JPS60157099A - 放射線像変換方法 - Google Patents

放射線像変換方法

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JPS60157099A
JPS60157099A JP1315384A JP1315384A JPS60157099A JP S60157099 A JPS60157099 A JP S60157099A JP 1315384 A JP1315384 A JP 1315384A JP 1315384 A JP1315384 A JP 1315384A JP S60157099 A JPS60157099 A JP S60157099A
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radiation
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隆 中村
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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】 本発明は、放射線像変換方法に関するものであり、さら
に詳しくは、二価のユーロピウムにより賦活されたアル
カリ土類金属ハロホウ酸塩蛍光体を使用する放射線像変
換方法に関するものである。
従来より、放射線像を画像として得る方法としては、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。
これに対して近年、上記の放射線写真法にかわる方法の
一つとして、たとえば、特開昭55−12145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
体に吸収させ、そののちに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り、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)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。
上記の放射線像変換方法によれば、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、この放射線像変換方法は、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ものである。
上記の放射線像変換方法においては、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”FX:E u 2+;ただし、M!はMg、Ca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CIL、Brおよび工からな
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);−L−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(La202
S:Eu、Sm);−t−ロビウム賦活酸化アルミニウ
ムバリウム蛍光体(BaO*AJL203 :Eu);
−L−ロビウム賦活アルカリ土類金属ケイ酸塩蛍光体(
M2+O・SiO2:Eu;ただし、M′はMg、Ca
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L
a、Y、Gdおよび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C1、Brおよび■
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。
本発明は、新規な輝尽性蛍光体を使用する放射線像変換
方法を提供することを目的とするものである。
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、新たに二価のユーロピウムにより賦活されたアル
カリ土類金属ハロホウ酸塩蛍光体が輝尽発光を示すこと
を見出し、本発明に到達したものである。
すなわち本発明の放射線像変換方法は、被写体を透過し
た、あるいは被検体から発せられた放射線を、下記の組
成式(I)で表わされる二価ユーロピウム賦活アルカリ
土類金属ハロホウ酸塩蛍光体に吸収させたのち、該蛍光
体に500〜900nm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特 組成式(1): M ” 2B O3,−X : X E u ” (I
 )(ただし、M”はCa、Sr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C1,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り;XはO<x≦0.2の範
囲の数値である)上記組成式CI)で表わされる二価ユ
ーロピウム賦活アルカリ土類金属ノ\ロホウ酸塩蛍光体
は、従来より、紫外線などの放射線で励起すると可視領
域に蛍光(瞬時発光)を示すことが知られている。
本発明者の検討によれば、上記蛍光体は、X線などの放
射線を照射したのち500〜900nmの波長領域の電
磁波で励起した時に蛍光を示すことが新たに見出された
。すなわち、この蛍光体は輝尽性を示す蛍光体であり、
上記の条件下で輝尽発光を示すことから放射線像変換方
法に使用することができるものである。
次に本発明の詳細な説明する。
本発明の放射線像変換方法を、上記の組成式(I)で表
わされる輝尽性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、第1図に示す模式図を
用いて具体的に説明する。
第1図において、11はX線などの放射線発生装置、1
2は被写体、13は二価ユーロピウム賦活アルカリ土類
金属へロホウ酸塩蛍光体を含有する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
の蓄積像を蛍光として放射させるための励起源としての
光源、15は放射線像変換パネル13より放射された蛍
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より放射された蛍光のみを透過させるためのフィル
ターである。
なお、第1図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16およ
び画像表示装置17の一連の装置は、放射線像変換ノく
ネル13から蛍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。
第1図に示されるように、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1、その放射線の強弱に比例して放射線像
変換Iくネル13の蛍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
次に、放射線像変換パネル13に光源14を用いて50
0〜900nm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、蛍光として放射される。この放射される蛍光
は、放射線像変換パネル13の蛍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。この蛍光の強弱
