JPH02129600A - 放射線画像読取用螢光体板 - 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】 〔概要〕 蓄積性螢光体板（イメージングプレート）に関螢光体層
を厚くして感度を上げても、解像度の劣化しない蓄積性
の螢光体板を得ることにより。

Ｘ線等の放射線画像読取装置の性能向上を目的とし 厚さ方向に複数の穴を持つ支持板と、該穴に充填された
放射線像を蓄積する螢光体とを有し。

該支持板は該螢光体の読出用の第１の光及びそれによっ
て励起される第２の光を透過しない材料で形成され、該
穴は画像として必要な画素の数以上あり、均一に或いは
ランダムに配置されているように構成する。更に、前記
の支持板は複数の貫通孔を開けた薄板を複数枚該貫通孔
を合わせて厚さ方向に重ねた部分を含むように構成する
。

〔産業上の利用分野〕

本発明は放射線画像読取用の蓄積性螢光体板に関するも
のである。

蓄積性螢光体板は、Ｘ線等の放射線の２次元画像を一旦
蓄積し３次にレーザ光等の電磁輻射線を照射することに
よって、蓄積された放射線のエネルギに従って第２の電
磁輻射線を放出させ、それを電気信号に変換することで
２次元の放射線画像を読み取る装置１〉に使用される。

１）例えば。

山田、他、′画期的なＸ線写真システム゛°；サイエン
ス、　　（１９８４−１）　ｐ８２〜９１゜近年、高感
度、高解像度のＸｖＡ撮像システムとして、従来の銀塩
感光剤をシート状に塗布したフィルムに間接或いは直接
放射線の２次元像を記録する方法に代わり、蓄積性螢光
体を使用する方法が利用され始めている。このシステム
に使用される蓄積性螢光体はＸ線等の放射線のエネルギ
を受けると、その螢光体結晶中に欠陥等の形で放射線を
受けた跡を残す。この状態は比較的安定であり。

しばらく或いは長時間にわたって保持される。この状態
にある螢光体に、新たに第１の光を照射すると、蓄積さ
れているエネルギが第２の光となって放出される。

このときの、第１の光は可視光に限らず赤外線から紫外
線の範囲の広い波長の光が使われる。但しその選択は使
用される螢光体材料によって異なる。

第２の光も赤外線から紫外線まで種々の波長を持ってい
る。その違いも使用される螢光体材料に依存する。

蓄積性螢光体には、可視や近赤外の光を照射するとそれ
より波長の短い可視から紫外の光が放出されるものと、
熱作用の大きい波長の長い赤外線を照射するとやはり波
長の短い可視から紫外の光が放出されるものとがある。

前者は輝尽性螢光体、後者は熱螢光体と呼ばれている。

〔従来の技術〕

蓄積性螢光体を使う放射線画像読取システムをさらに改
善するためには、螢光体の感度を向上して従来より弱い
放射線に対しても大きな発光強度を得ることが必要であ
る。

螢光体が高感度であれば、露光に必要な放射線の量を減
少できると同時に、続出に必要な第１の光の照射量も低
減できるため、より高速の走査が可能となり、読取にか
かる処理時間も減少できるようになる。

螢光体の放射線に対する感度を増大させる一つの方法と
して、放射線の吸収を増加させる方法がある。放射線を
より多く吸収させるには、螢光体材料に原子量の大きな
元素を多く使えばよい。或いは見掛は上の感度を上げる
には、放射線を受けて２次元画像を蓄積する螢光体層の
厚さを増やせばよい。

〔発明が解決しようとする課題〕

螢光体の放射線に対する感度を増大させるために螢光体
層の厚さを大きくすると、一般には解像度を犠牲にする
ことになる。

第７図は従来例の問題点を説明する図で、読出用光ビー
ムが螢光体板に入射したときのビームの広がりを示す断
面図である。

図において、光ビームが厚さ方向に侵入するに従って、
光ビームは螢光体の結晶粒の表面や結晶粒界によって散
乱されるため次第に広がる。

螢光体板が既に放射線の照射を受けて２次元の放射線像
を蓄積している場合は、広がった光ビームによって照射
を受けた螢光体材料がすべて第２の光を発する。

画像の解像度は細い光ビームの断面の大きさに依存する
。即ち、螢光体板の小領域に読出用光ビームを照射して
、そこから発する第２の光を速やかに検出し１次に読出
用光ビームを横に移動して螢光体板の次の小領域からの
第２の光を検出する。

ここで続出像の解像度を大きくするためには、できるだ
け小面積の領域からの第２の光を独立して分離できるよ
うにする必要がある。

本発明は螢光体層を従来より厚くして感度を上げても、
解像度の劣化しない蓄積性螢光体板を得ることを目的と
する。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題の解決は、厚さ方向に複数の穴を持つ支持板と
、該穴に充填された放射線像を蓄積する螢光体とを有し
、該支持板は該螢光体の読出用の第１の光及びそれによ
って励起される第２の光を透過しない材料で形成され、
該穴は画像として必要な画素の数以上あり、均一に或い
はランダムに配置されている放射線画像読取用螢光体板
、更に。

