JPWO2007058022A1

JPWO2007058022A1 - 放射線用シンチレータプレート

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Publication number: JPWO2007058022A1
Application number: JP2007545172A
Authority: JP
Inventors: 工藤　伸司; 伸司工藤; 庄子　武彦; 武彦庄子
Original assignee: Konica Minolta Medical and Graphic Inc
Current assignee: Konica Minolta Medical and Graphic Inc
Priority date: 2005-11-18
Filing date: 2006-09-29
Publication date: 2009-04-30
Anticipated expiration: 2026-09-29
Also published as: US20090084982A1; JP5194796B2; WO2007058022A1

Abstract

本発明の目的は、放射線照射による発光効率を向上させるとともに、短時間で生産可能な時間効率の高いシンチレータプレートを提供することであり、該シンチレータプレートは基板上に付活剤を含有し、かつ、プラズマ処理がなされた蛍光体層を具備したことを特徴とする。

Description

本発明は、放射線用シンチレータプレートに関し、特に、付活剤を含有する蛍光体層を具備した放射線用シンチレータプレートに関する。

従来から、Ｘ線画像のような放射線画像は医療現場において病状の診断に広く用いられている。特に、増感紙−フィルム系による放射線画像は、長い歴史のなかで高感度化と高画質化が図られた結果、高い信頼性と優れたコストパフォーマンスを併せ持った撮像システムとして、いまなお、世界中の医療現場で用いられている。しかしながらこれら画像情報はいわゆるアナログ画像情報であって、自由な画像処理や瞬時の画像転送を行うことができないものであった。

その後、デジタル方式の放射線画像検出装置として、コンピューテッドラジオグラフィ（ＣＲ）が登場している。ＣＲでは、デジタルの放射線画像が直接得られ、陰極管や液晶パネル等の画像表示装置に画像を直接表示することが可能なことから、写真フィルム上への画像形成が不要となり、アナログの銀塩写真方式による画像形成に比べ、病院や診療所での診断作業の利便性を大幅に向上させている。

ＣＲは、主に医療現場で受け入れられており、輝尽性蛍光体プレートを用いてＸ線画像を得ている。ここで、「輝尽性蛍光体プレート」というのは、被写体を透過した放射線を蓄積して、赤外線などの電磁波（励起光）の照射で時系列的に励起させることにより、蓄積された放射線をその線量に応じた強度で輝尽発光として放出するものであり、所定の基板上に輝尽性蛍光体が層状に形成された構成を有している。

しかしながら、この輝尽性蛍光体プレートでは、ＳＮ比や鮮鋭性が十分でなく、空間分解能も不十分であり、スクリーン・フィルムシステムの画質レベルには到達していない。

そこで、さらに新たなデジタルＸ線画像技術として、例えば、雑誌Physics Today、1997年11月号24頁のジョン・ローランズ論文"Amorphous Semiconductor Usher in Digital X-ray Imaging"や、雑誌SPIEの1997年32巻2頁のエル・イー・アントヌクの論文"Development of a High Resolution, Active Matrix, Flat-Panel Imager with Enhanced Fill Factor"等に記載された、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いた平板Ｘ線検出装置（ＦＰＤ）が登場している。

このＦＰＤでは、ＣＲに比べ、装置の小型化が可能である点や、動画表示が可能である点において優れているという特徴がある。しかしながら、ＣＲと同様、スクリーン・フィルムシステムの画質レベルには到達しておらず、近年益々高画質に対する要望が高まっていた。

ここで、ＦＰＤでは、放射線を可視光に変換するために発光する特性を有するＸ線蛍光体で作られたシンチレータプレートを使用しているが、ＴＦＴや該ＴＦＴを駆動する回路等にて発生する電気ノイズが大きいために、低線量撮影において、ＳＮ比が低下し、画質レベルを十分にするだけの発光効率を確保することができないものであった。

一般に、シンチレータプレートの発光効率は、蛍光体層の厚さ、蛍光体のＸ線吸収係数によって決まるが、蛍光体層の厚さを厚くすればするほど、蛍光体層内での発光光の散乱が生じ、鮮鋭性が低下する。そのため、画質に必要な鮮鋭性を決めると、膜厚も自ずと決定される。

