JPS62234845A

JPS62234845A - Ｘ線イメ−ジインテンシフアイア

Info

Publication number: JPS62234845A
Application number: JP7646186A
Authority: JP
Inventors: Hideo Abu; 秀郎阿武; Katsuhiro Ono; 勝弘小野; Norio Harao; 原尾　紀男
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-04-04
Filing date: 1986-04-04
Publication date: 1987-10-15
Anticipated expiration: 2012-01-22
Also published as: JP2575359B2

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明はＸ線イメージインテンシファイアに係り、特に
その入力蛍光面の構造に関する。

（従来の技術）従来例につき以下第４図乃至第７図を参照して説明する
。

Ｘ線イメージインテンシファイアは第４図に示すように
、円筒状のガラス外囲器（１）と、コバールリング（２
）、ステンレスリング（３）を介して取り付けられたＡ
ｆ製の入力窓（４）、有底筒状の出力部に加工したガラ
スからなる出力外囲器（５）と、これら外囲器の内部の
Ａ！入入力窓側側位置する入り面（６）と外囲器（５）
の有底筒状の底面に取り付けられた出力面（７）と、ガ
ラス外囲器の内面に設りられた集束電極（８）および出
力部に取り付けられた漏斗形の加速電極（９）からなっ
ている。

Ｘ線源（ｉｏａ）から放射されたＸｔＱ（１０ｂ）は被
写体（１１）を透過俊、Ｘ線イメージインテンシファイ
アの例えば９インチ径の視野サイズを有する入力面（６
）に入射する。入力面（６）により被写体による透過Ｘ
線像は光電子像に変換され、更に光電子像は集束電極（
８）と加速電極（９）により加速、集束され、出力面（
７）に入射して例えば２０１１ｔＩ１１径のサイズの出
力蛍光像に変換される。入力面（６）を構成する要素は
、入力蛍光面とその表面に形成される光電面である。

上記Ｘ線イメージインテンシファイアの入力蛍光面は第
５図に示すように、アルミニウムよりなる基板（２０）
の上に沃化セシウムを母体する前着蛍光膜（２１）およ
び（２２）が堆積されている。蒸着源は例えば沃化セシ
ウムに沃化ナトリウムを沃化セシウムに対して約１０−
１モル％の割合で含有させた付活粒状蛍光体が用いられ
ている。蒸着膜（２１）は３．０ｘ１（１″’Ｐａのア
ルゴンガス雰囲気中で蒸着を行なうことによって、膜厚
１８０ＩＪ１１だけ形成されている。蒸着膜（２２）は
蒸着膜（２１）の上に例えば１ｘｌＯ＝Ｐａ以下の高真
空の下で蒸着を行なうことによって膜厚２ＯｌＩＩ＆形
成される。

このような入力蛍光面をＸ線イメージインテンシファイ
アに組込み、２５０℃で１０時間の真空ベーキング処理
を経た後パイアルカリ光電面が形成されるが、この光電
面の形成は１１０℃の温度で行なわれている。しかして
ｓｂ１！！：蒸発させ、ガラス管壁に付着したｓｂ蒸着
膜の光透過率をモニターしながら所定の透過率に達した
ところで蒸着が停止される。次に光電流を観測しながら
カリウムを導入させ光電流°がピークとなる所で導入を
中止、次に再びｓｂを蒸着し、上記した透過率が所定の
値に達した所で蒸着が停止される。次に光電流をモニタ
ーしながらセシウムを導入し、光電流がピークとなる所
で導入を中止した。

このようにして製造したＸ線イメージインテンシファイ
アを動作させながらＡｆ半価層体７ｍ相当の線質のＸ線
を入射させ、単位入射線量率光たりの光電流値（以下入
力感度と呼ぶ）を測定したところ、４．０ｎＡ／＋ｎＲ
−ｌｌｌ１ｎ−’であった。また、入力窓表面の中心部
分に置いた１００μｓ厚の鉛から作られた解像度ヂャー
トにて限界解像度を測定した所、１ｉｏｉ　ｐ／ｃｍで
あった。