前記の支持板は複数の貫通孔を開けた薄板を複数枚該貫
通孔を合わせて厚さ方向に重ねた部分を含むことを特徴
とする放射線画像読取用螢光体板により達成される。

第１図は本発明の原理図で、螢光体板の断面図である。

図は、支持板２に開けられた穴３に螢光体１を充填した
状態が示される。

次に、各構成要素について説明する。

■　螢光体１： 螢光体１は螢光体結晶の粉末の状態、或いは樹脂のよう
なバインダを混入した形でもよい。又。

−旦バインダとともに充填された後、バインダを除去し
たものでもよい。

■　支持板２： 支持板２は読出用筆１の光及びそれによって励起される
第２の光を透過しない材料で形成する。

従ってそれ以外の波長の光に対しては透明であってもよ
い。

支持板２には多数の小さい穴３が厚さ方向に形成され、
この中に螢光体１が充填されている。

穴（セル）の数と配置は画像として必要な画素の数以上
で、均一にあるいはランダムに配置さている。

支持板２の材料はステンレス鋼等の金属、アルミナ等の
セラミックス、炭素材料、或いは第１及び第２の光を吸
収する顔料あるいは染料を分散させたプラスチック、或
いはガラスやプラスチックのように透明な材料であって
も表面（螢光体面の側面、底面）に反射性または吸収性
の物質（顔料や染料を含むプラスチック層等）を被覆し
たものであってもよい。或いは、それらの複合物であっ
てもよい。

■　穴３： 穴３の断面形状は円でも矩形でも不定形でもよいが１円
または多角形である方がよい。一般に穴の大きさ（径又
は辺）は１画素の大きさ（径又は辺）以下であることが
望ましい。穴の深さは直径またはこれに相当する寸法の
１７４以上で２０倍以内が適当である。

穴の断面は厚さ方向に対しては略−様であるか。

又は側面が傾斜しており底面が小さく入り口で大きくて
もよい。

又、穴は貫通する必要は必ずしもない。特に。

側面が傾斜して平坦な底面があり、しかも側面底面とも
に第１及び第２の光に対して反射率を高くしである場合
は、第２の光が穴から出射するときは、その方向が広が
らないという大きな効果がある。第２図は穴が貫通しな
い場合の例を示した断面図である。

第３図は第１図及び第２図を上方より見た螢光体板の斜
視図である。

〔作用〕

本発明は蓄積性螢光体の見掛は上の感度を上げより少な
い放射線露光量で、より速１′１読出用光ビームの走査
を可能にしたものである。

本発明では従来の蓄積性螢光体板と同様に使用できる。

多数の穴に充填された螢光体は、２次元の放射線像を蓄
積する。これを読出すために第１の光ビームを照射する
と、螢光体の充填された穴に侵入した第１の光ビームは
螢光体を支持する不透明な材料の中には侵入しない。或
いは９反射層がある場合はここで反射されるため、たと
え螢光体によって散乱を受けたとしても広がることはな
い。

ここで、第１の光ビームの螢光体板表面での断面の大き
さは、必要とする１画素の大きさより小さいか、又は１
画素分に対応する面積以上の領域に配置されたセルを覆
う面積より小さ（する。

又、第１の光ビームにより励起されて発光する第２の光
も螢光体を支持する板の材料の中には侵入できない。

従って、このような場合の２次元画像の解像度は螢光体
を充填している穴の面積に依存し、厚さ方向の大きさ、
即ち螢光体層の厚さには依存しない。

従って、穴の面積を小さく、螢光体層の厚さを大きくす
れば、従来は不可能とされていた。螢光体板の解像度を
大きく保ったままでの高感度化が実現できる。

更に１本発明は前記の穴の形成に、微細加工の可能なり
ソグラフイとエツチング技術を利用して薄板に貫通孔を
形成したものを積層して支持板とすることにより画素の
高密度化を可能としたものである。

〔実施例〕

第４図は本発明の一実施例を説明する螢光体の支持板の
斜視図である。

厚さ５０μｍ、　３５２　ｍｍＸ３５２　ｍｍの大きさ
のステンレス鋼の薄板（２０１〜２１０）に、直径５０
μｍの穴３を縦横７０μｍピッチで中央部全面に形成し
た。

薄板の縁の部分は枠としての強度を保つため穴は作られ
ていない。

穴３の形成は通常のりソグラフイとエツチング技術によ
り行った。

この薄板（２０１〜２１０）を１０枚用意し、穴の位置
を併せて重ねて固定して支持板２とした。

第５図は上記の支持板２を使用した螢光体板の一実施例
を説明する断面図である。

図において、支持板２をガラス板６上に載せ別途用意し
た螢光体と有機バインダの混合溶液を支持板２の上に滴
下し、テフロン棒でその表面をならして余分な螢光体を
除去し、すべての穴に螢光体１を充填した。

