JPH01316696A - 放射線画像変換パネル - Google Patents

放射線画像変換パネル

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JPH01316696A
JPH01316696A JP14799788A JP14799788A JPH01316696A JP H01316696 A JPH01316696 A JP H01316696A JP 14799788 A JP14799788 A JP 14799788A JP 14799788 A JP14799788 A JP 14799788A JP H01316696 A JPH01316696 A JP H01316696A
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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
に関するものであり、さらに詳しくは水分の侵入により
劣化されず、初期性能が優れた輝尽性蛍光体層を有する
放射線画像変換パネルに関する。
(従来の技術) X線画像のような放射線画像は病気診断用などに多(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X線画像変換方法が
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
る後にこの輝尽層な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、走査後再度放射線
画像の蓄積を行うことができ、繰返し使用が可能である
そこで、前記変換パネルは、得られる放射線画像の画質
を劣化させることなく長期間あるいは多数回繰り返しの
使用に耐える性能を有することが望ましい、そのために
は、前記変換パネルの輝尽層が外部からの物理的あるい
は化学的刺激から十分に保護される必要がある。
従来の変換パネルにおいては、上記の問題の解決を図る
ため、変換パネルの支持体上の輝尽層面を被覆する保護
層を設ける方法がとられてきた。
この保護層は、例えば特開昭59−42500号公報に
開示されているように、保護層用塗布液を輝尽層上に直
接塗布して形成されるか、あるいはあらかじめ別途形成
した保護層を輝尽層上に接着する方法により形成されて
いる。
保護層としては、−船釣には有機高分子からなる薄い保
護層(層厚数十μm程度)が用いられている。このよう
な薄い保護層が用いられるのは。
変換パネルの鮮鋭性の低下を防ぐためである。
例えば、輝尽層を有する変換パネルの鮮鋭性と保護層厚
みの関係を空間周波数1βp/mmおよび2I2p/l
l1ffIのMTF(変調伝達関数)を用いて以下の表
に示す。
表に示すように、保護層が厚いほど鮮鋭性が低下する。
この原因としては、入射した輝尽励起光の輝尽層表面で
の反射散乱光が保護層−空気界面で反射され、輝尽層へ
再入射することが挙げられる。保護層が厚いほど反射散
乱光はより遠くまで到達し、対象画素外の画素の情報を
混入させるので、鮮鋭性が低下するのである。
XIIti影に用いる一般型の増感紙−フィルム系にお
いて、ll2p/ml11の場合のMTFは約65%、
2I2p/m+aの場合は約35%を示すので、変換パ
ネルにおいても前記増感紙−フィルム系の数値より劣る
ことは好ましくなく、従って、保護層の厚さは10μm
以下が望ましい。
(解決しようとする問題点) しかしながら、常用される有機高分子からなる薄い保護
層は、ある程度の水分、・湿気等に対し透過性であり、
輝尽層が水分を吸収し、その結果、変換パネルの放射線
感度の低下あるいは輝尽励起光照射を受けるまでの蓄積
エネルギーの減衰が大きく、得られる放射線画像の画質
のばらつきや劣化をもたらしていた。
このように薄い保護層を有する変換パネルを過酷な温湿
度条件下で使用したり、水分に対して充分な耐性を有し
ない輝尽性蛍光体を使用した変換パネルを用いる場合に
は、保護層を透過して侵入する微量の水分による輝尽層
の劣化が問題となっている1例えば通常使用される保護
層である厚さ20μmのポリエチレンテレツクレートフ
ィルム(以下、PETフィルムと略記する)の場合、そ
の透湿度は25g/rrf・24hrであり、1日に単
位面積当り25gもの水分を透過するのである。
このような変換パネルは、耐湿性を向上させるため、支
持体、輝尽性蛍光体および保護層からなる積層体の周縁
部を封止して製造される。その封止の方法としては、例
えば周縁部をシール剤により封止し、シール剤を固定部
剤により外側から固定する方法(特開昭61−2370
99号公報)や周縁部が保護層の延長部分により被覆さ
れた状態でシールする方法(特開昭61−237100
号公報)等が用いられている。
しかしながら、このように封止しただけでは保護層を透
過する水分の輝尽層への影響を十分に防ぐことはできな
い。
そこで、本発明は輝尽性蛍光体の水分の侵入による劣化
を防ぎ、初期性能を向上させた輝尽性蛍光体層を有する
放射線画像変換パネル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、支持体、輝尽性蛍光体層および少なくとも一
層の保護層を有し、周縁部が封着部材により封着されて
いる放射線画像変換パネルにおいて、該支持体と保護層
との層間に吸湿剤を有することを特徴とする。
第1図は本発明の変換パネルの一例を模式的に表したも
のであり、1は輝尽層、2は保護層、3は支持体、4は
吸湿剤、5は封着部材である。