このＸ線イメージインテンシファイアを用いることによ
り人体透過後にＸ線線但率が１００μＲ／ｓｅｃ程度で
あってもＴＶカメラによりＸ線イメージインテンシファ
イアの出力像を透視観察することが可能である。しかし
ながら、Ｘ線線最率が低いため、Ｘ線母子数の空間的、
時間的なゆらぎが生じ、画像ノイズとして診断上の妨げ
となる。画像ノイズを低下させるためにはＸ線の入射線
ｍ率を上げねばならず、その結果人体が被爆するＸ綿線
ｍが増大してしまうという悪影響が生じる。

以下、上記従来の問題点を解決するため行なった実験結
果の２例について述べる。

実験例　１上記問題点を解決するためには、Ｘ線イメージインデン
ジファイアの入力蛍光層の膜厚を増大し、入力蛍光層に
よるＸ線の吸収効率を上げることが最も向上効果が大き
い。そこで、上記した従来例の説明で述べた入力蛍光層
の製造条件にて、第５図の蒸着ｌａｐの膜厚のみ２８０
〜４８０１ｊＩＲの範囲まで増加させて入力蛍光層を形
成した。光電面の形成条件も前記の従来例に従った。

このようにして製造したＸ線イメージインテンシファイ
アの入力感度及び限界解像度を測定した所、蒸着膜（１
１）の膜厚に応じて第６図に示′す結果が得られた。蒸
着′ｔｉｉ（１１）の膜厚の増加に伴って入力感度が増
大することがわかる。また、ＣｓＩ試蛍光層、膜厚が３
００〜５００＃のものは従来に比べて画像ノイズが減少
することが確められた。

しかしながら、蒸着膜０１）の膜厚の増加に伴い、限界
解像度が低下した。この原因は、入力蛍光層内での蛍光
の拡がりが蒸着膜（１１）の膜厚の増加とともに大きく
なると考えられる。

実験例　２ＣｓＩが５００４程度であっても限界解像度が従来値で
ある４０１　ｒ）／ｃａｔとなるような入力蛍光膜の製
造方法を検討した。その結果、次の３項目の改良により
実現できることがわかった。

■　蒸着膜と０１）形成時のアルゴンガス圧力増加。

■　蒸着膜と（１１）形成時の基板温度の低下。

■　基板表面への光吸収膜の形成。

■と■は特開昭５７−１３６７４４に述べられる製造条
件を検討した結果得られた。アルゴンガス圧は前記の従
来例で述べた１ｉｌＩ３ｘ　１０”　Ｐａから６Ｘ　１
０−’　Ｐａへと変更した。基板温度については前記の
従来例で述べた値２００℃より１００℃へと変更した。

■は特開昭５６−１６５２５１に述べられる方法に従い
、２ｘｌＯ−２Ｐａの真空度の下で基板上に１０００へ
の膜厚だけアルミニウムを蒸着した。得られた黒化膜は
Ｃ３Ｉ／Ｎａの発光波長の光に対する反射率が１０％以
下となることが確められた。

以上■〜■の改良を加えたＸ線イメージインテンシファ
イアを試作し、入力感度及び限界解像度を測定したとこ
ろ、蒸着膜（１１）の膜厚に応じて第７図に示す結果が
得られた。Ｃｓｌ蛍光層、膜厚が従来例２００ｇの場合
で５２ｆり／ｃａ＋という非常に高い解像度が得られた
。蛍光層の膜厚の増加に伴って、解像度は低下したが、
膜厚値が５ｏｏ４となってもなお従来ｔｌｉ４０１１　
Ｄ／ａｒｔの解像度を保った。

しかしながら、入力感度は約３８％に低下し、最も高い
入力感度が得られる膜１り５００ｇの場合でも、２．５
ｎＡ／ＩＩＩＲ”　　１ａｉｎ−１と従来値４．Ｏｎ＾
／ｌｌＩｎ　−ｍ１ｎ−’に比べて６２．５％の値しか
得られなかった。

