JPH01263600A - 放射線画像変換パネルの製造方法 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は輝尽性蛍光体層を有する放射線画像変換パネル
の製造方法に関するものであり、さらに詳しくは詐鋭性
が高い放射線画像を与え、かつ反り等による変形が少な
く、感度むらの小さい輝尽性蛍光体層を有する放射線画
像変換パネルの製造方法に関する。

（従来の技術） ｘｖｊ画像のような放射線画像は病気診断用などに多く
用いられている。

このＸ線画像を得るために、ハロゲン化銀感光材料に代
って蛍光体層から直接画像を取出すｘｔｌｌｉｊ画像変
換方法が工夫されている。

この方法は、被写体を透過した放射線（一般にＸ線）を
蛍光体に吸収せしめ、しかる後、この蛍光体を例えば光
または熱エネルギーで励起することにより、この蛍光体
が上記放射線吸収により蓄積している放射線エネルギー
を蛍光として放射せしめ、この蛍光を検出して画像化す
る方法である。

具体的には、例えば、米国特許３，８５９，５２７号及
び特開昭５５−１２１４４号公報には、輝尽性蛍光体を
用い可視光線又は赤外線を輝尽励起光とした放射線画像
変換方法が示されている。

この方法は、輝尽性蛍光体層（以後輝尽層と略称）を有
する放射線画像変換パネル（以後変換パネルと略称）を
使用するもので、この変換パネルの輝尽層に被写体を透
過した放射線を当てて被写体各部の放射線透過度に対応
する放射線エネルギーを蓄積させて潜像を形成し、しか
る後にこの輝尽層を輝尽励起光で走査することによって
各部の蓄積された放射線エネルギーを放射させてこれを
光に変換し、この光の強弱による光信号により画像を得
るものである。

この最終的な画像はハードコピーとして再生してもよい
し、ＣＲＴ上に再生してもよい。

この放射線画像変換方法において使用される変換パネル
は、放射線画像情報を蓄積した後輝尽励起光の走査によ
って蓄積エネルギーを放出するので、走査径再度放射線
画像の蓄積を行うことができ、繰返し使用が可能である
。

このような変換パネルを製造する際、被堆積基板上に、
蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法等の気相堆積法によって
輝尽層を形成する方法が使用されている。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、上述の方法により被堆積基板上に輝尽層を形
成した場合、いずれの場合においても、輝尽層を被堆積
基板上に形成する際の温度が、変換パネルの通常の使用
温度よりかなり高いために、輝尽層と被堆積基板の熱膨
張率の差により、使用時に反り等の変形を生じ、感度む
らの原因となる。この感度むらは放射線画像変換装置の
集光系と変換パネルとの距離が１変換パネルの変形によ
って一定でなくなるために生ずる。また、高い温度で形
成された輝尽層はり鋭性も低下し、放射線画像にボケを
生じる等の問題も生じていた。

そこで、本発明は鮮鋭性の高い放射線画像を与え、反り
等の変形が少なく、感度むらの小さい輝尽層を有する変
換パネルの製造方法の提供を目的とする。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明は、輝尽性蛍光体層を有する放射線画像変換パネ
ルの製造方法において、被堆積基板上変が±２０°Ｃ以
内となるように保持して、該輝尽性蛍光体層を該被堆積
基板上に気相堆積法により形成せしめることを特徴とす
るものである。

本発明の方法における被堆積基板とは、気相堆積法によ
り輝尽層を形成する際の基板である。

通常使用される放射線画像変換パネルは支持体上に輝尽
性蛍光体層を有するのが一般的である。

本発明の方法により、変換パネルを製造する際には、支
持体を被堆積基板として、支持体上に気相堆積法により
輝尽層を形成することができる。

また、必要に応じて、輝尽層の支持体が設けられる面と
は反対側の面に、輝尽層を物理的にあるいは化学的に保
護するための保護層を設けてもよし）。

この保護層は、保護層用塗布液を輝尽層上に直接塗布し
て形成してもよいし、あるいはあらかじめ別途形成した
保護層を輝尽層の支持体が設けられる面とは反対側の面
上に設けてもよい、また、別途形成した保護層上に気相
堆積法により輝尽層を形成した後に支持体を設けてもよ
い、この場合、堆積基板は保護層である。