特に、シンチレータプレートの蛍光体層で使用されるヨウ化セシウム（ＣｓＩ）は、Ｘ線から可視光に変換する変換率が比較的高く、また、蒸着によって容易に蛍光体を柱状結晶構造に形成できるため、光ガイド効果により結晶内での発光光の散乱が抑えられ、蛍光体層の厚さを厚くすることが可能であった。

ここで、蛍光体層の形成に際し、ＣｓＩの単独使用では、発光効率が低いために各種の付活剤が用いられる。付活剤の濃度は、ベースとなるＣｓＢｒやＣｓＩに対して０．０１ｍｏｌ％以上とすることで発光効率が上昇することが知られている。

例えば、特許文献１では、ＣｓＩとヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）を任意のモル比で混合したものを蒸着により基板上にナトリウム付活ヨウ化セシウム（ＣｓＩ：Ｎａ）として堆積させた後、アニール（加熱処理）を行うことで可視変換効率を向上させ、Ｘ線蛍光体として使用する技術が開示されている。

また、最近では、例えば特許文献２のように、ＣｓＩを蒸着で、インジウム（Ｉｎ）、タリウム（Ｔｌ）、リチウム（Ｌｉ）、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）、ナトリウム（Ｎａ）等の付活物質をスパッタで形成するＸ線蛍光体を作製する技術が開示されている。
特公昭５４−３５０６０号公報特開２００１−５９８９９号公報

しかしながら、特許文献１に記載の方法や、特許文献２に記載の方法によりＸ線蛍光体を作製する技術をもってしても放射線照射による発光効率は未だ低いものであった。また、発光効率をよくするために加熱処理を行うには、徐々に温度を上げる必要があるため、短時間で生産することが不可能であり、発光効率の点においても時間効率の点においてもさらなる改良が望まれていた。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、放射線照射による発光効率を向上させるとともに、時間効率の高いシンチレータプレートを提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するため請求の範囲第１項に記載の発明の放射線用シンチレータプレートは、
基板上に付活剤を含有し、かつ、プラズマ処理がなされた蛍光体層を具備したことを特徴とする。

請求の範囲第２項に記載の発明は、請求の範囲第１項に記載の放射線用シンチレータプレートにおいて、
前記蛍光体層がＣｓＩと、付活剤とを主成分とする柱状結晶の集合体であることを特徴とする。

請求の範囲第３項に記載の発明は、請求の範囲第１項に記載の放射線用シンチレータプレートにおいて、
前記蛍光体層がＣｓＢｒと、付活剤とを主成分とする柱状結晶の集合体であることを特徴とする。

請求の範囲第４項に記載の発明は、請求の範囲第１項〜請求の範囲第３項のいずれか一項に記載の放射線用シンチレータプレートにおいて、
前記付活剤が、インジウム（Ｉｎ）、タリウム（Ｔｌ）、リチウム（Ｌｉ）、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）、ナトリウム（Ｎａ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、のうち、少なくともいずれか一種類を含むことを特徴とする。

請求の範囲第１項に記載の発明では、放射線用シンチレータプレートは、基板上に付活剤を含有し、かつ、プラズマ処理がされた蛍光体層が形成されることで、放射線照射による発光の指向性を高め、発光効率を向上させることができ、また、短時間での処理が可能であることから時間効率を向上させることができる。

請求の範囲第２項に記載の発明では、放射線用シンチレータプレートの蛍光体層がＣｓＩと、付活剤とを主成分とする柱状結晶の集合体である。すなわち、放射線用シンチレータプレートの蛍光体層は、ＣｓＩをベースとし、気層堆積法により形成されるので、気層堆積法以外の方法、例えば、液層法や固層法等に比べて、形成される蛍光体層に結合剤を含ませる必要がなく、蛍光体の充填率を向上させることができ、放射線照射による発光の指向性を高め、発光効率を向上させることができる。

