑ、２０である）、 （ｃｌ　　Ｙｌ−ｙＴｍｙＴａ０４　（式中ｙは０〜約
   Ｑ、３０である）、 （ｃｌｌ　　前記（ａｌおよび（１）ｌの固溶体、およ
   び（θｊ　前記（ａｔおよび（Ｃ１の固溶体よシなる群
   から選げｎた希土類タンタル酸塩よシな９そしてその際
   希土類タンタル酸塩が５〜７５重量％竜で存在すること
   を特徴とする、Ｘ線強化スクリーン。 ２）燐光体混合物が重量％で７０１５０の比の０ａＷＯ
   ４／ＹＴａＯ４：Ｎｂである前記特許請求の範囲第１項
   記載のＸ線強化スクリーン。 ３）燐光体混合物が電歇％で９０／１０の比の０ａＷＯ
   ４７’ＹＴａＯ４：Ｎｂである前記特許請求の範囲第１
   項記載のＸ線強化スクリーン。