JPS62218900A - 放射線画像変換要素及び方法 - 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】 〔概　要〕 従来のラジオグラフィーにとってかわり得る放射線画像
変換方法及び該方法において使用し得る放射線西像変換
要素が開示される。本発明では、赤外波長域に複合色中
心の吸収帯を有している特定の輝尽発光休と発光体励起
源としての半導体レーザ（ＬＤ）とを組み合わせて使用
することに特徴がある。本発明によれば、小型かつ単純
な装置で、高感度な放射線画像の変換を行なうことがで
きる。

〔産業上の利用分野〕

本発明は放射線画像の変換技術に関する。本発明は、さ
らに詳しく述べると、放射線画像、すなわち、ある物体
からの放出あるいは透過の像状放射線を他の検出可能な
形態、特に電気信号に変換するための方法、そしてこの
ような方法の実施において有用な要素に関する。本発明
は、特に、医療や工業の分野における放射線撮影に有利
に適用することができる。

〔従来の技術〕

放射線画像変換方法は数年はど前から活発に研究され、
特許文献等にもしばしば見い出すことが出来る（特開昭
５５−１２１４３号公報、特開昭６０−８４３８１号公
報、特開昭６０−８４３８２号公報、等を参照されたい
）。この方法は、通常、被写体の透過等によって形成さ
れた像状放射線（Ｘ線、電子線、紫外線等）を特定の輝
尽発光特性を有する物質（ここでは輝尽発光休と呼ぶ）
に照射し、さらにこの発光体に選らばれた波長領域の電
磁波を照射して発光体中の蕃積放射線エネルギーを励起
し、よって、この放射線エネルギーを発光として像状に
放出させることからなっている。この像状発光は、例え
ば、常用の光電変換装置を用いて電気信号に変え、さら
にこの電気信号を処理して画像に変えることができる。

この方法によれば、例えば、従来のラジオグラフィーに
比較して著しく少ない被曝量をもってより鮮明な画像を
得ることができる。従って、この方法は、特に医療用放
射線撮影の分野における用途が大である。

〔発明が解決しようとする問題点ゴ 従来の放射線画像変換方法では、放射線エネルギー蓄積
物質として可視光波長域に色中心の吸収帯を有している
輝尽発光休を用いかつ励起光源としてレーザ光、特に）
（ｅ−Ｎｅレーザ光を用いる方法がとりわけ注目されて
いる。しかし、この方法で輝尽発光（波長３９０ｎｍ）
を検出する場合、そのために用いられる検出器が極めて
広域に感度分布を有しているので、励起光源としてのＨ
ｅ　−Ｎ　ｅレーザ光の散乱光（波長６３３ｎｍ）も輝
尽発光に加えて検出されてしまい、ノイズ発生の原因と
なっている。ノイズ発生の防止のためにはＨｅ−Ｎｅレ
ーザ光の散乱光を遮断するためのカットフィルターを数
枚も検出器の前方に設置することがどうしても必要であ
り、そのため、輝尽発光の信号強度の低下、すなわち、
感度の低下を招くという欠点がある。さらに、Ｈａ　−
Ｎ　ｅレーザを用いるとなると、その出力が１０ｍＷの
小出力でも約１ｍの装置長さが必要であり、設備の大型
化を避けられないという欠点がある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記した問題点は、本発明によれば、赤外波長域（８０
０〜１５００ｎｍ）に複合色中心の吸収帯を有しており
、受理した像状放射線を放射線エネルギーの形で蓄積す
ることができ、そして高出力の半導体レーザ光で励起さ
れて前記蓄積放射線エネルギーを発光として像状に放出
することが可能である輝尽発光休を有していることを特
徴とする放射線西像変換要素；及び 放射線画像を他の検出可能な形態に変換する方法であっ
て、 赤外波長域（８００〜１５００ｎｍ）に複合色中心の吸
収帯を有している輝尽発光休を設けた要素に像状放射線
を照射してその放射線を放射線エネルギーの形で前記輝
尽発光休に蓄積させ、 前記要素に高出力の半導体レーザからの光を照射して前
記輝尽発光休に蓄積されている放射線エネルギーを発光
として像状に放出させ、この発光を検出して電気信号に
変換することを特徴とする放射線画像変換方法； によって解決するこ、とができる。

本発明の実施において放射線エネルギー蓄積物質として
有利に用いられる輝尽発光休は、次式により表わされる
二価ユーロピウム賦活バリウムハロゲン化物である： ＢａＦＸ：Ｅｕ” （式中のＸは、塩素、臭素又は沃素である）。