（発明が解決しようとする問題点）Ｘ線イメージインテンシファイアのＸ線旦子ノイズを減
少させることは、入力蛍光膜厚を増加ざできなかった。

この解像度と入力感度の２つの特性は互いに競合する関
係にあり、入力蛍光層膜厚を画像ノイズが有効なまでに
改良される値３００４以上に増加させた場合には、両者
を共に実用上必要とされる値とすることは不可能であっ
た。

本発明は入力蛍光層の膜厚を３００〜５００Ｉｊ１１の
範囲まで増加させることにより画像ノイズを大幅に減少
したＸ線イメージインテンシファイアを実用化するため
に上記した解像度と入力感度を共に従来品の性能乃至そ
れ以上の性能とすることを目的とした。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）本発明は上記従来の問題点に鑑み、沃化セシウムを母体
とする蛍光体層と、該蛍光体層の上に形成された導電膜
とを有する入力蛍光面を具備するＸ線イメージインテン
シファイアにおいて、前記沃化セシウムを母体とする蛍
光体層は少なくとも中心部において３００ｕ１１乃至５
００ＩＩ１１の膜厚を有する蒸着層であり、且つ前記導
電膜は平均粒径が８００八以上である結晶性を有する透
明導電膜で形成されたＸ線イメージインテンシファイア
の入力蛍光面とすることによりＸＩ！１ｌｆｆｉ子ノイ
ズを大幅に減少するものである。

すなわち、従来例の説明で述べた■〜■の製造条件およ
び構造を採用して、３００〜５００腐の膜厚に蒸着形成
した沃化セシウム蛍光膜の上に、従来の導電膜に代わっ
て８００Å以上の大きな結晶サイズを有する導電膜を形
成させた。

（作用）第３図に結晶サイズの大ぎい導電膜が、その表面に形成
される光電面の感度に及ぼす効果を表わす。第３図より
導電膜の蛍光透過率が同一である限り、５００八以上の
結晶サイズを有する導電膜は従来の３００八程度の酸化
インジウムの導電膜に比べてその表面に形成される光電
面の感度が向上することがわかる。

第７図に示したように従来の導′ｒｉ膜を使った場合に
は、入力感度は３００〜５００＃の膜厚の蛍光層に対し
て２．１〜２．５ｎＡ／ｌｌＩｎ　−ｍ１ｎ−’の値し
か得られない、３００〜５００ＩＩ１１の膜厚の蛍光層
に対して、実用上必要とされるａ、ｏｎ＾／ｍＲ−ｍｉ
ｎ′″１以上の入力感度が得られるためには、導電膜の
改良により約＋６０〜９０％の光電面の感度向上が必要
である。

第３図から＋６０％以上の光電面感度向上を得るために
は導電膜の結晶サイズを約８００Å以上とすることとが
必要であることがわかる。

（実施例）以下、本発明の一実施例について第５図を参照して説明
する。

基板（２０）の蛍光体が蒸着される側の表面は、光吸収
層を形成した光吸収層としては、２ｘｌＯ−２Ｐａの真
空度の下で蒸着した膜厚１０００人のアルミニウム蒸着
膜を使用した。この光吸収層は、ＣＳＩ／Ｈａの発光波
長の光に対する反射率が１０％以下となることを確認し
た。

蒸着膜（２１）は６Ｘ　１０−’　Ｐａのアルゴン雰囲
気中で蒸着を行なうことによって中心部の膜厚３００〜
５００ＩＪｌｒ１の範囲で蒸着した。比較のため、従来
の中心部分の膜厚２００　ｔｍにても蒸着をした。蒸着
膜（２２）は、蒸着Ｗ４（２１）の上にＩ　Ｘ　１０−
ｓＰａｄ下の高真空の下で蒸着を行ない、膜厚２０即だ
け形成した。蒸着膜（１１）および０を形成中の温度は
１００℃に保った。