上述のように被堆積基板は支持体であっても、保護層で
あってもよい。

本発明の方法において使用される輝尽性蛍光体とは、最
初の光もしくは高エネルギー放射線が照射された後に、
光重、熱的１機械的、化学的または電気的等の刺激（輝
尽励起）により、最初の光もしくは高エネルギー放射線
の照射量に対応した輝尽発光を示す蛍光体であるが、実
用的な面から好ましくは５００ｎｍ以上の輝尽励起光に
よって輝尽発光を示す蛍光体である。そのような輝尽性
蛍光体としては、例えば特開昭４８−８０４８７号公報
に記載されているＢａＳＯ４：Ａｘ、特開昭４８−８０
４８９号公報に記載されている５ｒＳＯ，：Ａｘ、特開
昭５３−３９２７７号公報のＬ　１２　Ｂ４０７　：　
Ｃｕ　、Ａｇ等、特開昭５４−４７８８３号公報のＬｉ
２Ｏ・（Ｂ２０２　）　ｘ；Ｃｕ及びＬｉ２０＊　（Ｂ
２０２）ｘ：ｃｕ。

Ａｇ等、米国特許３．８５９．５２７号のＳｒＳ：Ｃｅ
、Ｓｍ、ＳｒＳ：Ｅｕ、Ｓｍ、Ｌａ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ、Ｓ
ｍ及び（Ｚｎ　、Ｃｄ）Ｓ　：Ｍｎ　、　で示される蛍
光体が挙げられる。

また、特開昭５５−１２１４２号公報に記載されている
ＺｎＳ：Ｃｕ、Ｐｂ蛍光体、一般式Ｂ　ａＯ拳ｘ／Ｍ１
２０３　　：　Ｅｕで示されるアルミン酸バリウム蛍光
体、及び一般式ＭＨＯ−ｘＳｉ０２：Ａで示されるアル
カリ土類金属珪酸塩系蛍光体が挙げられる。また、特開
昭５５−１２１４３号公報に記載されている一般式％式
％ で示されるアルカリ土類弗化ハロゲン化物蛍光体、特開
昭５５−１２１４４号公報に記載されている一般式 ％式％： で示される蛍光体、特開昭５５−１２１４５号に記載さ
れている一般式 ％式％： で示される蛍光体、特開昭５５−８４３８９号公報に記
載されている一般式 ％式％ で示される蛍光体、特開昭５５−１６０．０７８号公報
に記載されている一般式 ％式％： で示される希土類元素付活２価金属フルオロハライド蛍
光体、一般式ＺｎＳ　：　Ａ、ＣｄＳ　：　Ａ、（Ｚｎ
、Ｃｄ）Ｓ：Ａ、Ｓ：Ａ、ＺｎＳ：Ａ、Ｘ及びＣｄＳ：
Ａ、Ｘで示される蛍光体、特開昭５９−３８２７８号公
報に記載されている下記いずれかの一般式 ％式％： ： で示される蛍光体、特開昭５９−１５５４８７号公報に
記載されている下記いずれかの一般式％式％： で示される蛍光体、及び特開昭６１−７２０８７号公報
に記載されている下記一般式 ％式％： で示されるアルカリハライド蛍光体等が挙げられる。特
にアルカリハライド蛍光体は、蒸着・スパフタリング等
の方法で輝尽層を形成しやすく好ましい。

しかし１本発明により製造される変換パネルに用いられ
る輝尽性蛍光体は、＠述の蛍光体に限られるものではな
く、放射線を照射した後輝尽励起光を照射した場合に輝
尽発光を示す蛍光体であればいかなる蛍光体であっても
よい。

本発明により製造される変換パネルは前記の輝尽性蛍光
体の少なくとも一種類を含む一つ若しくは二つ以上の輝
尽層から成る輝尽層群であってもよい。また、それぞれ
の輝尽層に含まれる輝尽性蛍光体は同一であってもよい
が異なっていてもよい。

変換パネルの輝尽層の層厚は、目的とする変換パネルの
放射線に対する感度、輝尽性蛍光体の種類等によって異
なるが、１０戸〜１０００μ謂の範囲、さらに好ましく
は２０１！Ｉ１１〜８００μｓの範囲から選ばれるのが
好ましい。