とりわけＢａＦＢｒ：Ｅｕ”が有用である。これらの物
質は、公知な手法に従って調製することができる。

本発明の輝尽発光休において、“複合色中心”とは、あ
る格子空孔（Ｆ中心）に、さらに空孔又は異種原子（格
子間の場合は同種も含む）などが隣接した場合に出来る
色中心のことを指し、その吸収帯は一般にＦ中心よりも
長波長側にシフトする。参考のために添付するけれども
、第１図及び第２図は、それぞれ、本発明の輝尽発光休
の典型例であるＢａＦＢｒ：Ｅｕ”の輝尽発光スペクト
ル図及び輝尽励起スペクトル図である。

本発明では、上記した通り、高出力の半導体レーザ光が
励起光として用いられる。この励起光の波長は、発光の
検出に用いられる、例えば光電変換装置のような装置の
検出可能波長の範囲外である。

本発明の放射線西像変換要素、いわゆるイメージングプ
レート（Ｉ　Ｐ）は、好ましくは、支持体と、その上方
に施された少なくとも１つの輝尽発光休含有層とからな
る。支持体は、要素の所望とする形態に応じているいろ
な材料のなかから任意に選択することができる。すなわ
ち、要素はプレート、パネル、シート、フィルム等の形
態を有することができ、そして支持体はガラス、ポリエ
ステル、ポリアセチルセルロース等のプラスチックフィ
ルム、紙、レジン被覆紙、アルミニウム箔等の金属箔な
どであることができる。

本発明の要素において用いられる輝尽発光休含有層は、
例えば、選らばれた発光体の粉末を例えばゼラチン等の
天然産出高分子物質、アクリル樹脂等の合成高分子物質
などから選らばれたバインダや溶剤、その他と混合し、
得られた塗布溶液をドクターブレード、ナイフコーター
等の塗布手段を用いて支持体上に塗布することによって
調製することができる。

本発明の要素は、上述の発光体含有層以外の層、例えば
接着性改良層、光吸収層、光反射層などを任意に有して
いてもよい。

〔作　用〕

本発明では、赤外波長域に複合色中心の吸収帯を有する
輝尽発光休（例えば第１図のＢａＦＢｒ：Ｅｕ”の輝線
発光スペクトル図を参照）と半導体レーザ（Ｌ　Ｄ）を
用いることにより、読取光源の波長が、放射線画像処理
用の信号になる輝尽発光波長（３９０ｎｍ）に対し、極
めて遠い位置になり、そのため、高出力（１００〜２０
０ｍＷ）を使用しても、従来の方法のように光学フィル
ターを使用することが不必要となる。本発明では、した
がって、信号の検出をより高感度に、しかも装置を小型
化して実施することができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例をＢａＦＢｒ：Ｅｕ”及び出力
１００ｍＷの半導体レーザ（波長８５０ｎｍ）の使用を
例にとって説明するけれども、本発明はこれのみに限定
されないということを理解されたい：側−」− １７５，３４ｇのＢａＦｚ　、　２９７．１５ＨのＢａ
Ｂｒｚ及び０．１ｇのＥｕＢｒ１　・６　）１ｔｏを３
５０ｇの水に溶解し、混合した。得られた混合物を蒸発
乾個し、空気中で５００〜９００℃の温度で３０分間に
わたって焼成し、さらにその後、水素ガスフロー中で８
００〜１０００℃の温度で３０分間にわたって還元焼成
した。白色のＢａＦＢｒ：Ｅｕ”・粉末が得られた。こ
の生成物の輝尽発光スペクトル図及び輝尽励起スペクト
ル図をそれぞれ第１図及び第２図に示す。

８０ｇの白色ＢａＦＢｒ：Ｅｄ”粉末及び２０ｇのアク
リル樹脂に２０ｇのトルエンを添加して混合液を得、こ
の混合液をドクターブレード法でガラス基板上に塗布し
て乾燥し、イメージングプレート（ＩＰ）を製作した。

得られたＩＰにＸ線パターンを照射し、さらにＩＰの一
方には出力５１のＨｅ−Ｎｅレーザ光（波長６３３ｎｍ
）を、他方には出力１００ｍ−のＬＤ光（波長８５０ｎ
ｍ）をそれぞれ照射した。両者についてＳ／Ｎ比を比較
したところ、ＬＤ光使用（本発明例）のほうがＨｅ−Ｎ
ｅレーザ先先月用比較例）よりも大きなＳ／Ｎ比を示す
ことが判明した。

〔発明の効果〕

本発明によれば、大型のＨｅ−Ｎｅレーザに代えて掻く
小型（１０ｍｍ以下）のＬＤを使用するので、設備を大
幅に小型化することができる。また、本発明によれば、
赤外波長域に色中心を有する輝尽発光休と高出力ＬＤを
使用することにより、光学フィルタを除くことが可能に
なるので、放射線画像の読取信号を高感度で検出するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明で用いられる［１ａＦＢｒ：Ｅｕ”の
輝尽発光スペクトル図、そして 第２図は、第１図のＢａＦＢｒ：Ｅｕ”の輝尽励起スペ
クトルである。