JPS6090286A - 放射線像変換方法 - Google Patents

放射線像変換方法

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JPS6090286A
JPS6090286A JP58198758A JP19875883A JPS6090286A JP S6090286 A JPS6090286 A JP S6090286A JP 58198758 A JP58198758 A JP 58198758A JP 19875883 A JP19875883 A JP 19875883A JP S6090286 A JPS6090286 A JP S6090286A
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radiation
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健治 高橋
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    • C09K11/08Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
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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、二価ユーロピウム賦活弗化ハロゲン化バリ
ウム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。
【え藍亘!11 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。」−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知られており、
注目されている。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)により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X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。
放射線像変換方法に使用される輝尽性蛍光体としては、
上記特開昭55−12145号公報には組成式: %式%() Cdのうちの少なくとも1つを、XはC1、Brおよび
■のうちの少なくとも1つを、AはEu、Tb、Ce、
Tm Dy、 Pr 、 Ho 、 Nd 、yb及び
Erのうちの少なくとも1つを、X及びyは、0≦X≦
0.6及び0≦y≦0.2なる条件を満たす数字を表わ
す。) で表わされるアルカリ土類金属弗化ハロゲン化物系蛍光
体が開示されている。
上記の組成式で表わされる輝尽性蛍光体のうちで、二価
のユーロピウムにより賦活・された弗化臭化バリウム蛍
光体(BaFBr:Eu2+)は、従来より390nm
付近にピーク波長を有する蛍光(輝尽発光)の輝度が高
く、実用性の非常に高いものであることが知られている
。また、この蛍光体の輝尽励起スペクトルは、600n
m4・j近で発光強度が最大となることが知られている
輝尽性蛍光体を利用する放射線像変換方法は上述のよう
に非19.に有利な画像形成方法であるが、この方法に
おいても人体の被曝線1iIを軽減させ、あるいはのち
の電気的処理を容易にさせる必要から、その感度を更に
向上させることが望まれる。
ただし、放射線の照射対象が特に人体である場合には、
感度の向上の程度は必ずしも飛躍的である必要はなく、
その程度が大幅でなくとも感度の実質的な向上は、人体
に与える影響を考えると大きな意味があるといえる。従
って、放射線像変換方法に使用されるN尽性蛍光体は、
その輝尽発光輝度が少しでも高いものであることが望ま
れ°る。
L豆皮11 木発明者は、従来より知られている二価ユーロピウム賦
活弗化ハロゲン化バリウム蛍光体を使用する放射線像変
換方法において、特に、蛍光体の1り体構成成分である
ハロゲンを弗素と、臭素およびヨウ素の三種類の成分か
らなるようにした場合にその輝尽発光の節電が顕著に向
上することを見出し、本発明に到達したものである。
すなわち、本発明は、二価ユーロピウム賦活弗化ハロゲ
ン化バリウム蛍光体を使用する放射線像変換方法であっ
て、感度の向上した方法を提供することをその目的とす
るものである。
また1本発明は、励起光として550〜850nmの長
波長領域の電磁波を用いることにより、従来の二価ユー
ロピウム賦活弗化臭化バリウム蛍光体を使用した場合よ
りも感度の向上した方法を提供することもその目的とす
るものである。
免班豆1減 上記の目的は、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)で表わされる輝
尽性の二価ユーロピウム賦活弗化ハロゲン化バリウム蛍
光体に吸収させたのち、該蛍光体に450〜900nm
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本発
明の放射線像変換方法により達成することができる。
B a F (B rl−X I x) : yEu2
+(I)(ただり、xはl X l O−”≦x<1.