次に蒸着膜の表面に２０００への酸化インジウム錫から
なる透明導電膜（１３２）を形成した。透明導電膜の製
造は酸素雰囲気中での電子ビーム蒸着法によった。蒸発
材料は酸化ｍ（ＳｎＯ□）粉末を５モル％酸化インジウ
ム（Ｉｎ２０３＞粉末に混合させたものをタブレット状
にプレス成形させたものを使用した。酸素雰囲気３ｘ　
１Ｏ−２Ｐａの下で蒸発速度５０人／ｌｌｌ１ｎで膜厚
２０００人形成した。膜形成中の入力蛍光面＠度は３０
０℃となるように保った。走査電子顕微鏡により測定し
た平均結晶サイズは１４５０八であることを確認した。

これら入力蛍光面をそれぞれＸ線イメージインテンシフ
１イアに組込み、従来法に従ってパイアルカリ光電面を
形成させた。

このようにして製造したＸ線イメージインテンシファイ
アの入力感度限界ｊｉ！像度を測定した結果をまとめた
ものが第１図である。

３００〜５００μｓの膜厚の場合、入力感度、限界解像
度はともに従来の性能乃至それ以上の性能が得られた。

例えば膜厚４００ｔ１１１の場合には、入力感度は従来
のものに比べて＋１５％向上し、限界解像度も＋１０％
向上している。

膜厚４００μｓの蛍光層を有する入力蛍光面を使ったＸ
線イメージインテンシファイアの画像ノイズ特性を測定
、従来の膜厚２００Ｉｊ！ｎの蛍光層を有する入力蛍光
面を使ったＸ線イメージインテンシファイアのそれと比
較した結果を第２図に示した。測定は入力面位置におい
て１順φの領域に対応する出力面部分の発光光を光電子
増倍管により増幅検出した。ノイズ成分は、検出信号を
１Ｈ２〜３０Ｈｚのバンドパスフィルターを透過させた
後のＲＭＳ値を測定した。

入射Ｘ線線量率２０〜２２０μｒｌ／ＳｅＣの範囲にお
いて５０〜４０％向上することが確められた。　Ｘ＃ｆ
ｆｌ子ノイズが大幅に減少したＸ線イメージインテンシ
ファイアが実現できた。この改良されたＸ線イメージイ
ンテンシファイアにより、同一の入射Ｘ線線口率で比較
した場合には従来に比べてより微細なものを識別したり
、より微小なＸ線透過率の差を識別することができる。

また、この改良されたＸ線イメージインテンシファイア
により、同一の識別限界で比較した場合には、従来に比
べて入射Ｘ線線口率をより少なくすることができるので
、被写体の被爆線但を軽減させることが可能となる。

次に他の実施例について説明する。

上記した実施例では、光電面としてパイアルカリ充電面
を使用した場合について述べたが、改良された導電膜に
よる感度向上効果は他の光電面（例えばマルチアルカリ
光電面やアンヂモンセシウム光電面）を使った場合にも
得られることが確認された。従って、本発明は光電面に
ついてはパイアルカリ光電面に限定されるものではない
。

また、上記した実施例では導電膜が直接蛍光体層表面に
形成された場合について述べたが、導電膜と蛍光層の間
に絶縁性の透明保護膜や他の透明導電膜が形成されてい
る場合でも効果はほとんど変わることはない。

膜厚が３００〜５００ｇｍの沃化セシウムを母体する蛍
光層は付活剤としてナトリウムを使用した場合について
述べたが、他の付活剤を（ｆｆ用した場合（例えばナト
リウムとリチウム、ナトリウムと銅）や、他の付活剤の
み（例えばタリウム）を使った場合でも改良された導電
膜による入力感度の向上効果が基体できる。

蛍光層の解像度向上のための技術としては、本実施例で
は蛍光層の蒸着条件の変更と基板表面への光吸収膜の形
成を併用した場合について述べたが、どちらか一方のみ
を採用しても良い。例えば蛍光層の膜厚が３００ｍであ
る場合には、どちらか一方のみの採用で必要とされる入
力態１ｍ　　（４，０ｎＡ／ｍＲ−ａｋｉｎ−’　）と
限界解像度（４０１ｐｌｒｓ　）を確保することが可能
である。