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M
LB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。
放射線像変換パネルに蓄積された画像情報を蛍光として
読み出す操作は、一般にレーザー光でパ 1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
蛍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58−87240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の
利点がある。
また、たとえば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(特願昭58−86226号、特願昭58−862
27号、特願昭58−219°313号および特願昭5
8−219314号の各明細書、および特開昭58−1
21874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債の固体
光電変換素子から構成されていてもよい。
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蛍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
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、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56−11392号および特開昭56
−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57−116
300号公報参照)。
本発明の放射線像変換方法において、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、上記蛍光
体がこの放射線の照射を受けたのち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、例えば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。
被写体もしくは被検体からの放射線を吸収した蛍光体を
励起するための励起光の光源としては、500〜900
nm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、たとえ(fArイオンレーf−、K
rイオンレーサー、He−Neレーザー、ルビー・レー
ザー、半導体レーザー、ガラス拳レーザー、YAGレー
ザ−、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1
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、それらのうちで二価ユーロピウム賦活ア
ルカリ土類金属ハロホウ酸塩蛍光体の輝尽励起スペクト
ルとのマツチングの点から、好ましいレーザ〜はHe−
Neレーザー、Krイオンレーザ−および半導体レーザ
ーである。半導体レーザーはさらに、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
出方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。
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、蛍光灯、ハロゲンランプ
を挙げることができる。
本発明の放射線像変換方法は、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、この蛍光体に励起
光を照射して放射線のエネルギーを蛍光として放出させ
る光検出(読出し)部、および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(特願昭57−84436号および特願昭58−6
6730号明細書参照)、このようなビルトイン型の装
置を利用することにより、放射線像変換パネル(または
輝尽性蛍光体を含有してなる記録体)を循環再使用する
ことができ、安定した均質な画像を得ることができる。
また、ビルトイン型とすることにより装置を小型化、軽
量化することができ、その設置、移動などが容易になる
。さらにこの装置を移動車に搭載することにより、巡回
放射線撮影が可能となる。
次に1本発明の放射線像変換方法に用いられる下記組成
式(I)を有する輝尽性蛍光体について説明する。
M菫2 B O3X : x E u ” (I )(
ただし、MllはCa、Sr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C1,Brおよび■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;XはO< x≦0.2の範囲
の数値である)上記組成式(I)で表わされる二価ユー
ロピウム賦活アルカリ土類金属ハロホウ酸塩蛍光体は。
たとえば、以下のようにして製造することができる。
蛍光体原料として、 ■)アルカリ土類金属のハロゲン化物。
2)ホウ酸、および 3)ハロゲン化物、酸化物、硝酸塩、硫酸塩などのユー
ロピウム化合物 を用いて、化学量論的に組成式(n) M” 2 BO3X : xE u (l[)(ただし
、M”、XおよびXの定義は前述と同じである) に対応する量となるように秤量混合したのち、少量の水
素ガスを含有する窒素ガス雰囲気、−酸化炭素を含有す
る二酸化炭素雰囲気などの弱還元性雰囲気中で、500
〜1300℃の温度で0゜5〜6時間焼成する。上記3
)の蛍光体原料として三価のユーロピウム化合物が用い
られる場合には、焼成工程において三価のユーロピウム
は二価のユーロピウムに還元される。
上記焼成によって粉末状の蛍光体が得られが。
得られた粉末状の蛍光体については、必要に応じてさら
に、洗浄、乾燥、ふるい分けなどの蛍光体の製造におけ
る各種の一般的な操作を行なってもよい。
上記組成式(I)で表わされる二価ユーロピウム賦活ア
ルカリ土類金属ハロホウ酸塩蛍光体は、X線などの放射
線を照射したのち500〜900nmの波長領域の電磁
波で励起した時に蛍光(輝尽発光)を示すものであり、
そのピーク波長は約405nmである。
第2図には、上記組成式(I)で表わされる蛍光体の一
例である二価ユーロピウム賦活臭化ホウ酸バリウム蛍光
体[Ba2BO3Br : E u”]に、管電圧80
KVpのX線を照射したのちHe−Neレーザー光(6
32,8nm)で励起したときの輝尽発光スペクトルが
示されている。
また、第3図は、二価ユーロピウム賦活臭化ホウ酸バリ
ウム蛍光体に管電圧80KVPのX線を照射したのち波
長の異なる励起光で励起したときの、発光のピーク波長
における輝尽励起スペクトルである。
なお、本発明者により実施された実験によれば上記の二
価ユーロピウム賦活臭化ホウ酸バリウム蛍光体以外の本
発明に係る蛍光体についても、その輝尽発光スペクトル
および輝尽励起スペクトルは同様であることが確認され
ている。
上記二価ユーロピウム賦活アルカリ土類金属ハロホウ酸
塩蛍光体は、輝尽発光輝度の点から、組成式(I)にお
けるMMは特にBaであるのが好ましく、XはBrであ