0c7)範囲の数値であり、yはo<y≦0.2の範囲
の数値である) 及訓し九汰呈 本発明者の検討によれば、上記組成式(I)でバリウム
蛍光体、すなわち蛍光体の母体構成成分であるハロゲン
が弗素と、臭素およびヨウ素の三種類の成分からなる蛍
光体は、その輝尽発光の輝度が著しく向上することが判
明した。従って、この輝尽性蛍光体を放射線像変換方法
に使用することにより、その感度を顕著に向上させるこ
とができる。
また、上記蛍光体は、その輝尽励起スペクトルが従来の
二価ユーロピウム賦活弗化臭化バリウム蛍光体よりも長
波長領域に延びており、特に550nm以降の長波長の
電磁波で励起したときにその輝尽発光の輝度を高めるこ
とができることが判明した。従って、励起光源として小
型で、かつ駆動電力が小さい半導体レーザーを利用する
ことができ、その結果として放射線像変換方法に用いら
れる装置自体を小型化することが可能となる。
I コ な普11、 上記のような感度の向上した本発明の放射線像変換方法
を、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図に示す概略図を用い
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弗化ハロゲン
化バリウム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[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、i1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151画像再生装置16および
画像表示装置17の一連の装置は、放射線像変換パネル
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。
ff51図に示されるように、被写体12に放射線透過
像5i11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に入射し、その放射線の強弱に比例して放
射線像変換パネル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45
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、画像再生装置
16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。
例えば、放射線像変換パネル13に蓄積された放射線像
の読取りは、光源14より放射される電磁波でパネル1
3を走査し、この走査によってパネル13より放射され
る蛍光を光電変換装置15で検出して時系列電気信号を
得ることによって行なわれる。
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119射を受けた後、さらに上記電磁
波で励起された時に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、たとえばX線、電子線、
紫外線など一般によく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直接に被検吸収さ
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。
上記のようにして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、450〜900nm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、Arイオンレ
ーザ−1He−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−、Kr
カスイオンレーザ−1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ができる。
これらのうちでレーザー光は、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、本発明において用いる励起用
光源として好ましい。それらのうちでその安定性および
出力などの点から、好ましいレーザー光はHe−Neレ
ーザーである。
また、半導体レーザーは、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力の安定
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1本発明の放射線像変換方法に用いられる励起光の
波長は、以下に述べるように感度の点からは、550〜
850nmの波長領域にあるのが好ましく、さらに好ま
しくは600〜800nmの波長領域である。
次に、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t4尽性蛍光体について説明する。
BaF (Brt−xIx):yEu2+ (I)(た
だし、Xはl X I O−’≦x<1.0(7)範囲
の数値であり、yはo<y≦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弗
化ハロゲン化バリウム蛍光体は、X線などの放射線を照
射したのち450〜900nmの波長領域の電磁波で励
起した時に、従来の二価ユーロピウム賦活弗化臭化バリ
ウム蛍光体(BaFBr:Eu&)と比較して、高輝度
の蛍光(輝尽発光)を示すものであり、そのピーク波長
は上記組成式CI)におけるX値によって異なるが約3
90〜405 n mである。
また、」記号蛍光体にX線などの放射線を照射したのち
波長の異なる電磁波で励起して11)られる発光のピー
ク波長における輝尽励起スペクトルは、第2図に示すよ
うに、従来の二価ユーロピウム賦活弗化臭化バリウム蛍
光体のスペクトルよりも長波長領域に延びている。
第2図は、蛍光体に80KVpのX線を照射したのち4
50. = 900 n mの波長範囲の励起光で励起
したときの、390nmの発光波長における輝尽励起ス
ペクi・ルを示すグラフである。
1 : B a F (B ro、5 I O,5) 
:0.001E u”蛍光体の輝尽励起スペクトル 2:BaF (Bro−y5Io・z5): 0.00
1 E u 2+蛍光体の輝尽励起スペクi・ル3:B
aF (Bro−s5Io・os): 0.001 E
 u”蛍光体の輝尽励起スペクトル4:BaF (Br
o−o5Io・95): 0.001 E u2+蛍光
体の輝尽励起スペクトル5 : B aFB r:0.