螢光体ｌはユウロピウムで活性化した塩化臭化バリウム
（ＢａＣＩＢｒ：Ｅｕ）　、バインダにはエポキシ樹脂
を使った。

更に、螢光体を充填した支持板２をエポキシ接着剤でガ
ラス板６の上に接着し１反対側の表面を保護膜４として
ポリエチレンテレフタレートのフィルムで同様の接着剤
で接着した。

このようにして作製された螢光体板を医用の胸部Ｘ線撮
影用診断装置のカセツテ挿入部に入れ。

Ｘ線露光し１次に暗所に保ったままで半導体レーザビー
ムを順次螢光体面を走査させ１発光する光を光電子増倍
管で受けて光電変換をした。

ここで、半導体レーザの波長は７８０　ｎｍ、走査速度
は５０　ｍ／ｓｅｃである。

光電変換された信号を２５６段階の諧調のある高解像度
ブラウン管で表示したところ、鮮明な胸部撮影像を得る
ことができた。

この際のＸ線露光量は１通常の銀塩フィルムでの撮影の
場合の１７１０以下で十分であった。

第６図は上記の支持板２を使用した螢光体板の他の実施
例を説明する断面図である。

この例は、螢光体１を各人に充填した支持板２の片面の
みをポリエチレンテレフタレートのシート５に接着した
ものである。

又、別の実施例として、穴を形成した薄板を重ねる際２
片側を穴を形成しない薄板とした（第２図に相当）。こ
の場合は螢光体を穴に充填する際に漏れることがないの
で２保護膜を付けないでそのまま放射線画像読み取り実
験を行ったところ。

第６図の螢光体板と同様に良好なＸ線画像を読み出すこ
とができた。

以上の実施例においては、支持板の形成は薄板を用いて
、リソグラフィによる穴形成と薄板の重ね合わせにより
行ったが、所望の厚さの板にドリル、或いは放電加工、
超音波加工等を用いて行ってもよい。

穴に充填する螢光体は輝尽性螢光体、又は熱螢光体であ
ればいずれでも本発明は適用できる。

例えば、実施例の他に。

Ｌｉ、　Ｎａ、　Ｋ、　Ｒｈ、　Ｃｓ、　Ｆｒ等のＴＡ
族アルカリ金属と。

Ｂｅ、　Ｍｇ、　Ｃａ、　Ｓｒ、　Ｂａ、　Ｒａ等のア
ルカリ土類金属と。

Ｆ、　ＣＩ、　Ｂｒ、　１等のハロゲン元素又はＯ，Ｓ
、　Ｓｅ等のカルコゲン元素 との化合物を母体とし、これに Ｌａ、　Ｃｅ、　Ｐｒ＋　Ｎｄ、　Ｐｍ、　Ｓｍ、　Ｅ
ｕ＋　Ｇｄ、　Ｔｂ、　Ｄｙ＋　Ｈ。

Ｅｒ＋　Ｔｍ、　ｙｂ、　Ｌｕのランタナイド元素、又
はＭｏ等の遷移金属元素、　ＴＩ、　Ｂｉ等の発光中心
を入れた螢光体等が使える。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、螢光体層の厚さを
従来より厚くして感度を上げても、解像度の劣化しない
蓄積性螢光体板を得ることができる。

従ってＸ線等の放射線の２次元画像を、放射線の小さな
露光量で、鮮明な画像が得られるので。

放射線画像読取装置の性能向上に寄与できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理図で、螢光体板の断面図第２図は
支持板の穴が貫通しない場合の例を示した断面図。 第３図は第１図及び第２図を上方より見た螢光体板の斜
視図。 第４図は本発明の一実施例を説明する螢光体の支持板の
斜視図。 第５図は上記の支持板を使用した螢光体板の一実施例を
説明する断面図。 第６図は上記の支持板を使用した螢光体板の他の実施例
を説明する断面図。 第７図は従来例の問題点を説明する図で、読出用光ビー
ムが螢光体板に入射したときのビームの広がりを示す断
面図である。 図において。 ■は螢光体。 ２は支持板。 ２０１〜２１０は支持板２を構成する ステンレス網の薄板。 ３は穴。 ４は保護膜で、ポリエチレンテレフタレートのフィルム
。 第１図 第４図 第２図 第５図 第６図 第１．２図の螢光体板の斜視図 第３図 第７ｖＩＪ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）厚さ方向に複数の穴を持つ支持板と、該穴に充填
   された放射線像を蓄積する螢光体とを有し、該支持板は
   該螢光体の読出用の第１の光及びそれによって励起され
   る第２の光を透過しない材料で形成され、該穴は画像と
   して必要な画素の数以上あり、均一に或いはランダムに
   配置されていることを特徴とする放射線画像読取用螢光
   体板。
2. （２）請求項１の支持板は複数の貫通孔を開けた薄板を
   複数枚該貫通孔を合わせて厚さ方向に重ねた部分を含む
   ことを特徴とする放射線画像読取用螢光体板。