本発明の方法において使用される支持体としては各種高
分子材料、ガラス、セラミックス、金属等が挙げられる
。

高分子材ネ４としては例えばセルロースアセテートフィ
ルム、ポリエステルフィルム、ポリエチレンテレフタレ
ート、ポリアミド、ポリイミド、トリアセテート、ポリ
カーボネート等のフィルムが挙げられる。金属としては
、アルミニウム、鉄、銅、クロム等の金属シートまたは
金属板或は該金属酸化物の被覆層を有する金属シートま
たは金属板が挙げられる。ガラスとしては化学的強化ガ
ラス、結晶化ガラス、石英、硼珪酸ガラスなどが挙げら
れる。またセラミックスとしてはアルミナやジルコニア
の焼結板などが挙げられる。

また、これら支持体の層厚は用いる支持体の材質等によ
って異なるが、−船釣には８０−〜５０００−であり、
取り扱い上の点が、さらに好ましくは２００戸〜２００
０μである。

これら支持体の表面は・滑面であってもよいし、輝尽性
蛍光体層との接着性を向上させる目的でマット面として
もよい。また、支持体の表面は凹凸面としてもよいし、
個々に独立した微小りイル状板を害に配置した表面構造
としてもよい。

さらに、これら支持体上には、輝尽層との接着性を向上
させる目的で輝尽層が設けられる面に下引層を設けても
よいし、必要に応じて光反射層、光吸収層等を設けても
よい。

本発明の方法に用いられる保護層の材料としては酢酸セ
ルロース、ニトロセルロース、ポリメチルメタクリレー
ト、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポ
リカーボネート、ポリエステル、ポリエチレンテレフタ
レート、ポリエチレン、塩化ビニリデン、ナイロン等の
通常の保護層用材料や、石英、硼珪酸ガラス、化学的強
化ガラス等の板ガラスが挙げられる。これらの保護層の
層厚は一般には１ｇ〜５ｍｍ程度が好ましい。

本発明の方法において、輝尽層を形成するには気相堆積
法を用いるが、本明細書において気相堆積法とは、気相
状態とした成分を吸着させて層を形成せしめる方法を意
味し１例えば蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法等が挙げら
れる。

その際に、被ｔ＜ｒ積基板（支持体または保護層）の温
度を変換パネル使用時の温度との差が±２０℃以内とす
ることが必要であり、好ましくは±１０”Ｃ以内、さら
に好ましくは±５℃以内とする。被堆積基板の温度がこ
の範囲を逸脱すると、被堆積基板と輝尽層との間の熱膨
張率の差により、製造した変換パネルが使用温度におい
て反り等の変形を生じたり、また、輝尽性蛍光体の特性
も劣化して放射線画像にボケを生じたりするので好まし
くない、なお、使用温度は通常４０℃付近である。

蒸着法においては、まず被堆積基板を蒸着装置内に設置
した後装置内を排気して１０”Ｔｏｒｒ程度の真空度と
する０次いで、前記輝尽性蛍光体の少なくとも一つを抵
抗加熱法、エレクトロンビーム法等の方法で加熱蒸発さ
せて前記被堆積基板表面に輝尽性蛍光体を所望の厚さに
堆積させる。

前記蒸着工程では複数回に分けて輝尽層を形成すること
も可能であり、また、複数の抵抗加熱器あるいはエレク
トロンビームを用いて共蒸着を行うことも可能である。

また、前記蒸着法においては、輝尽性蛍光体原料を複数
の抵抗加熱器あるいはエレクトロンビームを用いて共へ
着し、被堆積基板上で目的とする輝尽性蛍光体を合成す
ると同時に輝尽層を形成することも可能である。

次にスパッタ法を用いた場合について述べる。

該方法においては、蒸着法と同様に被堆積基板をスパッ
タ装置内に設置した後装置内を一旦排気して１０−６Ｔ
ｏｒｒ程度の真空度とし、次いでスパッタ用のガスとし
てＡｒ、Ｎｅ等の不活性ガスをスパッタ装置内に導入し
て１０　’　Ｔｏｒｒ程度のガス圧とする。