請求の範囲第３項に記載の発明では、放射線用シンチレータプレートの蛍光体層がＣｓＩと、付活剤とを主成分とする柱状結晶の集合体である。すなわち、放射線用シンチレータプレートの蛍光体層は、ＣｓＢｒをベースとし、気層堆積法により形成されるので、気層堆積法以外の方法、例えば、液層法や固層法等に比べて、形成される蛍光体層に結合剤を含ませる必要がなく、蛍光体の充填率を向上させることができ、放射線照射による発光の指向性を高め、発光効率を向上させることができる。

請求の範囲第４項に記載の発明では、付活剤に、インジウム（Ｉｎ）、タリウム（Ｔｌ）、リチウム（Ｌｉ）、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）、ナトリウム（Ｎａ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、のうち、少なくともいずれか一種類を含むことで、請求の範囲第１項〜請求の範囲第３項と同様に放射線照射による発光の指向性を高め、発光効率を向上させることができる。

放射線用シンチレータプレートの断面図である。蒸着装置の概略構成図である。基板上に蛍光体層を形成されていく様子を説明するための図である。

符号の説明

１基板
２蛍光体層
１０放射線用シンチレータプレート
２０蒸着装置
２１真空ポンプ
２２真空容器
２３抵抗加熱ルツボ
２４回転機構
２５基板ホルダ

以下、図面を参照しながら本発明を実施するための最良の形態について説明する。ただし、発明の範囲は図示例に限定されない。

本発明に係る放射線用シンチレータプレート１０は、図１に示すように基板１上に蛍光体層２を備えるものであり、該蛍光体層２に放射線が照射されると、蛍光体層２は入射した放射線のエネルギーを吸収して、波長が３００ｎｍから８００ｎｍの電磁波、すなわち、可視光線を中心に紫外光から赤外光にわたる電磁波（光）を発光するようになっている。

ここで、基板１としては、Ｘ線等の放射線を透過させることが可能なものであり、樹脂やガラス基板、金属板などが用いられるが、耐性の向上や軽量化といった観点から、１ｍｍ以下のアルミ板や炭素繊維強化樹脂シートを始めとする樹脂を用いるのが好ましい。

また、蛍光体層２としては、Ｃｓをベースとして結晶が形成されたものであり、ＣｓＩが好適である。また、蛍光体層２には、付活剤が含まれており、ＣｓＩをベースとしていれば、本発明に使用される付活剤としては、該知のいかなるものでも使用可能であり、発光波長や耐湿性などの要求特性に合わせて任意に選択できる。

具体的には、インジウム（Ｉｎ）、タリウム（Ｔｍ）、リチウム（Ｌｉ）、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）、ナトリウム（Ｎａ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、銅（Ｃｕ）、セリウム（Ｃｅ）、亜鉛（Ｚｎ）、チタン（Ｔｉ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、テルビウム（Ｔｂ）等の化合物が挙げられ、これらのうち、少なくとも一種類以上を選択することが可能であるが、付活剤の種類としては、これに限られるものではない。

また、ベースとなる蛍光体であるＣｓＩの代わりに、ＣｓＢｒやＣｓＣｌ等を用いる構成としてもよい。また、蛍光体層２は、前述のＣｓＩ、ＣｓＢｒ、ＣｓＣｌのうち、二種類以上の蛍光体が任意の混合比率で形成された混晶体をベースとして結晶が形成されたものであっても構わない。

以下、基板１上に蛍光体層２を形成させる方法について説明する。

蛍光体層２は、蒸着法により形成される。

蒸着法は基板１を概知の蒸着装置内に設置したのち、装置内を排気すると同時に窒素等の不活性なガスを導入口から導入して１．３３３Ｐａ〜１．３３×１０^-3Ｐａ程度の真空とし、次いで、蛍光体の少なくとも１つを抵抗加熱法、エレクトロンビーム法などの方法で加熱蒸発させて基板１表面に蛍光体を所望の厚みに堆積させる。この結果、結着剤を含有しない蛍光体層２が形成されるが、このような蒸着工程を複数回に分けて行うことで蛍光体層２を形成することも可能である。

