JPS60190884A - 放射線画像変換方法 - Google Patents

放射線画像変換方法

Info

Publication number
JPS60190884A
JPS60190884A JP59045453A JP4545384A JPS60190884A JP S60190884 A JPS60190884 A JP S60190884A JP 59045453 A JP59045453 A JP 59045453A JP 4545384 A JP4545384 A JP 4545384A JP S60190884 A JPS60190884 A JP S60190884A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
radiation
exoelectron
exoelectrons
image
image conversion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP59045453A
Other languages
English (en)
Inventor
Keiji Umetani
梅谷 啓二
Hisatake Yokouchi
久猛 横内
Tetsuhiko Takahashi
哲彦 高橋
Kenichi Okajima
健一 岡島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP59045453A priority Critical patent/JPS60190884A/ja
Publication of JPS60190884A publication Critical patent/JPS60190884A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
  • Nuclear Medicine (AREA)

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】 〔発明の利用分野〕 本発明は放射線画像変換方法、特にエキソ電子放出材料
、レーザー光、およびマルチワイヤ比例計数管または電
子増倍管を利用した放射線画像変換方法に関する。
〔発明の背景〕
従来は、放射線画像を得るために銀塩を使用した放射線
写真が利用されているが、近年の銀資源の枯渇問題およ
び放射線計数技術の進歩により、銀塩を使用せず、放射
線画像を電気信号に変換して画像化する放射線画像変換
方法の確立が望まれている。
上述の銀塩放射線写真法に替わる方法として、被写体を
透過した放射線を蛍光体に吸収させ、その後この蛍光体
を電磁波の熱エネルギーまたは光エネルギーにより励起
して、この蛍光体が蓄積している放射線エネルギーを蛍
光として放出させ、この蛍光を検出して画像化する方法
が提案されている(例えば、特開昭55−12142号
)。しかしながらこの方法は、蛍光を検出して画像化す
るので、蛍光を電気信号に変換する光電変換器が必要で
あり、また蛍光検出の際に、蛍光と励起光の反射光とを
分離しなければならない。従って、特殊な光学系を必要
とし装置が大型化さJr、蛍光体も光電変換器の感度に
より制約を受けることになる。このような蛍光体を用い
て蛍光を検出して画像化する方法は、実用面で大きな問
題がある。
一方、被写体を透過した放射線を持続性内部分極効果を
有する光導体層よりなる記録体に吸収させた後、持続性
内部分極効果による誘起電荷を電極に生ぜしぬ、レーザ
ー光でこの記録体を走査することにより、この誘起電荷
を検出して画像化する方法が提唱されている(例えば、
特開昭58−99948号公報)。しかしながらこの方
法は、放射線により誘起される非常に微弱な電荷量を検
出する必要があり、特に高解像力を得るためレーザー光
を照射する一画素の面積を小さくすれば、さらに微弱な
電荷量を検出する必要がある。従って、非常に高感度な
電荷量検出器を必要とする上に、漏れ電流等によるノイ
ズの影響を受けやすい。このため低線量放射線に対する
感度が低く、この記録体を用いて誘起電荷を検出し画像
化する方法は、応用面で大きな難点がある。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、被写体を透過した放射線をエキソ電子
放出材料に吸収させ、その後この材料を電磁波または熱
により励起して、この材料が蓄積している放射線エネル
ギーをエキソ電子として放出させ、とのエキソ電子をマ
ルチワイヤ比例計数管または電子増倍管により高感度で
検出することにより、感度の著しく高い実用的な放射線
画像変換方法を提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明者等は上記目的を達成するために必要な、放射線
吸収効率が高くさらにエキソ電子放出効率が高いエキソ