次に、前記輝尽性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、前記被堆積基板表面に輝尽性蛍
光体を所望の厚さに堆積させる。

前記スバツタ工程では蒸着法と同様に複数回に分けて輝
尽層を形成することも可能であるし、また、それぞれ異
った輝尽性蛍光体からなる複数のターゲットを用いて、
同時あるいは順次、前記ターゲットをスパッタリングし
て輝尽層を形成することも可能である。

前記スバ・、夕法においては、複数の輝尽性蛍光体原料
をターゲットとして用い、これを同時あるいは順次スパ
ッタリングして、被堆積基板上で目的とする輝尽性蛍光
体を合成すると同時に輝尽層を形成することも可能であ
る。また、前記スパッタ法においては、必要に応じて０
２　、Ｈ２等のガスを導入して反応性スパッタを行って
もよい。

さらに、ＣＶＤ法を用いた場合について述べる。

該方法は目的とする輝尽性蛍光体あるいは輝尽性蛍光体
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、被堆積基板上に輝尽層
を得る。

前記気相堆積法において、被堆積基板の温度を使用時の
温度との差が±２０℃以内に保つため、適宜被堆積基板
を冷却（または加熱）する。

被堆積基板を冷却する方法としては例えば、被堆積基板
を保持する治具に冷却水を流すことにより、被堆積基板
を冷却する方法が挙げられる。この時、被堆積基板とこ
れを保持する治具との接触面積を大きくした方が有効に
冷却が行なえて好ましい。また、気相成分の被堆積基板
への吸着を妨げない位置に別途冷却板を設け、冷却板を
冷却することにより、被堆積基板から熱をうばい、及び
／又は他の発熱源から被堆積基板に熱が到達するのを防
ぐ方法でもよい。冷却の手段は冷却水を用いるのに限る
ことはなく、他の冷奴を用いてもよいし、ペルチェ素子
などを利用してもよい。

被堆積基板を加熱する方法としては、例えばハロゲンラ
ンプや抵抗加熱ヒーターなどを用いることが挙げられる
。

さらに、前記冷却方法と加熱方法を併用すると、より精
度の高い温度制御ができて好ましい。

本発明により製造される変換パネルは、第１図に概略的
に示される放射線画像変換方法に用いられる。

すなわち、放射線発生装置４１からの放射ＶＡＲは、被
写体４２を通して変換パネル４３に入射する。

この入射した放射線はパネル４３の輝尽層に吸収され、
そのエネルギーが蓄積され、放射線透過像のＭｆＩ！［
像が形成される。

次にこの蓄積像を輝尽励起光源４４からの輝尽励起光で
励起して輝尽発光として放出せしめる。

放射される輝尽発光の強弱は蓄積された放射線エネルギ
ー量に比例するので、この光信号を例えば光電子増倍管
等の光電変換装置４５で光電変換し、画像再生装置４６
によって画像として再生し画像表示装置４７によって表
示することにより、被写体の放射線透過像を観察するこ
とができる。

（実施例） 次に本発明を実施例により説明する。

実施例１ １．０ｍｍ厚の結晶化ガラス支持体（４００Ｉｌ１ｍＸ
５００ＩＩｌｆｆｉ）をへ着器中に設置し、被堆積基板
とした。次いで水冷したルツボにアルカリハライド輝尽
性蛍光体（ＲｂＢｒ：０．０００６Ｔｌを入れ、プレス
してルツボの形状に形成した。

続いてへ着器を排気し、５　Ｘ　１０４Ｔｏｒｒの真空
度とした０次に被堆積基板を４０°Ｃ〜４５℃に保持し
ながら、ＥＢガンに電力を供給して輝尽性蛍光体を蒸発
させた。被堆積基板の温度を保持する方法としては被堆
積基板保持治具を冷却水で冷却する方法とハロゲンラン
プを用いて加熱する方法を併用した。