また、必要に応じて蒸着時に基板１を冷却或いは加熱してもよい。

ここで、図２を参照して、蒸着法を行う際に使用する蒸着装置の一例として、蒸着装置２０について説明する。

蒸着装置２０には、真空ポンプ２１と、真空ポンプ２１の作動により内部が真空となる真空容器２２とが備えられている。真空容器２２の内部には、蒸着源として抵抗加熱ルツボ２３が備えられており、この抵抗加熱ルツボ２３の上方には回転機構２４により回転可能に構成された基板１が基板ホルダ２５を介して設置されている。また、抵抗加熱ルツボ２３と、基板１との間には、必要に応じて抵抗加熱ルツボ２３から蒸発する蛍光体の蒸気流を調節するためのスリットが設けられている。なお、基板１は、蒸着装置２０を使用する際に基板ホルダ２５に設置して使用するようになっている。

スパッタ法は前記蒸着法と同様に基板１を概知のスパッタ装置内に設置した後、装置内を一旦排気して真空とし、次いでスパッタ用のガスとしてＡｒ、Ｎｅ等の不活性ガスを装置内に導入して１．３３Ｐａ〜１．３３×１０^-3Ｐａ程度のガス圧とする。次に、前記蛍光体をターゲットとして、スパッタリングすることにより基板１表面に蛍光体を所望の厚さに堆積させる。このスパッタ工程では蒸着法と同様に複数回に分けて蛍光体層２を形成することも可能であるし、それぞれを用いて同時或いは順次、前記ターゲットをスパッタリングして蛍光体層２を形成することも可能である。また、スパッタ法では、複数の蛍光体原料をターゲットとして用い、これを同時或いは順次スパッタリングして、基板１上で目的とする蛍光体層２を形成する事も可能であるし、必要に応じてＯ₂、Ｈ₂等のガスを導入して反応性スパッタを行ってもよい。更に、スパッタ法においては、スパッタ時必要に応じて基板１を冷却或いは加熱してもよい。また、スパッタ終了後に蛍光体層２を加熱処理してもよい。

ＣＶＤ法は目的とする蛍光体或いは蛍光体原料を含有する有機金属化合物を熱、高周波電力等のエネルギーで分解することにより、基板１上に結着剤を含有しない蛍光体層２を得るものであり、いずれも蛍光体層２を基板１の法線方向に対して特定の傾きをもって独立した細長い柱状結晶に気相成長させることが可能である。

これらの柱状結晶は前記の通り特開平２−５８０００号に記載された方法、即ち、基板１上に蛍光体の蒸気又は該原料を供給し、蒸着等の気相成長（堆積）させる方法で得ることができる。

図３は本発明に用いられる気相堆積（蒸着）装置の一例及び該気相堆積装置を用いて基板１上に蛍光体層が蒸着により形成される様子を示す図である。蒸発源から蒸発した蛍光体の蒸気流Ｖがスリットを介して付着する基板１表面（以下、基板面と呼ぶ）の法線方向（Ｐ）に対する入射角度をθ２とすると、形成される柱状結晶の基板面の法線方向（Ｐ）に対する角度はθ１で表され、柱状結晶は、入射角度θ２に依存して一定の角度θ１で基板１上に形成される。形成された柱状結晶の角度は、蛍光体材料によってそれぞれ異なり、ＣｓＩをベースとした蛍光体の場合には、例えば、蒸着時の蛍光体の蒸気流を基板１に垂直な方向に対し０〜５度の範囲で入射させる（即ちθ２が０〜５度）ことにより、基板面に対してほぼ垂直柱状（θ１がほぼ０度）の結晶を得ることが出来る。

このようにして基板１上に形成した蛍光体層２は、結着剤を含有していないので、指向性に優れており、励起光及び発光の指向性が高く、蛍光体を結着剤中に分散した分散型の蛍光体層を有する放射線用シンチレータプレート１０より層厚を厚くすることができる。更に励起光の蛍光体層２中での散乱が減少することで像の鮮鋭性が向上する。

また、柱状結晶間の間隙に結着剤等充填物を充填してもよく、蛍光体層２の補強となる。また、高光吸収率の物質、高光反射率の物質等を充填してもよい。これにより前記補強効果をもたせるほか、蛍光体層２に入射した励起光の横方向への光拡散をほぼ完全に防止できる。

高光反射率の物質とは、励起光（５００〜９００ｎｍ、特に６００〜８００ｎｍ）に対する反射率の高いものをいい、例えばアルミニウム、マグネシウム、銀、インジウムその他の金属など、白色顔料及び緑色から赤色領域の色材を用いることができる。

