JPWO2008053642A1 - シンチレータプレート、シンチレータパネル、及びそれらを用いた放射線フラットパネルディテクター - Google Patents
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Abstract
Description
101 シンチレータプレート
101a、3 基板
101b シンチレータ層(蛍光体層)
101c 反射層
101d 樹脂防蝕層
102a、104、106 第1保護フィルム
102b 第2保護フィルム
103a〜103d、105a、105b、107a〜107c 封止部
108 空隙部(空気層)
E〜H 点接触部分
R〜T、X〜Z 光
2 蒸着装置
201 真空容器
202 蒸発源
203 基板ホルダ
204 基板回転機構
205 真空ポンプ
本発明のシンチレータプレートは、耐熱性樹脂基板上に少なくとも反射層、樹脂防蝕層、及びシンチレータ層をこの順に設けて成る。また、本発明に係るシンチレータパネルは、シンチレータプレートに少なくとも保護層を設け成る。なお、本発明においては、保護層としては、後述する保護フィルムを用いる態様が好ましい。
シンチレータ層(「蛍光体層」ともいう。)を形成する材料としては、種々の公知の蛍光体材料を使用することができるが、X線から可視光に対する変更率が比較的高く、蒸着によって容易に蛍光体を柱状結晶構造に形成出来るため、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、シンチレータ層の厚さを厚くすることが可能であることから、ヨウ化セシウム(CsI)が好ましい。
本発明に係る反射層は、シンチレータから発した光を反射して、光の取り出し効率を高めるためのものである。当該反射層は、Al,Ag,Cr,Cu,Ni,Ti,Mg,Rh,Pt及びAuからなる元素群の中から選ばれるいずれかの元素を含む材料により形成されることが好ましい。特に、上記の元素からなる金属薄膜、例えば、Ag膜、Al膜などを用いることが好ましい。また、このような金属薄膜を2層以上形成するようにしても良い。
本発明に係る防蝕層は、反射層の保護の観点から、反射層とシンチレータ層の間に設けることを要する。
本発明に係る防蝕層は、溶剤に溶解又は分散した高分子結合材(以下「バインダー」ともいう。)を塗布、乾燥して形成することが好ましい。高分子結合材としては、具体的には、ポリイミドまたはポリイミド含有樹脂、ポリウレタン、塩化ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニル−アクリロニトリル共重合体、ブタジエン−アクリロニトリル共重合体、ポリアミド樹脂、ポリビニルブチラール、ポリエステル、セルロース誘導体(ニトロセルロース等)、スチレン−ブタジエン共重合体、各種の合成ゴム系樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、フェノキシ樹脂、シリコン樹脂、アクリル系樹脂、尿素ホルムアミド樹脂等が挙げられる。なかでもポリウレタン、ポリエステル、塩化ビニル系共重合体、ポリビニールブチラール、ニトロセルロースを使用することが好ましい。
本発明に係る保護層は、シンチレータ層の保護を主眼とするものである。すなわち、ヨウ化セシウム(CsI)は、吸湿性が高く露出したままにしておくと空気中の水蒸気を吸湿して潮解してしまうため、これを防止することを主眼とする。当該保護層は、種々の材料を用いて形成することができる。
最内層の熱可塑性樹脂フィルムとしてはEVA、PP、LDPE、LLDPE及びメタロセン触媒を使用して製造したLDPE、LLDPE、又、これらフィルムとHDPEフィルムの混合使用したフィルムを使用することが好ましい。
中間層(防湿性層)としては、特開平6−95302号及び真空ハンドブック増訂版p132〜p134(ULVAC 日本真空技術K.K)に記載されている如き、無機膜を少なくとも一層有する層が挙げられる。無機膜としては金属蒸着膜及び無機酸化物の蒸着膜が挙げられる。
蒸着フィルムシートを介して用いられる樹脂フィルムとしては一般の包装材料として使用されている高分子フィルム(例えば機能性包装材料の新展開株式会社東レリサーチセンター記載の高分子フィルム)である低密度ポリエチレン(LDPE)、HDPE、線状低密度ポリエチレン(LLDPE)、中密度ポリエチレン、未延伸ポリプロピレン(CPP)、OPP、延伸ナイロン(ONy)、PET、セロハン、ポリビニルアルコール(PVA)、延伸ビニロン(OV)、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVOH)、塩化ビニリデン(PVDC)、フッ素を含むオレフィン(フルオロオレフィン)の重合体又はフッ素を含むオレフィンを共重合体等が使用出来る。
本発明に係る基板は、耐熱性樹脂基板であることを特徴とする。耐熱性樹脂としては、従来公知の樹脂を使用することができるが、いわゆるエンジニアリングプラスチックを用いることが好ましい。ここで、「エンジニアリングプラスチックス」とは、産業用途(工業用途)に使用される高機能のプラスチックスのことであり、一般的に強度や耐熱温度が高く、耐薬品性に優れている等の利点を有する。
次に、本発明の実施の形態を図1〜図4を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
1)シンチレータパネル1aと平面受光素子を重ねて配置したあと、第2保護フィルム側からスポンジ等のフォーム材の弾性を利用して適度な圧力で押し付ける方法