電子放出材料を探索した。その結果、例えばCaSO4
,SrSO4,BaSO4から選択できる少なくとも1
つの材料を用いれば、上記目的を達成できることがわか
った。
さらに上記目的を達成するために必要なエキソ電子検出
器として、マルチワイヤ比例計数管および電子増倍管の
どちらかを選べば、高感度でのエキソ電子検出が可能で
あり、上記目的を達成できる。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の実施例を概略図を用いて説明する。第1
図において、1は放射線発生装置、2は放射線、3は被
写体、4はエキソ電子放出材料をプレート化した故H線
像変換プレー1−15はエキソ電子検出器、6は4に記
録されている放射線像をエキソ電子として取り出すため
の励起用レーザー光発生および走査装置、7は5で検出
された電気信号を画像として再生する装置、8は再生さ
れた画像を表示する装置。ここで7と8は、5で得られ
た電気信号を適当な方法で画像として再生できるもので
あればよく、上記に限定されものではない。
第1図に示されるように、放射線発生装置1から発生し
た放射線2が被写体3を透過するとき、被写体3の各部
の放射線透過率に従った放射線量が透過し、被写体各部
の透過率を反映した放射線が、放射線変換プレート4に
入射する。この入射した放射線は、放射線像変換プレー
1−4を構成するエキソ電子放出材料層に吸収さ九、吸
収された放射線量に比例した数の電子を発生し、これが
エキソ電子放出材料中のトラップ準位に蓄積さ九、放射
線像が一種の潜像として放射線像変換プレート4に記録
される。
上記の過程をエキソ電子放出材料のエネルギー帯構造を
示した第2図を使いさらに詳しく説明する。エキソ電子
放出材料に入射した放射線は、放射線強度に比例した個
数の価電子帯B3中の電子を励起して伝導J+F B 
、に持ち上げる。伝導Vj) B 1に励起さオシた電
子のうぢ大部分は再び価電子帯B3に落ちて脱励起する
が、一部分はある割合で禁止帯B2中のトラップ準位1
2に捕獲される。
このトラップ準位12に捕獲された電子11の個数は、
伝導帯B1に励起された電子数に比例するため放射強度
に比例している。このようにして放射線像がトラップ準
位に捕獲された電子数という状態でエキソ電子放出材料
に蓄積され潜像が得られる。次にこの潜像を再生して画
像とするために、熱または光エネルギー13をエキソ電
子放出材料に照射して、トラップ準位12に捕獲されて
いる電子11を励起し、エキソ電子14として放出させ
、このエキソ電子数を計測することにより画像再生を行
なうことができる。ここでトラップ準位に捕獲されてい
る電子]1を熱または光エネルギー13により励起した
場合に、エキソ電子14として放出される過程の他に、
再び価電子帯番;落ちて脱励起する過程があるが、エキ
ソ電子放出効率の高い月料を使うことにより前者の過程
を増し感度を向上させることができる。
この画像再生方法を第1図を使って具体的に示すと、可
視光線および赤外線から選択できる電磁波を、レーザー
光発生装置およびレーザー光走査装置6により放射線像
変換プレート4に照射してエキソ電子を放出させ、この
エキソ電子をエキソ電子検出器5で検出することにより
放射線像を電気信号に変換することができる。そして、
この電気信号を画像再生装置7により画像に再生して、
画像表示装置8により表示する。
第3図に本発明の放射線像変換方法において用いられる
主要部である、放射線像変換プレートとエキソ電子検出
器の基本構造を示す。
上記放射線像変換プレートの構造は、第3図の電極を兼
ねる電導性の支持体22仁この上に形成されたエキソ電
子放出材料層21から形成さり、ている。
この放射線像変換プレー1−の製造方法の一例を以下に
示す。まずエキソ電子放出材料(例えば、CaSO4,
SrSO4,BaSO4等の化合物の内で一種類または
これらの混合物)を、粒径100μm以下の粉末にする
。次にエキソ電子放出材料と同重量以下の量の導電性物
質(例えば、純粋なグラファイト)の粉末と、同じくエ
キソ電子放出材料と同重量以下の量のバインダー(例え
ば、セルロース系の樹脂や、熱硬化性のシリコン樹脂等
)を用意する。次にこれらの物質を混合し、さらに希釈
液(例えば、アセトンやトルエンやエチレン等)を加え
て充分に撹拌し゛℃混合する。そして上記の混合液体を
支持体22の上に、塗布(例えば、スプレーらよる吹き
付けや、刷毛やロールやワイパーによる塗布等)や沈殿
法により均一厚さの膜にする6次のこの膜を硬化させ(
例えば、自然乾燥や、自然乾燥後に加熱硬化する方法等
により)、エキソ電子放出月料M21を形成する。
第3図において、エキソ電子放出材料層21から放出さ
オしたエキソ電子を検出する方法の例を、図に基づいて
説明する。ここで、被写体を透過した放射線2のエネル
ギーは、放射線像の潜像としてエキソ電子放出材料層2