本発明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
、先約、熱的1機械的、化学的または電気的等の刺激(
II輝尽起)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S r S O4:AX
、特開昭53−39277号公報のL is B40t
  : Cu、Ag等、特開昭54−47883号公報
のL 1 ;O・(B z Ot L: Cu及びLi
 to・ (B*Ozl++:Cu、Ag等、米国特許
3.859.527号のSrS : Ce。
Sm、SrS  :  Eu、Sm、Law  Ox 
 S :Eu、Sm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BaO−xAI2i
 0s  : Euで示されるアルミI ン酸バリウム蛍光体、及び一般式M O・x S i 
O*: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55−84389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55−160078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、SEA、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、特開昭61−72087号公報に記
載されている及び下記一般式 %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・スパッタリング等
の方法で輝尽層を形成しやすく好ましい。
しかし、本発明の変換パネルに用いられる輝尽性蛍光体
は、前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。
本発明の変換パネルにおける輝尽層は、前記の輝尽性蛍
光体の少な(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、結着剤を含有しない場合10um−1000u
mの範囲、好ましくは20μm〜800umの範囲から
選ばれ、結着剤を含有する場合で20μm−1000μ
mの範囲、好ましくは50μm〜500μmの範囲から
選ばれる。
このような輝尽層は支持体上に塗布法や気相成長法等を
用いて形成されるが、輝尽層を保護層上に形成せしめた
後、支持体に積層してもよい。
本発明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。
高分子材料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
スや結晶化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。
本発明に使用される支持体は透湿度が低いことが望まし
く、透湿度は10 (g/m−24hr)以下が好まし
く、1 (g / m’ ・24 h r )以下がよ
り好ましい、気密性が優れ、透湿度が実質的に0である
ような金属シートまたは金属板、ガラス、セラミックス
などが特に好ましい。
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80μm〜5mmであり、取
り扱いが容易であるという点から、好ましくは200μ
m〜3n+m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1個
々に独立した微小タイル状板を密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。
本発明の変換パネルにおいて用いられる保護層としては
、透光性がよく、シート状に成形できるものが使用され
る。保護層は輝尽励起光および輝尽発光を効率よく透過
するために、広い波長範囲で高い透過率を示すことが望
ましく、透過率は400nm〜800nmの波長範囲で
80%以上が好ましく、90%以上がより好ましい、ま
た、360nm〜400nmの波長範囲では60%以上
が好ましく80%以上がより好ましい。
そのようなものとしては、例えば、石英、硼珪酸ガラス
、化学的強化ガラス等の板ガラスや、PET、i伸ポリ
プロピレン、ポリ塩化ビニル等の有機高分子化合物が挙
げられる。硼珪酸ガラスは330nm〜2.6μmの波
長範囲で80%以上の透過率を示し、石英ガラスではさ
らに短波長においても高い透過率を示す。
さらに、保護層の表面に、MgF2等の反射防土層を設
けると、輝尽励起光および輝尽発光を効率よく透過する
とともに、鮮鋭性の低下を小さくする効果もあり好まし
い。
本発明に使用される保護層は透湿度が低いことが望まし
く、透湿度はto(g/ば・24hr)以下が好ましく
、1 (g/rrf−24h r)以下がより好ましい
、気密性が優れ、透湿度が実質的に0であるようなガラ
スが特に好ましい。
また、保護層の厚さは、1100u〜5IIIIlであ
り、良好な防湿性と耐衝撃性を得るためには、300u
m〜3+smが好ましい。
本発明の保護層は単一層であってもよいし、多層でもよ
く材質の異なる2種類以上の層からなっていてもよい1
例えば2層以上の有機高分子膜を複合したフィルムを用
いることができる。このような複合高分子フィルムの製
法としては、ドライラミネート、押出ラミネートまたは
共押出コーティングラミネートなどの方法が挙げられる
2層以上の保護膜の組合せとしては有機高分子同志に限
られるものではな(、板ガラス同志や板ガラスと有機高