上記の1)で、第1保護フィルム102aと平面受光素子201で実質的に接着していない状態にすることができる。
本発明に係る、放射線フラットパネルディテクターは平面受光素子面がシンチレータパネルからの発光を電荷に変換することで画像をデジタルデータ化することが可能となる。
(シンチレータプレートの作製)
(基板の準備)
基板として、厚さ0.125mmのポリイミドフィルム(90mm×90mm)と0.5mmのアルミ基板を準備した。
ポリイミド(PI)フィルム基板に関しては、片方の面にアルミニウムをスパッタにより2000Å(0.2μm)の厚さに設置した。
樹脂防蝕層A:
バイロン630(東洋紡社製:高分子ポリエステル樹脂) 100質量部
メチルエチルケトン(MEK) 100質量部
トルエン 100質量部
上記処方を混合し、ビーズミルにて15時間分散し、下引き塗設用の塗布液を得た。この塗布液を上記基板面に乾燥膜厚が1.0μmになるようにバーコーターで塗布したのち100℃で8時間乾燥することで下引層を作製した。
IST(株)製の芳香族ポリイミドワニスであるSKYBOND 700を乾燥塗膜として1.5μmとなるように反射層上に設けた。塗布溶剤を排除するための乾燥条件として防爆乾燥機で120℃1時間乾燥した後に、キュア条件として250℃2時間の熱処理を行った。
図5に示す蒸着装置を使用して、準備した基板に蛍光体(CsI:0.003Tl)を蒸着させシンチレータ層を形成し、シンチレータプレートを作製した。
シンチレータプレートについて、窒素雰囲気下のイナートオーブンの中で250℃3時間のアニールを行った。
シンチレータ層面側の保護フィルムとして、ラミネート層付のバリアフィルムである”バリアロックス”(コート有り)1011HG−CW(#12) 東レフィルム加工(株)を用いた。
準備したシンチレータプレートを、準備した保護フィルムを使用し、図1(c)に示す形態に封止しシンチレータパネルを作製した。
得られた各試料に付き、10cm×10cmの大きさのCMOSフラットパネル(ラドアイコン社製X線CMOSカメラシステムShad−o−Box4KEV)にセットし、12bitの出力データより評価を行った。
各試料を、10cm×10cmの大きさのCMOSフラットパネル(ラドアイコン社製 X線CMOSカメラシステム Shod−o−Box4KEV)にセットし、管電圧80kVpのX線を各試料の裏面(シンチレータ蛍光体層が形成されていない面)から照射し、瞬時発光量の測定値を「輝度(感度)」とした。測定結果を表1に示す。ただし、表1中、輝度を示す値は、比較例の試料No.1輝度を1.00としたときの相対値である。
20℃5.5時間→昇温0.5時間→30℃80%RH5時間→降温1時間→20℃ の加湿サイクルサーモ7日を行い、このサンプルの鮮鋭性(MTF)の劣化率を測定した。(鮮鋭性評価評価方法は後述)
鮮鋭性の劣化率={1−(試験後の鮮鋭性/初期の鮮鋭性)}×100%
鮮鋭性の劣化率から下記のように評価した。
○ 5〜20%
△ 21〜30%
× 31%以上
(鮮鋭性=MTFの評価方法)
鉛製のMTFチャートを通して管電圧80kVpのX線を各試料の裏面(シンチレータ層が形成されていない基板面)から照射し、画像データを、シンチレータを配置したCMOSフラットパネルで検出しハードディスクに記録した。その後、ハードディスク上の記録をコンピュータで分析して当該ハードディスクに記録されたX線像の変調伝達関数MTF(空間周波数1サイクル/mmにおけるMTF値)を鮮鋭性の指標とした。表1中、MTF値が高いほど鮮鋭性に優れていることを示す。MTFはModulation Transfer Functionの略号を示す。
○:空間周波数1サイクル/mmにおけるMTF値が0.7以上、0.9未満
△:空間周波数1サイクル/mmにおけるMTF値が0.6以上、0.7未満
×:空間周波数1サイクル/mmにおけるMTF値が0.6未満
上記評価の結果を表1にまとめて示す。
Claims (6)
- 耐熱性樹脂基板上に反射層、樹脂防蝕層、及びシンチレータ層をこの順に設けて成るシンチレータプレートであって、放射線フラットパネルディテクターの構成要素として、平面受光素子面と物理化学的に接着させずに用いられることを特徴とするシンチレータプレート。
- 前記シンチレータ層が、ヨウ化セシウムを含有する柱状蛍光体層であり、気相法により形成されたことを特徴とする請求の範囲第1項に記載のシンチレータプレート。
- 前記耐熱性樹脂基板がエンジニアリングプラスチック又はスーパーエンジニアリングプラスチックで形成されていることを特徴とする請求の範囲第1項又は第2項に記載のシンチレータプレート。
- 前記耐熱性樹脂基板が、ポリイミド又はポリイミドを含有する樹脂で形成されていることを特徴とする請求の範囲第1項乃至第3項のいずれか一項に記載のシンチレータプレート。
- 請求の範囲第1項乃至第4項のいずれか一項に記載のシンチレータプレートを用いたシンチレータパネルであって、前記シンチレータ層の側に配置した第1保護フィルムと、前記基板の外側に配置した第2保護フィルムとにより該シンチレータプレートが封止され、かつ該第1保護フィルムは該シンチレータ層に接着されていないことを特徴とするシンチレータパネル。
- 請求の範囲第5項に記載のシンチレータパネルを用いた放射線フラットパネルディテクターであって、該シンチレータパネルが平面受光素子面に物理化学的に接着されていないことを特徴とする放射線フラットパネルディテクター。
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