JPS61241384A - 放射線像変換パネル - 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】 （発明の分野） 本発明は放射線像変換パネル、ざらに詳しくは輝尽性螢
光体を用いた放射線像変換パネルに関する。

（発明の技術的背景および先行技術） 従来放射線画像を得るために銀塩を使用した、いわゆる
放射線写真が利用されているが近年特に地球規模におけ
る銀資源の枯渇等の問題から銀塩を使用しないで放射線
像を画像化する方法が望まれるようになった。

上述の放射線写真法にかわる方法として、被写体を透過
した放射線を螢光体に吸収せしめ、しかる模この螢光体
をある種のエネルギーで励起してこの螢光体が蓄積して
いる放射線エネルギーを螢光として放射せしめ、この螢
光を検出して画像化する方法が考えられている。具体的
な方法として螢光体として熱螢光性螢光体を用い、励起
エネルギーとして熱エネルギーを用いて放射線像を変換
する方法が提唱されている（英国特許第１，４６２．７
６９号および特開昭５１−２９８８９号）。

この変換方法は支持体上に熱螢光性螢光体響を形成した
パネルを用い、このパネルの熱螢光性螢光体１に被写体
を透過した放射線を吸収させて放射線の強弱に対応した
放射線エネルギーを蓄積させ、しかる後この熱螢光性螢
光体−を加熱することによって蓄積された放射線エネル
ギーを光の信号として取り出し、この光の強弱によって
画像を得るものである。しかしながらこの方法は蓄積さ
れた放射線エネルギーを光の信号に変える際に加熱する
ので、パネルが耐熱性を有し、熱によって変形変質しな
いことが絶対的に必要であり、従ってパネルを構成する
熱螢光性螢光体！ｉ！および支持体の材料等に大きな制
約がある。このように螢光体として熱螢光性螢光体を用
い、励起エネルギーとして熱エネルギーを用いる放射線
像変換方法は応用面で大きな難点がある。

一方励起エネルギーとして可視光線および赤外線から選
ばれる電磁波を用いる放射線像変換方法もまた知られて
いる（米国特許第３．８５９．５２７号）。

この方法は上述の方法のように蓄積された放射線エネル
ギーを光の信号に変える際に加熱しなくてもよく、従っ
てパネルは耐熱性を有する必要はなく、この点からより
好ましい放射線像変換方法と言える。しかしながらこの
方法に使用される螢光体としてはわずかにセリウムおよ
びサマリウム付活硫化ストロンチウム螢光体（ＳｒＳ：
Ｃｅ、Ｓｍ）、ユーロピウムおよびサマリウム付活硫化
ストロンチウム螢光体（ＳｒＳ：Ｅｕ　、Ｓｍ　）ユー
ロピウムおよびサマリウム付活酸硫化ランタン螢光体＜
Ｌａ２０２　Ｓ：Ｅｔｌ　、Ｓｍ　＞、？ンガンおよび
ハロゲン付活硫化亜鉛・カドミウム螢光体Ｃ（Ｚｎ、Ｃ
ｄ　）Ｓ：Ｍｎ、Ｘ、但しＸはハロゲンである］等が知
られている程度にすぎず、またこれらの螢光体を用いた
パネルの感度は著しく低いものでおって実用的な面から
感度の向上が望まれている。

（発明の目的） 本発明は被写体を透過した放射線を螢光体に吸収せしめ
、しかる後、この螢光体を可視光線および赤外線から選
ばれる電磁波で励起してこの螢光体が蓄積している放射
線エネルギーを螢光として放射せしめ、この螢光を検出
する放射線像変換方法に用いられる放射線像変換パネル
において、感度の著しく高い実用的な放射線像変換パネ
ルを提供することを目的とするものである。

（発明の構成） 本発明者等は上記目的を達成するために上記パネルの螢
光体層として使用可能な螢光体を探索してきた。その結
果、下記一般式で表わされるアルカリ土類金属弗化ハロ
ゲン化物螢光体を用いれば上記パネルは極めて高感度と
なることを見出し本発明をするに至った。

一般式　　＜Ｂａ５−×Ｍ　ｘ）ＦＸ：ＶＡここにＭＥ
はＭＯ，Ｃａ　、Ｓｒ　、ＺｎおよびＱｄのうちの少な
くとも１つを、ＸはＣ２゜Ｂｒおよび■のうちの少なく
とも１つを、ＡはＥｕ、Ｔｂ、　Ｃｅ、　Ｔｍ、［）ｙ
、ｌ）ｒ、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　＜　ｏ、ｅ及びＱ＜ｙ　（、０，２な
る条件を満たす数字を表わす。