ooIEu”蛍光体の輝尽励起スペクトル 第2図から明らかなように、従来の二価ユーロピウム賦
活弗化臭化バリウム蛍光体において、臭素の少なくとも
一部をヨウ素で置換することにより、その輝尽励起スペ
クトルはQ On m以上の長波長領域で発光輝度が高
くなっている。従って、本発明に係る蛍光体は、従来の
BaFBr:Eu2+蛍光体よりも特に長波長の励起光
で励起したときの発光輝度が向上するものである。この
ことは、上記蛍光体を使用する本発明の放射線像変換方
法において励起光源として、前述のような緒特性を有す
る比較的長波長の半導体レーザーを好適に利用すること
ができることを意味し、従って本発明の放射線像変換方
法を放射線写真撮影などに適用するにあたり、用いる変
換装置を小型化できるなど実用上非常に価値があるもの
である。
さらに、本発明に用いられる蛍光体においてはハロゲン
を構成する三成分のうち、臭素とヨウ素の組成比を変化
させる(組成式(I)において、ヨウ素のダラム当量を
表わすX値を上記の範囲内で変化させる)ことにより、
その輝尽励起スペクトルの波長を移行させることができ
る。例えば、X値を大きくしてヨウ素の量を増加させる
につれて、上記蛍光体の輝尽発光輝度は約550nm以
下の短波長側において次第に低下し、一方600nm以
上の長波長側において増大する。従って、この蛍光体を
使用する放射線像変換方法においては、臭素とヨウ素の
組成比(すなわち、X値)を上記組成式(I)に示され
る範囲内で好適に変化させることにより、種々の波長を
有する励起光との組合わせが可能であり、そしてその感
度を一層高めることが可能である。
組成式(I)で表わされる二価ユーロピウム賦活弗化ハ
ロゲン化バリウム蛍光体は、X線などの放射線で照射し
たのち450〜900nmの波長領域の電磁波で励起し
たときの輝尽発光輝度の点から、組成式(I)における
Xは、0.2≦X≦0.8の範囲の数値であるのが好ま
しく、特に0.3≦X≦0.6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一ロ、ウ
ム賦活弗化ハロゲン化バリウム蛍光体は一般に、放射線
像変換パネルに含有された形態で用いられる。この放射
線像変換パネルは、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パネルは、たとえば、
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、」記号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、ポリ酢醸ビ
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、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げることができる。
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1:8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500川m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59けられる側の表面には、
接着性伺与層、光反射層、光吸収層などが設けられてい
てもよい。
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いてもよい、透明保護膜に用い
られる材ネ1の例としては、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。透明保護膜の膜厚は、
通當約3乃至20川mである。
次に本発明の実施例および比較例を記載する。
ただし、これらの各個は本発明を制限するものではない
[実施例1] 弗化バリウム(BaF2)175.4g、臭化バリウム
(BaBr2争2H20)166.7gおよびヨウ化バ
リウム(BaI2・2H20)213.6gを、酸化ユ
ーロピウム(Eu203)0.352gを臭化水素酸(
HB r ; 47重量得られた懸濁液を130’c!
の温度で2時間減圧乾燥して、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1.5時間かけて焼成したのち、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
ム賦活弗化ハロゲン化バリウム蛍光体[B a F (
B ro、15 I o、s) :0.001E u 
2+ ]を得た。
[実施例2] 実施例1において、臭化バリウムおよびヨウ化バリウム
の量をそれぞれ250.0gおよび1゜6.8gに変え
ること以外は、実施例1の方法と同様の操作を行なうこ
とにより、粉末状の二価ユーロピウム賦活弗化ハロゲン
化バリウム蛍光体[B a F (B ro、75 I
 O,25) :0.001E u2+]を得た。
[実施例3] 実施例1において、臭化バリウムおよびヨウ化バリウム
の量をそれぞれ316.6gおよび21.4gに変える
こと以外は実施例1の方法と同様の操作を行なうことに
より、粉末状の二価ユーロピウム賦活弗化ハロゲン化バ
リ゛ウム蛍光体[BaF (B ro、s s I o
、o s) :0.001E u2+] を得た。
[実施例4] 実施例1において、臭化バリウムおよびヨウ化/ヘリウ
ムの量をそれぞれ16.7gおよび405.8gに変え
ること以外は実施例1の方法と同様の操作を行なうこと
により、粉末状の二価ユーロピウム賦活弗化ハロゲン化
バリウム蛍光体[BaF(Br□、o5Io、s s 
) :0.001E u 2+]を得た。
[比較例1] 実施例1において、ヨウ化バリウムを用いないでかつ臭
化バリウムの量を333.3gに変えること以外は実施
例1の方法と同様の操作を行なうことにより、粉末状の