目的とする輝尽性蛍光体層を得るために膜厚モニタによ
り焦着速度を検出し、蒸着速度が１０　’　Ａ　／ｆｆ
１ｉｎとなるようにコントロールした。

また電子ビームはルツボのｍ尽性蛍光体表面をラスター
状にスキャンさせた。

輝に性蛍光体層の層厚が３００−となったところで蒸着
を終了させ、本発明の製造方法による放射線画像変換パ
ネルＡを得た。

かくして得られた放射線画像変換パネルに、管電圧８０
ＫＶｐのＸ線を１０ｍＲ照射した後、半導体レーザ光（
７８０＋＋ｍ）で輝尽励起し、輝尽性蛍光体層から放射
される輝尽発光を光検出器（光電子増倍管）で光電変換
し、この信号を画像再生装置によって画像として再生し
、銀塩フィルム北に記録した。このときの放射線画像変
換パネルの使用温度は４０℃±１℃であった。

得られた画像より、相対感度の分布および変調伝達関数
による鮮鋭性を調べ第１表に示した。

第１表において、相対感度の分布は、２０４８Ｘ２０４
８画素の相対感度の標準偏差を相対感度の平均値で除し
た値を百分率で示した。第１表に示した変調伝達関数（
ＭＴＦ）は空間周波数が１（ｉｐ／＋＋ｖ＋）および２
　（ｉ　ｐ／＋＋＋ｍ）　ｃ７）時の値である。

また、得られた変換パネルの使用温度４０℃での反りを
調べ、第１表に合わせて示した。第１表における反りは
変換パネルを輝尽層を上にして平板上に否いた時の４ず
みの浮き上りの平均値で示しである。

実施例２，３．４ へ着器中での被堆積基板の温度を以下の表に示す温度に
保ったこと以外は実施例１と同様にして変換パネルＢ、
Ｃ，Ｄを得た。変換パネルＢ。

Ｃ，Ｄについて実施例１と同様の評価をし、第１表に併
記した。

比較例１，２．３ へ着器中での被堆積基板の温度が以下の□表に示す温度
であった以外は実施例１と同様にして変換パネルｘ、ｙ
、ｚを得た。ただし、比較例２は特別な温度制御は行っ
ておらず、比較例３は加熱手段のみ用いた。変換パネル
Ｘ、Ｙ、Ｚについて実施例１と同様の評価を行ない、そ
の結果を第１表に併記した。

第１表 第１表に示したように、被堆積基板の温度を使用時の温
度との差が±２０℃以内に保った本発明の方法によって
製造した変換パネルはいずれも反りが小さく、反りに伴
う感度むらも小さい。また、１鋭性も高く、十分実用に
耐えるものである。

一方、被堆積基板の温度が使用時の温度から大きく離れ
ていると反りが大きく、それに伴って感度むらも大きい
。また、被堆積基板の温度が高いために輝尽性蛍光体の
特性が低下し、１鋭性が低い。

実施例５ 支持体が硼珪酸ガラスであること以外は実施例１と同様
にして変換パネルＰを得た。

実施例６ 支持体が０．５ｍｍ厚のポリエチレンテレフタレートで
あること以外は実施例１と同様にして変換パネルＱを得
た。

変換パネルＰ、Ｑについて実施例１と同様の評価を行な
い、変換パネルＡと同様の結果を得た。

［発明の効果］ 本発明により製造される放射線画像変換パネルは、使用
時の温度に近い温度で製造されるため、使用時にパネル
が反ったりする等の変形を生じることなく、またさらに
、輝尽性蛍光体の特性も良好であるので、昨鋭な放射線
画像を与えることができ有用性が高い。

【図面の簡単な説明】

第１図は放射線画像変換パネルを用いる放射線画像変換
方法の説明図である。 ４１・・・放射線発生装置 ４２・・・被写体 ４３・・・放射線画像変換パネル ４４・・・輝尽励起光源 ４５・・・光電変換装置 ４６・・・放射線画像再生装置 ４７・・・放射線画像表示装置 ４８・・・フィルタ 第１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 輝尽性蛍光体層を有する放射線画像変換パネルの製造方
   法において、被堆積基板の温度を放射線画像変換パネル
   の使用時の温度との差が±２０℃以内となるように保持
   して、該輝尽性蛍光体層を該被堆積基板上に気相堆積法
   により形成せしめることを特徴とする放射線画像変換パ
   ネルの製造方法。