上記一般式において、Ａとして特に好ましいのはＥｕ、
Ｔｂ、Ｃｅ及びＴｍでｉる。

また、上記螢光体は５００ｎｍ以上の長波長可視光及び
赤外線から選ばれる電磁波により励起可能なものである
。

従って輝尽発光を利用する本発明の放射線像変換パネル
は、上記一般式（Ｅ３ａ　！−Ｘ、Ｍ　　Ｘ　）　ＦＸ
　：ＭＡで表わされる、５００ｎｍ以上の長波長可視光
及び赤外線から選ばれる電磁波の励起により輝尽発光を
示すアルカリ土類金属弗化ハロゲン化物系螢光体の少な
くとも１種を含有する螢光体層を有することを特徴とす
るものである。

（実施態様） 以下、図面を参照して本発明の実施態様について詳細に
説明する。

第１図は本発明の放射線像変換パネルが使用される放射
線像変換方法の概要を説明するための概略図である。

第１図において１１は放射線発生装置、１２は被写体、
１３は可視ないし赤外輝尽性螢光体台を有する本発明の
放射線像変換パネル、１４は放射線像変換パネルの放射
線潜像を螢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より放射された螢光を検
出する光電変換装置１６は１５で検出された光電変換信
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、１８は光源１４からの反射光をカットし
、放射線像変換パネル１３より放射された光のみを透過
させるためのフィルターであるｅ１６以降は１３からの
光情報を何らかの形で画像として再生できるものであれ
ばよく、上記に限定されるものではない。

第１図に示されるように、被写体１２を放射線発生装置
１１と放射線像変換パネル１３の間に配置し、放射線を
照射すると、放射線は被写体１２の各部の放射線透過率
の変イヒに従って透過し、その透過像（すなわち放射線
の強弱の像）が放射線像変換パネル１３に入射する。こ
の入射した透過像は放射線像変換パネル１３の螢光体１
に吸収され、こ゛れによって螢光体層中に吸収した放射
線量に比例した数の電子または正孔が発生し、これが螢
光体のトラップレベルに蓄積される。すなわち放射線透
過像の蓄積像（一種の潜像）が形成されるユ次にこの潜
像を光エネルギーで励起して顕在化する。すなわち５０
０ｎｍ以上の長波長可視光線および赤外線から選ばれる
電磁波を螢光体１に照射してトラップレベルに蓄積され
た電子または正孔を追出し、蓄積像を螢光として放射せ
しめる。この放射される螢光の強弱は蓄積された電子ま
たは正孔の数すなわち放射線像変換パネル１３の螢光体
層に吸収された放射線エネルギーの強弱に比例しており
、この光信号を例えば光電子増倍管等の光電変換装置１
５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。

次に本発明の放射線像変換パネルおよびこの放射線像変
換パネルに蓄積された放射線像を螢光として放射せしめ
るのに適した励起光源について詳しく説明する。

放射線像変換パネルの構造は第２図−（ａ）に示される
ように支持体２１とこの支持体２１の片面上に形成され
た螢光体層２２よりなる。この螢光体層２２は（Ｂａｔ
−ｘ、Ｍ　　ｘ）ＦＸ：ｙＡ螢光体に含まれる螢光体の
１種もしくは２種以上からなることは言うまでもない。

ここで使用される（Ｂａｔ−ｘ。

Ｍ”ｘ　）　ＦＸ　：ｙ　Ａ螢光体は付活剤Ａを添加し
なくても、放射線照射後５００ｎｍ以上の長波長可視光
線および赤外線の一方または両方である光エネルギーを
与えると強い輝尽発光を呈し、本発明の放射線像変換パ
ネルの螢光体層として使用出来るが、付活剤Ａの含有量
（ｙ　）が螢光体の母体（（Ｂａ１−Ｘ、Ｍ　　Ｘ）Ｅ
ＸＥに対しておよそＯ−ｏ、２特に１０−６ないし５×
１０°θグラム原子である時、輝尽強度は著しく強くな
り、これらを放射線像変換パネルの螢光体層とすること
によって特に効率の良い放射線像変換が出来る。また螢
光体母体であるアルカリ土類金属弗化ハロゲン化物にお
いて、バリウム（Ｂａ　）を伯のアルカリ土類元素（￥
　）で置換した場合、その置換量（Ｘ　）が′０．６グ
ラム原子を越えると螢光体の輝尽強度が著しく低下し、
好ましくない。実用上は０．５グラム原子以内であるこ
とが好ましい。次に放射線像変換パネルの製造法の一例
を以下に示す。