白色顔料は発光も反射することができる。白色顔料として、ＴｉＯ₂（アナターゼ型、ルチル型）、ＭｇＯ、ＰｂＣＯ₃・Ｐｂ（ＯＨ）₂、ＢａＳＯ₄、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｍ（ＩＩ）ＦＸ（但し、Ｍ（II）はＢａ、Ｓｒ及びＣａの中の少なくとも一種であり、ＸはＣｌ、及びＢｒのうちの少なくとも一種である。）、ＣａＣＯ₃、ＺｎＯ、Ｓｂ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂、ＺｒＯ₂、リトポン（ＢａＳＯ₄・ＺｎＳ）、珪酸マグネシウム、塩基性珪硫酸鉛、塩基性燐酸鉛、珪酸アルミニウムなどがあげられる。これらの白色顔料は隠蔽力が強く、屈折率が大きいため、光を反射したり、屈折させることにより発光を容易に散乱し、得られる放射線用シンチレータプレート１０の感度を顕著に向上させうる。

また、高光吸収率の物質としては、例えば、カーボン、酸化クロム、酸化ニッケル、酸化鉄など及び青の色材が用いられる。このうちカーボンは発光も吸収する。

また、色材は、有機若しくは無機系色材のいずれでもよい。有機系色材としては、ザボンファーストブルー３Ｇ（ヘキスト製）、エストロールブリルブルーＮ−３ＲＬ（住友化学製）、Ｄ＆ＣブルーＮｏ．１（ナショナルアニリン製）、スピリットブルー（保土谷化学製）、オイルブルーＮｏ．６０３（オリエント製）、キトンブルーＡ（チバガイギー製）、アイゼンカチロンブルーＧＬＨ（保土ヶ谷化学製）、レイクブルーＡＦＨ（協和産業製）、プリモシアニン６ＧＸ（稲畑産業製）、ブリルアシッドグリーン６ＢＨ（保土谷化学製）、シアンブルーＢＮＲＣＳ（東洋インク製）、ライオノイルブルーＳＬ（東洋インク製）等が用いられる。またカラーインデクスＮｏ．２４４１１、２３１６０、７４１８０、７４２００、２２８００、２３１５４、２３１５５、２４４０１、１４８３０、１５０５０、１５７６０、１５７０７、１７９４１、７４２２０、１３４２５、１３３６１、１３４２０、１１８３６、７４１４０、７４３８０、７４３５０、７４４６０等の有機系金属錯塩色材もあげられる。無機系色材としては群青、コバルトブルー、セルリアンブルー、酸化クロム、ＴｉＯ₂−ＺｎＯ−Ｃｏ−ＮｉＯ系顔料があげられる。

このようにして基板１上に蛍光体層２を形成させた後、当該蛍光体層２に対し、プラズマ処理を行う。ここで、プラズマ処理について説明する。

本発明のプラズマ処理は、プラズマを発生させる処理、すなわち、気体分子が励起されて、分子がイオンと電子に分離する電離状態を発生させることで、正電荷を帯びたイオンと負電荷を帯びた電子の集団を形成させる処理をいう。

プラズマは、高いエネルギーをもち、反応性が高い状態にあるため、物質の表面と反応しやすく、この特性から様々な目的に活用されている。例えば、エッチングやクリーニング等の処理をドライの状態で簡便かつ迅速に行うことが可能である。

また、プラズマは、該知のプラズマ発生装置から発生させることができ、例えば反応性ドライエッチング装置を用いて発生させてもよい。

反応性ドライエッチング装置を用いてプラズマ処理を行う際には、当該装置内に酸素、窒素、アルゴン、又はこれらの混合ガスを導入し、ガス流量を２０〜２００ＳＣＣＭ、真空度を１〜１００Ｐａに調整した状態でグロー放電を起こさせることが好ましく、その処理時間は１〜３０分とすることが好ましい。