分子層などが挙げられる0例えば板ガラスと高分子層と
を組合せる方法としては、保護層用塗布液を板ガラス上
に直接塗布して形成するか、あるいはあらかじめ別途形
成した高分子保護層を板ガラス上に接着する方法が挙げ
られる。なお、2層以上の保護層は互いに密着状態にあ
ってもよいし、離れていてもよい。
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
保護層を輝尽層上に接着もしくは載置したり、保護層上
に輝尽層を形成してもよい。
保護層は輝尽層に接着していてもいなくてもよいが、両
層間に保護層よりも屈折率の低い層(以後、低屈折率層
という)を設けると、保護層を厚くしても鮮鋭性の低下
が小さく、1lFI湿性、鮮鋭性共に優れた変換パネル
が得られて好ましい。
低屈折率層としては、屈折率が実質的に1であるような
気体層が特に好ましく、空気、窒素、アルゴン等が挙げ
られる。
気体層からなる低屈折率層を設ける場合には。
第3図のように、輝尽層と保護層の間隔を保持するため
に、保護層と支持体の間にスペーサ6を設けてもよい、
スペーサとしてはプラスチック、金属、ガラス、セラミ
ックス等を用いることができる。
本発明において使用される吸湿剤としては、シリカゲル
、CaCl2.、LiCj2等、ポリビニルアルコール
、エチレン・ビニルアルコール共重合体等の吸湿性の高
い有機高分子化合物等が挙げられ、これらをそのまま用
いても、または成型して用いてもよく、さらには、これ
らの吸湿剤を樹脂中に含有させた形態として用いてもよ
い。
吸湿剤は、輝尽性蛍光体 1gに対して、水分吸@量が
0.1〜50mgとなる量を用いる。
吸湿剤は、支持体と保護層の層間にあればどこにあって
もよいが、蓄積されたX線エネルギーを変換して画像と
して使用する領域内にある輝尽層と保護層の層間は除く
。吸湿剤は、連続していても、また、断続的に存在して
いてもよい、好ましくは、吸湿剤が支持体と保護層の間
で、輝尽層の外側部と封着部材との間に隙間なく充填さ
れている状態である。
本発明に使用される封着部材としては、エポキシ系樹脂
、フェノール系樹脂、シアノアクリレート系樹脂、酢酸
ビニル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリウレタン系樹脂
、アクリル系樹脂、エチレン酢酸ビニル系樹脂、ポリオ
レフィン系樹脂、クロロブレン系ゴム、ニトリル系ゴム
、等の有機高分子系接着剤や、シリコーン系接着剤等が
挙げられる。半導体や電子部品の封止に用いられるエポ
キシ系樹脂やシリコーン系樹脂は耐湿性が優れているの
で好ましく、特にエポキシ系接着剤は透湿度が低く好適
である。また、前記のような接着剤の他、低融点ガラス
等の封着用ガラスを用いてガラス融着により封着しても
、保護層の延長部で封着してもよい。
本発明の変換パネルは、第5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からの放射線は、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、放射線透過像の蓄積像が形
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。
本発明の変換パネルは、吸湿剤が封入されているので、
変換パネル周縁の封着部分から侵入する水分を吸湿剤に
より有効に吸着除去することができる。また、変換パネ
ル製造の際、輝尽層が徐々に吸着していた水分は吸湿剤
により確実に吸着除去されるため、輝尽層の水分による
劣化が防止され、変換パネルの初期性能を向上させるこ
とができる。
特に保護層が厚く透湿度の低い変換パネルについては、
保護層からの水分の侵入はわずかで、封着部からの水分
の侵入が支配的なので、輝尽層の外側部を取囲むように
吸湿剤を設ければ吸湿剤による水分の吸着除去が効果的
に行なわれ、耐湿性向上および初期性能の向上の効果が
著しい。
また、気体層からなる低屈折率層を設けた場合には変換
パネル製造の際に気体層中にも水分が取り込まれるが、
この水分をも吸湿剤によって吸着除去することができる
。さらに、輝尽層が吸着していた水分が気体層中を拡散
して吸湿剤に到達するので、吸湿剤を輝尽層の周縁部に
設けても、輝尽層全域にわたって水分が除去されるので
、気体層からなる低屈折率層を有する場合には特に有効
である。
(実施例) 次に本発明を実施例によって説明する。
実施例1 1.0+n+s厚の結晶化ガラス支持体(400mm 
x500+nmlを、エレクトロンビーム法(EB法)
による蒸着装置中に設置した1次いで、水冷しなルツボ
にアルカリハライド蛍光体(RbBr:0.口006T
11を入れ、プレスしてルツボの形状に成形した。
続いて、蒸着装置内を排気し、5 X I O−”To
rrの真空度とした0次に、支持体を40〜45℃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。
目的とする輝尽層を得るために膜厚モニタにより蒸着速
度が10s入/min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輝尽性蛍光体表面をラスタ
ー状にスキャンさせた。
輝尽層の層厚が300μmとなったところで蒸着を終了
させた。R尽層の蒸着領域はステンレス扱のマスクを用
いて370 mmX470■とした。
次いで支持体上の前記輝尽層が蒸着されていない部分(
輝尽層の外側部)に、吸湿剤としてシリカゲルを封入し
たポリエチレン(ハイシート・ドライ9丸谷加工機■製
、25℃、80%RHでの平衡吸湿率3.3%)を1.