まず螢光体８重量部と硝化綿１重量部とを溶剤（アセト
ン、酢酸エチルおよび酢酸ブチルの混液）を用いて混合
し、粘度がおよそ５０センチストークスの塗布液を調製
する。次にこの塗布液を水平に置いたポリエチレンテレ
フタレートフィルム（支持体）上に均一に塗布し、−昼
夜放置し自然乾燥することによって約３００μの螢光体
−を形成し、放射線像変換パネルとする。支持体として
は例えば透明なガラス板やアルミニウムなどの金属薄板
等を用いても良い。

なお、放射線像変換パネルは第２図−（ｂ）に示される
ような２枚のガラス板等の透明な基板２３．２３間に螢
光体を挾みこんで任意の厚さの螢光体１２２とし、その
周囲を密封した構造のものでも良い。

本発明の放射線像変換パネルの螢光体層を励起する光エ
ネルギーの光源としては、５００ｎｍ以上の長波長可視
領域および赤外領域の一方または両方にバンドスペクト
ル分布をもった光を放射する光源の伯にＨｅ−Ｎｅレー
ザー光（６３３ｎｍ　＞　、ＹＡＧレーザー光（１０６
４０ｍ）　、ルビーレーザー光（６９４ｎｍ　）等の単
一波長の光を放射する光源が使用される。特にレーザー
光を用いる場合は高い励起エネルギーを得ることが出来
る。レーザー光の中でも特にＨｅ−１’Ｊｅレーザー光
を用いるのがより好ましい。

第３図は本発明放射線像変換パネルの螢光体層に用いら
れるＢａ　ＦＢｒ　：　Ｅｕ　８ｘ１０−４螢光体ニを
電圧８０ＫＶｌ）のＸ線を照射した後、波長の異なる光
エネルギーを与えた時放射される螢光の強度変化を示す
もの（いわゆる励起スペクトル）であるが、第３図から
明らかなように、Ｂａ　ＦＢｒ　：Ｅｌ螢光体の場合、
励起可能な波長範囲は５００〜１１　Ｄｏｎｌｌｌの範
囲にあり、特に５００〜７００ｎｍが最適励起波長範囲
でおる。本発明の方法に用いられる（Ｂａｘ−ｘ、Ｍ　
　Ｘ）ＦＸ：’／Ａ螢光体の励起可能な波長範囲は螢光
体の組成によっても若干異なるが、はぼ５００〜１１　
ｏｏｎｍの闇にあり、最適励起波長範囲は５００〜７０
０ｎｍである。本発明の放射線像変換パネルの螢光体層
に蓄積された放射線エネルギーを螢光として放出せしめ
るための励起光源としては５００ｎｍ以上の長波長可摸
光源および赤外線の一方または両方が使用出来るが、赤
外線で放射される領域のトラップは浅く、退行性（フェ
ーディング）現象が顕著で、従って情報の保存期間が短
かく、実用上は余り好ましくない。例えば画像を得るに
際してパネルの螢光体層を赤外線でスキャンニングして
励起し、放射される光を電気的に処理する操作を取り入
れることが度々性なわれるが、螢光体層の全面スキャン
ニングにはある程宴の時間がかかるため、同じ放射線量
が照射されていても始めの読出し値と最後の読出し値に
ずれが生じる恐れがある。このような理由からも放射線
像変換方法に用いる螢光体としてはトラップが深く、よ
り高エネルギーの光、すなわちできるだけ短波長の光で
効率よく励起されるものがより望ましいが、上述のごと
く本発明のパネルに用いられる（Ｂａｔ−ｘ　、Ｍ　　
Ｘ　）ＦＸ：ｙＡ螢光体は最適励起波長範囲が５００〜
７００ｎｍの可視光領域にあり、従ってフェーディング
が少なく、螢光体層に蓄積された放射線潜像の蓄積保存
能が高いものである。