本発明においては、本発明者らによる鋭意検討を重ねた結果、作用機構の詳細は不明であるが、放射線用シンチレータプレート１０の蛍光体層２をプラズマ処理することにより蛍光体層２の表面を滑面とすることができ、放射線照射による発光の指向性を高め、発光効率を向上させることができることを見出した。また、このプラズマ処理は短時間で行うことができることから、従来の発光効率を向上させる処理に比べ、当該プレートの製造に際し、短時間で生産できることも見出した。

次に、放射線用シンチレータプレート１０の作用について説明する。

放射線用シンチレータプレート１０に対し、蛍光体層２側から基板１側に向けて放射線を入射すると、蛍光体層２に入射された放射線は、蛍光体層２中の蛍光体粒子が放射線のエネルギーを吸収し、その強度に応じた電磁波が発光される。

このとき、蛍光体層２の表面は、プラズマ処理が施されることで、そのエッチング作用に基づき滑面となっており、光ガイド効果を高めつつ、各柱状結晶間に適度な隙間を確保させることが推測される。その結果、蛍光体層中の瞬時発光の指向性及び電磁波の発光効率を向上させ、放射線用シンチレータプレート１０の放射線に対する感度を大きく改善させることができる。また、画像の粒状性や鮮鋭性の改善も期待される。

以上のように、本発明に係る放射線用シンチレータプレート１０では、放射線が照射された際に、電磁波の発光効率を高めて、蛍光体層２の発光効率を大きく向上させることができるとともに、その製造に際し、時間効率を向上させることができる。

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明の実施態様はこれに限定されるものではない。

下記の方法にしたがって試料１〜試料５を作製した。
（１）試料の作製
（１．１）試料１の作製
ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）に対し、賦活剤化合物としてヨウ化タリウム（ＴｌＩ）を０．３ｍｏｌ％の比率で混合し、これら混合物が均一になるように乳鉢中で粉砕しながらＣｓＩとＴｌＩとを混合した。その後、基板として炭素繊維強化樹脂シートを適用し、かつ、蒸着装置として図３の蒸着装置６１と同様のものを適用し、基板上に蛍光体層を形成した。

詳しくは、始めに、粉末状とした上記混合物を蒸着材料としてボートに充填するとともに基板をホルダに設置し、当該ボートと当該ホルダとの間隔を４００ｍｍに調節した（準備工程）。続いて、真空ポンプを作動させ、真空容器の内部を一旦排気して真空容器の内部を１．０×１０^-4Ｐａの真空雰囲気とした（真空雰囲気形成工程）。その後、電極からボートに電流を流し、ボートに充填された上記混合物を３５０℃で２時間加熱した（加熱工程）。

続いて、真空容器の内部を再度排気し、真空容器の内部にアルゴンを導入して当該真空容器の内部を０．１Ｐａの真空度に調整した。その後、回転機構のモータとホルダのヒータとを作動させ、基板を１０ｒｐｍの速度で回転させながら当該基板を１５０℃に加熱した。この状態で、電極からボートに更に大きな電流を流し、ボートに充填されたままの上記混合物を７００℃で加熱して蒸発させ、基板上に蛍光体層を形成した。蛍光体層の層厚が５００μｍとなったところで基板への蒸着を終了させ（蒸着工程）、真空容器の内部が室温になるまで放置する（冷却工程）。

その後、冷却工程で得られた試料に対し、プラズマ処理を行う。プラズマ処理を行うに際し、反応性ドライエッチング装置ＤＥＭ−４５１（ＡＮＥＬＶＡ社製）を使用した。

詳しくは、一対の平行電極（電極面積；３００ｍｍφ）を備えたプラズマ処理装置内の一方の電極上に試料を設置し、この電極間距離を４５ｍｍに調節した。続いて、プラズマ処理装置の内部に流量５０ＳＣＣＭで酸素ガスを導入し、当該プラズマ処理装置の内部を１０Ｐａの真空度に調整し、この状態で２００Ｗ、１３．５６ＭＨｚの高周波を印加してグロー放電を１０分間（０．１７時間）行い、得られた生成物を「試料１」とした。
（１．２）試料２の作製
上記（１．１）試料１の作製において、プラズマ処理を行わない試料、すなわち、冷却工程終了後の生成物を「試料２」とした。
（１．３）試料３の作製
上記（１．１）試料１の作製において、プラズマ処理を行う代わりに加熱処理を行う。加熱処理は前工程、中工程、後工程の３段階に分けて行う。