二価ユーロピウム賦活弗化臭化バリウム蛍光体[BaF
Br:0.0ol Eu 心]を得た。
次に、上記のようにして製造された各々の蛍光体の輝尽
励起スペクトルを測定した。その結果を第2図に示す。
第2図は、蛍光体に80KVPのX線を照射したのち4
50〜900nmの波長範囲の励起光で励起したときの
、390nmの発光波長におけるH尽励起スペクトルを
示すグラフである。
1:BaF (Bro、sIo、5):0.001Eu
”蛍光体の輝尽励起スペクトル 2 :BaF (Bro、75Io、z5):0.00
1Eu”蛍光体の輝尽励起スペクトル 3 : BaF (B ro、95 Io、os) :
0.001Eu”蛍光体の輝尽励起スペクトル 4 : BaF (B ro、os Io、98) :
0.001Eu”蛍光体の輝尽励起スペクトル 5 : B aFB r:o、oolEu2+蛍光体の
輝尽励起スペクトル 第2図から明らかなように、二価ユーロピウム賦活弗化
ハロゲン化バリウム蛍光体においてヨウ素の組成比が増
加するにつれて、550nm以下の短波長側の輝尽発光
輝度は低下し、一方、600nm以上の長波長側の輝尽
発光輝度は増大する傾向にある。ただし、X値が0.5
以上になると輝尽励起スペクトルはあまり変化しない。
また、上記の各々の蛍光体に管電圧80KVPのX線を
照射したのちHe−Neレーザー光(波長:632’、
8nm)で励起したときの輝尽発光輝度を測定すること
により、放射線像変換方法の感度について評価した。
その結果を第3図に示す。
第3図は、横軸に二価ユーロピウム賦活弗化ハロゲン化
バリウム蛍光体[BaF(Br+−xIx) :0.0
01E u 2+]におけるX値をとり、縦軸に相対感
度をとったときの関係を示すグラフである。
第3図から明らかなように、従来公知のBaFBr:E
u”蛍光体においてBrの少なくとも一部をIで置換し
て、含有されるハロゲンを三成分系とすることにより、
その蛍光体を用いた放射線像変換方法の感度は顕著に向
上する。特に、その感度はX値が約0.5であるときに
最大となることが判明した。
【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。 ll:放射線発生装置 12:被写体 13:放射線像変換パネル 14:光源 15:光電変換装置 16:画像再生装置 17:画像表示装置 18:フィルター 第2図は、臭素とヨウ素の組成比の異なる種々の二価ユ
ーロピウム賦活弗化ハロゲン化バリウム蛍光体に、80
KVpのX線を照射したのち450〜900nmの波長
範囲の励起光で励起したときの、390nm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。 第3図は、横軸に二価ユーロピウム賦活弗化ハロゲン化
バリウム蛍光体[BaF (B、rt−xIx) :0
.001E u ”]におけるX値をトlJ、 縦fl
llニ相対感度をとったときの関係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1図 X イ直 手糸売嗜Ij−tJミで1 昭和59年1016日 1、事件の表示 111り和58年特、11願第198758号2、発明
の名称 放射線像変換方法 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名 称 C520)富士写真フィルム株式会社4、代理
人 住 所 東京都新宿区四谷2−14ミツヤ四谷ビル8階
6、補正により増加する発明の数 な し7、補正の対
象 図 面

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1゜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)で表わされる輝尽性の二
    価ユーロピウム賦活弗化ハロゲン化バリウム蛍光体に吸
    収させたのち、該蛍光体に450〜900nm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。 BaF(Br+−xIx)+yEu2+ (1)(ただ
    し、Xはl X I O−’≦x<1.0(7)tj囲
    の数値であり、yはo<y≦0.2の範囲の数値である
    ) 2、上記組成式(I)におけるXが、0.2≦X≦0.
    8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。 3゜上記組成式(I)におけるXが、0.3≦X≦0.
    6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2項記載の放射線像変換方法。 4゜上記電磁波の波長が、550〜850nmの波長領
    域に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゜上記電磁波の波長が、600〜800nmの波長領
    域にあることを特徴とする特許請求の範囲第4項記載の
    放射線像変換方法。 6゜上記電磁波がレーザー光であることを4.シ徴とす
    る特許請求の範囲第1項記載の放射線像変換方法。 7゜]二記号−ザー光がHe−Neレーザーであること
    を特徴とする特許請求の範囲第6項記戦の放射線像変換
    方法。 8゜上記レーザー光が半導体レーザーであることを特徴
    とする特許請求の範囲第6項記載の放射線像変換方法。 9゜」記号放射線像変換方法において輝尽性蛍光体が、
    基本的に支持体とその上に設けられた蛍光体層とからな
    る放射線像変換パネル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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