また上記放射線像変換方法において光エネルギーで励起
する際、励起光の反射光と螢光体層から放射される螢光
とを分離する必要があることと、螢光体層から放射され
る螢光を受光する光電変換器は一般に６００ｎｍ以下の
短波長の光エネルギーに対して感度が高くなるという理
由から、螢光体１から放射される螢光はできるだけ短波
長領域にスペクトル分布をもったものが望ましいが、本
発明のパネルに用いられる螢光体はこの条件をも満たす
ものである。すなわち本発明のパネルに用いられる（Ｂ
ａｔ−Ｘ、Ｍ　　Ｘ　）ＦＸ：ｙＡ螢光体ハイづれも５
００ｎｍ以下に主ピークを有する発光を示し、励起光と
の分離が容易で、しかも受光器の分光感度とよく一致す
るため、効率よく受光できる結果、受像系の感度を高め
ることが出来る。第４図にＢａＦＣ９！、：Ｆｕ螢光体
に管電圧８０ＫＶｂのＸ線を照射した後、Ｈｅ−Ｎｅレ
ーザー光で励起した時の発光スペクトルを一例として示
す。

第１表は本発明の放射線像変換パネルの感度を、５ｒＳ
：Ｅｕ、Ｓｍｇｔ光体を用いた従来公知の放射線像変換
パネルの感度と比較して示すものである。第１表におい
て感度は放射線像変換パネルに管電圧８０ＫＶｌ）のＸ
線を照射した後、これをＨｅ−Ｎｅレーザー光で励起し
、その螢光体層から放射される螢光を受光器（分光感度
Ｓ−５の光電子増倍管）で受光した場合の発光強度を表
わしたものであり、Ｓｒ　Ｓ：ＥＩＪ　、　Ｓｍ螢光体
を用いた従来公知のパネルの感度を■とした相対値で示
しである。

第１表 上記第１表から明らかなように本発明の放射線像変換パ
ネル（Ｎα２〜Ｎα８）は従来公知の放射線像変換パネ
ル（Ｎα１）よりも著しく高感度である。

（発明の効果） 以上説明したように本発明は感度の著しく高い輝尽発光
利用の放射線像変換パネルを提供するものでありその工
業的利用価値は非常に大きなものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の放射線像変換パネルが使用される放射
線像変換方法の概要を説明するための概略図、 第２図（ａ）、（ｂ＞は本発明の放射線像変換パネルの
断面図、 第３図は本発明の放射線像変換パネルに用いられるＢａ
　ＦＢｒ　：Ｅｔｌ螢光体の励起スペクトル、第４図は
本発明の放射線像変換パネルに用いられるＢａ　ｔ”ｃ
９Ｊ：　Ｅｕ螢光体の発光スペクトルである。 １３・・・放射線像変換パネル ２１・・・支　持　体　　　　２２・・・螢光体１２３
．２４・・・透明支持板 第１図 ｇ２図 （ａ）　　　　　（ｂ） ＷＥ　３　図 箇−４ｖ！Ｊ 堀長（ｎｍ） （自帽手続補正書 特許庁長官　殿　　　　　　　　　　　昭和６１年３月
１３８２６発明の名称 放射線像変換パネル ３、補正をする者 事件との関係　　　　　特許出願人 任　所　　　神奈川県南足柄市中沼２１０番地名　称　
　　　富士写真フィルム株式会社４、代理人 東京都港区六本木５丁目２番１号 ６、補正により増加する発明の数　　　な　　し７、補
正の対象　　　明細書の「発明の詳細な説明」の欄８、
補正の内容 １）明細■第９頁第１３行 ｒ５Ｘ１０″′Ｓグラム原子」をｒ５Ｘ１０−３グラム
原子」と第１表

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　下記一般式で表わされる、 　５００ｎｍ以上の長波長可視光及び赤外線から選ばれ
   る電磁波の励起により輝尽発光を示すアルカリ土類金属
   弗化ハロゲン化物系螢光体の少なくとも１種を含有する
   螢光体層を有することを特徴とする輝尽発光を利用する
   放射線像変換パネル。 　一般式　（Ｂａ＿１＿−＿×Ｍ＾II＿×）ＦＸ：ｙＡ
   　ここにＭ＾IIはＭｇ，Ｃａ，Ｓｒ，ＺｎおよびＣｄの
   うちの少なくとも１つを、ＸはＣｌ，ＢｒおよびＩ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。