これは、加熱処理は、冷却工程終了後の生成物に対して行うものであるが、急激に当該生成物を加熱すると、基板と蛍光体層とで熱膨張率が異なるため、蛍光体層にクラックが生じたり、蛍光体層が基板からはがれてしまう恐れがある。そのため、加熱処理を行う際に徐々に温度を上げる前工程を経て、一定温度で加熱処理を行う中工程を行い、中工程後、再び徐々に温度を下げる後工程を行う。

なお、加熱処理を行う恒温器に、ラボオーブンＬＰ−１０１（エスペック社製）を使用した。

詳しくは、２０℃に保たれた概知の恒温器の内部に冷却工程終了後の生成物を移し、１．５時間かけて１５０℃になるように徐々に温度を上げる（前工程）。

次いで、この恒温器内の温度（１５０℃）を１時間保つ（中工程）。

その後、１５０℃に維持された恒温器内の温度が再び１．５時間かけて２０℃となるように徐々に温度を下げ（後工程）、得られた生成物を「試料３」とした。
（１．４）試料４の作製
上記（１．３）試料３の作製において、前工程及び後工程を行う時間をそれぞれ０．５時間とする以外は同様に行い、得られた生成物を「試料４」とした。
（１．５）試料５の作製
上記（１．３）試料３の作製において、前工程及び後工程を行う時間をそれぞれ０．２時間とする以外は同様に行い、得られた生成物を「試料５」とした。
（２）試料の輝度の測定
管電圧８０ｋＶｐのＸ線を各試料１〜１７の裏面（蛍光体層が形成されていない面）から照射し、その結果瞬時に発光した光を光ファイバーで取り出し、その発光量を浜松ホトニクス社製のフォトダイオード（Ｓ２２８１）で測定し、その測定値を「発光輝度（感度）」とした。各試料１〜５の測定結果を下記表１に示す。ただし、表１中、各試料１〜５の発光輝度を示す値は、試料２の発光輝度を１．０としたときの相対値である。

なお、結果には示さないが、試料１〜試料５の電子顕微鏡による解析像から試料１では、試料２〜試料５と比べ、蛍光体層表面が滑面になっている像が確認されている。
（３）まとめ
表１に示す通り、試料２に対し、試料３〜試料５の発光輝度はそれぞれ１．４０，１．２３，１．１５であり、冷却工程後に加熱処理を行った試料では、加熱処理を行わない場合に比べ、発光輝度があがることが言える。

一方、本発明の冷却工程後にプラズマ処理を行った試料１では、発光輝度が１．６０であり、冷却工程後にプラズマ処理を行った試料では、プラズマ処理を行わない場合に比べ、発光輝度が格段にあがることがわかる。

しかしながら、加熱処理を行った試料２〜試料５のレベルの発光輝度を得るために必要なトータルの処理時間は１．４〜４時間であるのに対し、プラズマ処理を行った試料１のレベルの発光輝度を得るために必要なトータルの処理時間は０．１７時間であり、加熱処理を行う場合に比べ、同程度の質のシンチレータプレートを得るに際し、格段に時間効率を向上させることができる。

したがって、蒸着により基板上に付活剤含有の蛍光体層が形成されたシンチレータプレートに対し、プラズマ処理を行うのが有用であることがわかる。

Claims

基板上に付活剤を含有し、かつ、プラズマ処理がなされた蛍光体層を具備したことを特徴とする放射線用シンチレータプレート。
前記蛍光体層がＣｓＩと、前記付活剤とを主成分とする柱状結晶の集合体であることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の放射線用シンチレータプレート。
前記蛍光体層がＣｓＢｒと、前記付活剤とを主成分とする柱状結晶の集合体であることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の放射線用シンチレータプレート。
前記付活剤が、インジウム（Ｉｎ）、タリウム（Ｔｌ）、リチウム（Ｌｉ）、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）、ナトリウム（Ｎａ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、のうち、少なくともいずれか一種類を含むことを特徴とする請求の範囲第１項乃至第３項のいずれか１項に記載の放射線用シンチレータプレート。