るのが好ましく、そしてXは104≦X≦lO4の範囲
の数値であるのが好ましい。
本発明の放射線像変換方法に使用される二価ユーロピウ
ム賦活アルカリ土類金属l\ロホウ酸塩蛍光体は一般に
、放射線像変換7eネルに含有された形態で用いられる
。この放射線像変換ノ々ネルは、実質的に支持体と、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蛍光体層とから構成される。
上記の構成を有する放射線像変換/<ネルは、たとえば
1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、上記輝尽性蛍光体粒子と結合剤とを適当な溶剤(
たとえば、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1f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l:8乃至1:40(重量比)の範囲から選ばれる
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、支持体上への蛍光体層の形成を完了する。蛍光体層
の層厚は、一般に50乃至500JLm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、また本出願人
による特願昭5.7−82431号明細書に記載されて
いるように、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)。
さらに、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し1てもよい、透明保護膜に用
いられる材料の例としてtよ、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。!i明保護膜の膜厚
は、通常的0.1乃至20ILmである。
ナオ、二価ユーロピウム賦活アルカリ土類金属ハロホウ
酸塩蛍光体からなる放射線像変換ノくネルは、特開昭5
5−163500号公報、特開昭57−96300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55−146447号公報
に記載されてI/するようにその蛍光体層中に白色粉体
が分散されていてもよい。
次に本発明の実施例を記載する。ただし、この実施例は
本発明を制限するものではない。
[実施例] 臭化バリウム(BaBr2m、2H20)2モル、ホウ
酸(H3BO3)1モル、および酸化ユーロピウム(E
u203)IXIO”−”モルを充分に粉砕し、混合し
て蛍光体原料混合物を調製した。
この混合物を少量の水素ガスを含む窒素ガス雰囲気下、
950℃の温度で2時間かけて焼成した後、得られた焼
成物を冷却、粉砕して粉末状の二価ユーロピウム賦活臭
化ホウ酸バリウム蛍光体[B a 2 B 03 B 
r :0.002E u”]を得た。
次に、上記のようにして製造された蛍光体の輝尽発光ス
ペクトルおよび輝尽励起スペクトルを測定した。その結
果を第2図および第3図に示す。
第2図は、蛍光体に管電圧80KVpのX線を照射した
のちHe−Neレーザー光(632,8mm)で励起し
たときの輝尽発光スペクトルを示すグラフである。
J!83図は、蛍光体に管電圧80KVPのX線を照射
したのち500〜900nmの波長範囲の励起光で励起
したときの、405nmの発光波長における輝尽励起ス
ペクトルを示すグラフである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の放射線像変換方法を説明する概略図
である。 11:放射線発生装置 12:被写体 13ニー激射線像変換パネル 14:光源 15:光電変換装置 16二画像再生装置 17二画像表示装置 18:フィルター w42図は、本発明の放射線像変換方法に用いられる二
価ユーロピウム賦活臭化ホウ酸バリウム蛍光体[B a
2BO3B r:0.002Eua+] ノ輝尽発光ス
ペクトルを示すグラフである。 第3図は、本発明の放射線像変換方法に用いられる二価
ユーロピウム賦活臭化ポウ酸バリウム蛍光体[B a 
z B O3B T :0.002E u2+] ノj
ll尽励起スペクトルを示すグラフである。 特許出願人 富士写真フィルム株式会社代理人 弁理士
 柳川泰男 第□図 第2図 波長(n m)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 10被写体を透過した、あるいは被検体から発せられた
    放射線を、下記の組成式(I)で表わさレル二価ユーロ
    ピウム賦活アルカリ土類金属ハロホウ酸塩蛍光体に吸収
    させたのち、該蛍光体に500〜900nm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変換方
    法。 組成式(1): %式%() (ただし、MNはCa、Sr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0文、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り;XはO<x≦0.2の範囲
    の数値である)2、上記組成式(I)におけるMlがB
    aであることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
    放射線像変換方法。 3、上記組成式(I)におけるXがBrであることを特
    徴とする特許請求の範囲第1項記載の放射線像変換方法
    。 4、上記組成式(I)におけるXが10’≦X≦10”
    の範囲の数値であることを特徴とする特許請求の範囲第
    1項記載の放射線像変換方法。 5゜上記電磁波がレーザー光であることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載の放射線像変換方法。 6゜上記レーザー光がHe −!jeレーザー光である
    ことを特徴とする特許請求、の範囲第5項記載の放射線
    像変換方法。 7゜上記レーザー光がKrイオンレーザ−光であること
    を特徴とする特許請求の範囲第5項記載の放射線像変換
    方法。 8、上記レーザー光が半導体レーザー光であることを特
    徴とする特許請求の範囲第5項記載の放射線像変換方法
    。 9.上記蛍光体が、支持体とこの上に設けられた蛍光体
    層を含む放射線像変換パネルの蛍光体層に含有された形
    態で用いられることを特徴とする特許請求の範囲第1項
    乃至第8項のいずれかの項記載の放射線像変換方法。
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Cited By (2)

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US6531073B1 (en) 1999-12-24 2003-03-11 Konica Corporation Rare earth activated alkali earth metal fluorohalide stimulable phosphor, preparation method thereof and radiation image conversion panel
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