8g (層厚300um)第1図のように配置した。さ
らに、輝尽層上(支持体と反対側の面)に2G1tm厚
のポリ塩化ビニリデンの保護層をポリウレタン系接着剤
(T−600,日本曹達■製)にて接着した。このもの
を80℃で1時間加熱して乾燥させ、周縁部をエポキシ
樹脂系接着剤(AVt38+HV998、日本チバガイ
ギー■製)を用いて封着し、第1図に示したような変換
パネルを製造した。
かくして得られた放射線画像変換パネルについて、次の
特性を調べ、結果を表1に示した。
柾豆5ユ 封着後2時間経過後の変換パネルの相対感度を次のよう
にして調べた。
管電圧80 K V p (7) X線をl OmR照
射し、を砂径に半導体レーザ光(780nm)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、この信号の電圧値V
Itl を求めた。後述する比較例の変換パネルについ
て同様にして得られた信号の電圧値をV oltlとし
、V +s+ / V o ts+をもッテ相対感度と
した。
怒」Jト1率 封着後40℃、相対湿度40%の条件で2時間経過後、
1週間経過後、2週間経過後および1ケ月経過後の感度
残存率を、 M脱首 空間周波数ll2p/mmにおけるMTF(変調伝達関
数 %)を求め、変換パネルの鮮鋭性を評価した。
実施例2 吸湿剤としてエチレンビニルアルコール共重合体(20
℃、65%RHでの平衡吸湿率3゜9%)2.7g (
層厚300um)を用いた他は実施例1と同様にして変
換パネルを製造し、その特性の評価を行なった。結果を
表1に示した。
実施例3 保護層として1.ommの叛ガラスを用いた他は実施例
1と同様にして変換パネルを製造し、その特性の評価を
行なった。その結果を表1に示した。
実施例4 1.0m+s厚の結晶化ガラス支持体(400++++
n X500mn+lに、実施例1と同様の方法でアル
カリハライド蛍光体(RbBr:0.0006T11を
層厚が300μmとなるまで蒸着した。
次いで支持体上の前記輝尽層が蒸着されていない部分(
輝尽層の外側部)に、吸湿剤としてシリカゲルを封入し
たポリエチレン(25℃、80%RHでの平衡吸湿率1
4%)を7g(層厚1mm)第3図のように配置した。
前記輝尽層上に700μm厚さの空気層が設けられるよ
うに層厚1mmで幅5mmのガラスのスペーサを第3図
に示すように配置した。
さらにこの上に1.Omm厚のガラスの保護層を載置し
た後、このものを80℃で1時間加熱して乾燥させ、周
縁部をエポキシ樹脂系接着剤(AV13B+HV998
.日本チバガイギー■製)を用いて封着し、第3図に示
したような変換パネルを製造した。
か(して製造した変換パネルについて、実施例1と同様
に特性の評価を行ない、その結果を表1に示した。
実施例5 吸湿剤としてエチレンビニルアルコール共重合体(20
℃、65%RHでの平衡吸湿率3.9%)9.0g (
層厚1mm)を用いた他は実施例4と同様にして変換パ
ネルを製造し、その特性の評価を行なった。結果を表1
に示した。
比較例 吸湿剤を用いない他は実施例1と同様にして第4図のよ
うな変換パネルを製造した。その特性の評価を行ない結
果を表1に示した。
[発明の効果] 本発明の放射線画像変換パネルは、吸湿剤が封入されて
いるため、変換パネル周縁部の封着部分より侵入する水
分を吸着除去し、また、輝尽層が変換パネル製造時に輝
尽層が含有していた水分も吸着除去するので、輝尽層が
水分により劣化することなく、初期性能を向上させるこ
とができる。
したがって、本発明によれば、過酷な温湿度条件下で使
用したり、耐湿性に劣る輝尽性蛍光体を用いた場合にお
いても優れた特性を示す変換パネルを提供することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図および第3図は、本発明の放射線画像変換パネル
の実施例の断面図であり、第2図は第1図のA−A’断
面図であり、第4図は比較例の放射線画像変換パネルの
断面図であり、第5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。 1・・・輝尽層 2・・・保護層 3・・・支持体 4・・・吸着剤 5・・・封着部材 6・・・スペーサ 7・・・空気層 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図 第2図 第5

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 支持体、輝尽性蛍光体層および保護層を有し、周縁部が
    封着部材により封着されている放射線画像変換パネルに
    おいて、該支持体と保護層との層間に吸湿剤を有してい
    ることを特徴とする放射線画像変換パネル。
JP63147997A 1988-06-17 1988-06-17 放射線画像変換パネル Expired - Lifetime JP2705943B2 (ja)

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