1に蓄積され、この潜像を電気信号として取り出すため
、可視光域および赤外域の波長のレーザー光を6のレー
ザー光発生および走査装置6により、レーザー光入射窓
26を通してエキソ電子放出材料層21に照射して励起
させ、潜像としてトラップ準位に蓄積されている電子を
エキソ電子として放出させる。そしてこのエキソ電子を
高感度で検出するため、エキソ電子検出器は比例計数管
としての構造を持っている。つまり、検出器容器23と
、支持体22と、透明電極伺きレーザー光入射窓26は
アース電位であり、そして内部に張った直径100μm
以下の陽極ワイヤ24は、正電圧を印加しであるため、
エキソ電子放出材料21からレーザー光により励起され
放出されたエキソ電子は陽極に集められるが、このとき
陽極近傍は電界が強いためエキソ電子は加速されアバラ
ンシェを起こしガス増幅を生じて、エキソ電子の個数が
10−5倍程度に増加して陽極に達する。ここでエキソ
電子検出器内部で使用するガスの例を示すと、アルゴン
に20%以下の量のメタンガスを加えた混合ガスや、ア
ルゴンに20%以下の量の炭酸ガスを加えた混合ガス等
がある。そして、陽極ワイヤ24の印加電圧は、エキソ
電子検出器が比例計数管としてはたらく電圧とする。こ
のようにして、エキソ電子放出材料層21に蓄積されて
いる潜像を、レーザー光による励起と、比例計数管とし
て作動させたエキソ電子検出器により、高感度で放射線
像を電気信号に変換するとが可能となる。
第4図は、エキソ電子を検出することにより放射線像を
電気信号に変換する装置の別の例の断面図である。この
場合は、第3図の場合と逆にエキソ電子放出材料M21
に対してエキソ電子検出器を放射線2の入射側に取り付
けている。つまり放射線入射窓27、陽極ワイ′ヤ24
、エキン電子放出材料層21の順に取り付ける構造であ
る。
こうすると陽極ワイヤ24を第3図の場合のようにレー
ザー光走査領域を避けて配置する必要がなく、エキソ電
子放出材料層2Jに近づけてさらに2本以上張ることが
でき、エキソ電子に列する感度をさらに一ヒげることが
できる。なおこの場合は、エキソ電子放出材料層21が
、透明電極付きレーザー光入射窓26の上に形成されて
いる。
第5図は、エキソ電子を検出することにより放射線像を
電気信号に変換する装置の別の例の断面図である。この
場合は、エキソ電子検出器内部が真空であり、エキソ電
子放出椙料層21から真空中に放出されたエキソ電子は
、電界により真空中を電子増倍管29の入口に集められ
、そして電子増倍管29により増幅されて電流出力とし
て取り出される。これにより、第3図および第4図に示
したエキソ電子検出器としてマルチワイヤ比例計数管を
使った場合と同程度の感度を得ることができ、さらに真
空であるためエキソ電子放出材料層21の表面の汚わを
防ぐことができる。
第6図は、エキソ電子を検出することにより放射線像を
電気信号に変換する装置の別の例の断面図である。この
場合は、第5図の場合と逆にエキソ電子放出す料層2]
に対してエキソ電子検出器を放射線2の入射側に取り付
けたものである。これにより、放射線入射窓27を薄い
金属膜にすることが可能であり、放射線入射窓27によ
る対射線の散乱や吸収が少なくなり、さらに高感度な放
射線像の検出が可能となる。
〔発明の効果〕
エキソ電子放出材料を使ったエキソ電子線旦言1は、他
の熱蛍光線鼠計やフィルムバッジ線量泪に比べ100倍
から1000倍高い感度を有することが報告されている
(応用物理、51巻、1982年、293ページ)にれ
より、本発明によれば従来公知の放射線像変換方法や放
射線写真に比べ、非常に感度の高い放射線像変換方法を
得ることができるので、医学分野への応用において人体
への被爆線量を大幅に減らずことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の放射線像変換方法の概略図、第2図は
エキソ電子放出材料のエネルギー帯の構造を示す図、第
3図から第6図は本発明の放射線像変換方法において、
放射線像変換プレートとエキソ電子検出器とを組み合わ
せた放射線像を電気信号に変換する装置の例の断面図で
ある。 ■・・・放射線発生装置、2・・・放射線、3・・・被
写体、4・・・放射線像変換プレート、5・・・エキソ
電子検出器、6・・・レーザー光発生装置およびレーザ
ー光走査装置、7・・・画像再生装置、8・・・画像表
示装置、11・・・トラップ準位に捕獲された電子、1
2・・・トラップ準位、13・・・熱または光エネルギ
ー、14・・・エキソ電子、21・・・エキソ電子放出
制料層、22・・・支持体、23・・・検出器容器、2
4・・・陽極ワイヤ、25・・・ガス、26・・・透明
電極付きレーザー光入射窓、27・・・放射線入射窓、
28・・真空容器、第 1 口 第 27 第3 図 24 第4 目 4 第 5 図 第 乙 [司 9