他の技術を使って蛍光層の解像度を向上させることも可
能と考えられるが、蛍光層として沃化セシウムを母体と
した蒸着膜を加工せずに使用する限りにおいて、本実施
例と同程度の入力感度の低下は免れ得ない。なぜならば
、解像度を低下させている一部の蛍光も入力感度には寄
与しているためである。すなわち、本発明は膜厚が３０
０〜５００虐である沃化セシウムを母体とする蒸着蛍光
膜の解像度向上のための具体的手段を限定するものでは
ない。

［発明の効果］Ｘ線量子ノイズが大幅に減少するＸ線イメージインテン
シファイアを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のＸ線イメージインテンシフ
ァイアの入力感度および限界解像度を示す図、第２図は
本発明の一実施例によるＸ線イメージインテンシファイ
アと従来のＸ線イメージインテンシファイアのＳ／Ｎ特
性の違いを示す図、第３図は（入力感度）／（蛍光透過
率）の導電膜の結晶サイズ依存性を示す図、第４図は本
発明に係るＸ線イメージインテンシファイアの一例を示
す断面図、第５図は本発明に係る入力蛍光面の一例を示
す断面図、第６図および第７図は従来のＸ線イメージイ
ンテンシファイアの入力感度および限界解像度を示す図
である。（１）・・・・・・ガラス外囲器、（２）・・・・・・
コバールリング、（３）・・・ステンレスリング、（４
）・・・・−Ａ　！！入力窓、（５）・・・・・・出力
外囲器、（６）・・・・・・入力面、（７）・・・・・
・出力面、（８）・・・・・・集束電極、（９）・・・
・・・加速電極、■）・・・・・・基板、（１ト・・・
・・蒸着蛍光膜、■・・・・・・蒸着蛍光膜、（１３）
−−−−−−透明導ｒｉＩｌ！。代理人　弁理士　　則　近　恵　佑同　　大胡典夫Ｃ８Ｉ螢光層膜厚　　　　（μｍ）−÷第１図１．１、入射線量率（μＲ／Ｓ）第２図平均結晶サイズ　（λ）−一第３図１１　　　第４図第５図Ｃａｌ螢光層膜厚　（μｍ）− 第６図Ｃｓｌ螢光層膜厚　（１ｋｎ）　　− 第７図手続補正ｍ（自発）昭和。１寸５．１３日

Claims

【特許請求の範囲】

（１）沃化セシウムを母体とする蛍光層と、該蛍光層の
上に形成された導電膜とを有する入力蛍光面を具備する
Ｘ線イメージインテンシフアイアにおいて、前記沃化セ
シウムを母体とする蛍光層は少なくとも中心部において
３００μｍ乃至５００μｍの膜厚を有する蒸着層であり
、且つ、前記導電膜は平均粒径が８００Å以上である結
晶性を有する透明導電膜で形成されていることを特徴と
するＸ線イメージインテンシフアイア。
（２）前記透明導電膜は、錫を含有する酸化インジウム
から形成されていることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載のＸ線イメージインテンシフアイア。
（３）前記透明導電膜は前記蛍光層上に直接形成されて
なることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のＸ線
イメージインテンシフアイア。
（４）前記蛍光層上に保護膜、透明導電膜が順次形成さ
れてなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
Ｘ線イメージインテンシフアイア。
（５）前記蛍光層は基板上に蒸着されていることを特徴
とする特許請求の範囲の第１項記載のＸ線イメージイン
テンシフアイア。
（６）前記蛍光層と基板の間に、前記蛍光層からＸ線に
より励起されて発光する蛍光を吸収させる目的で形成さ
れる光吸収層を具備することを特徴とする特許請求の範
囲第５項記載のＸ線イメージインテンシフアイア。