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 被写体を透過した放射線のエネルギーを、エキソ電子放
    出作用を持つ材料に吸収させ、その後とのエキソ電子放
    出材料に可視光または赤外線のレーザー光線を照射し電
    磁波または熱により励起して、材料が蓄積している放射
    線エネルギーをエキソ電子として放出させ、このエキソ
    電子をマルチワイヤ比例計数管または電子増倍管により
    高感度で検出することにより、低線量放射線像が検出可
    能であることを特徴とする放射線画像変換方法。
JP59045453A 1984-03-12 1984-03-12 放射線画像変換方法 Pending JPS60190884A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59045453A JPS60190884A (ja) 1984-03-12 1984-03-12 放射線画像変換方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59045453A JPS60190884A (ja) 1984-03-12 1984-03-12 放射線画像変換方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS60190884A true JPS60190884A (ja) 1985-09-28

Family

ID=12719764

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59045453A Pending JPS60190884A (ja) 1984-03-12 1984-03-12 放射線画像変換方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS60190884A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62174511U (ja) * 1986-04-21 1987-11-06
US5686733A (en) * 1996-03-29 1997-11-11 Mcgill University Megavoltage imaging method using a combination of a photoreceptor with a high energy photon converter and intensifier

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62174511U (ja) * 1986-04-21 1987-11-06
US5686733A (en) * 1996-03-29 1997-11-11 Mcgill University Megavoltage imaging method using a combination of a photoreceptor with a high energy photon converter and intensifier
AU713822B2 (en) * 1996-03-29 1999-12-09 Mcgill University Megavoltage imaging method using a combination of a photoreceptor with a high energy photon converter and intensifier
EP0798018A3 (en) * 1996-03-29 2000-11-15 McGILL UNIVERSITY Megavoltage imaging using a combination of a photoreceptor with a high energy photon converter and intensifier

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Amemiya et al. Design and performance of an imaging plate system for X-ray diffraction study
US6207958B1 (en) Multimedia detectors for medical imaging
CN1886675B (zh) 彩色闪烁器和图像传感器
JPS5915843A (ja) 放射線構造解析方法
JPH05501768A (ja) 電気的画像信号を発生するための蛍光トナー及びフィルタ付き検出器を利用した電子写真プロセス
JPS58182572A (ja) 二次元放射線検出器
Mortimer et al. The gamma-ray pinhole camera with image amplifier
US2700116A (en) Device for intensification of X-ray images
WO1988010435A1 (en) Storage phosphor read-out method
JPS60190884A (ja) 放射線画像変換方法
Thoms et al. The optimization of the neutron sensitivity of image plates
JPS6148144B2 (ja)
US5811932A (en) X-ray detector having an entrance section including a low energy x-ray filter preceding a conversion layer
JP2007248283A (ja) シンチレータ、蛍光板及びそれを用いたx線検出器
JPH05208000A (ja) エネルギーサブトラクション画像作成装置
JPS59211262A (ja) 放射線像検出器およびそれを用いた放射線像検出方法
Watt et al. The physics of computed radiography: Measurements of pulse height spectra of photostimulable phosphor screens using prompt luminescence
Verat et al. Neutron image intensifier tubes
JPH05333158A (ja) 放射線検出装置
US7439517B2 (en) Residual charge erasing method for solid state radiation detectors and radiation image recording/readout apparatus
JPH0539506Y2 (ja)
Arnold Digital radiography: a technology overview
JPS61156000A (ja) 放射線像記録装置
JPS6338436A (ja) X線像撮影装置
KR20020060639A (ko) 형광모듈을 포함하여 구성되는 디지털 엑스레이 검출기판