JPH0348492B2 - - Google Patents

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JPH0348492B2
JPH0348492B2 JP54141124A JP14112479A JPH0348492B2 JP H0348492 B2 JPH0348492 B2 JP H0348492B2 JP 54141124 A JP54141124 A JP 54141124A JP 14112479 A JP14112479 A JP 14112479A JP H0348492 B2 JPH0348492 B2 JP H0348492B2
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radiation image
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Shusaku Eguchi
Noboru Kodera
Yoshitsugu Nishimura
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Mitsubishi Chemical Corp
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Kasei Optonix Ltd
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
    • G01N23/04Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material
    • G01N23/043Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material using fluoroscopic examination, with visual observation or video transmission of fluoroscopic images

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  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Radiography Using Non-Light Waves (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は被写体を透過した放射線を吸収した特
定組成の輝尽性螢光体に励起光を照射して、その
時に発光した輝尽光の光量を走査して測定するこ
とにより、輝尽性螢光体に記録されている放射線
画像情報を読み取る読取装置に関するものであ
る。
ある種の螢光体は放射線の照射を受けると、吸
収した放射線のエネルギーの一部を蓄積し、この
螢光体に後で特定波長の可視光または赤外線等の
励起光を照射すれば吸収した放射線エネルギーに
比例した量の螢光(輝尽光)を発する(この種の
螢光体を以下「輝尽性螢光体」という)。この輝
尽性螢光体をシート状に成型したパネル(以下
「放射線像変換パネル」という)に人体等の被写
体を透過した放射線を吸収させて該パネルの螢光
体層上に被写体の放射線画像をいつたん蓄積記録
し、その後これをレーザー等の励起光で走査して
その時発光した光を適当な光検出器で読み取り、
この読み取つた画像情報を電気信号に変換してか
ら再び写真フイルムやCRT等の記録媒体に放射
線画線として記録再生するようにした放射線画像
形成装置が知られている(米国特許第3859527
号)。
上述の放射線画像形成装置においては放射線像
変換パネルの螢光体層上を、スポツト状の励起光
で走査して該パネルに蓄積記録されている放射線
画像情報を該励起光のスポツト径に相当する大き
さの画素に分解して時系列化して輝尽光として取
り出し、これを例えば光電子増倍管(以下「P.
M.T.」と略称する)、ホトダイオード等の光検出
器で受光して電気的信号に変換し、CRTや光走
査装置に送り、ここで各画素からの画像情報を合
成して、被写体の放射線画像を再生するのである
が、この時、放射線像変換パネルから放出された
輝尽光を受光するに際して、前記光検出器として
P.M.T.を使用した場合、その出力信号としては
該輝尽光の光子信号数の時間平均値に対応する
量、即ち時間平均の直流電流値として検出し、こ
れを高増幅度の直流増幅器で増幅し、輝尽光強度
に比例した電圧に変換し、この電圧を更にA−D
変換器によつてデジタル化し、これを一旦磁気テ
ープ等の記憶装置に記憶させておいて、必要に応
じて逆にD−A変換し、再生装置に入力して放射
線像を再生することが一般に行なわれている。
しかしながら上述の放射線画像情報読取装置に
おいては、放射線像変換パネルに記録された放射
線画像情報の読み取り時間を短縮させるために励
起光の走査速度を出来るだけ早めることが要請さ
れ、また得られた放射線画像の鮮鋭度を高めるた
めに励起光スポツト径を出来るだけ小さくし、か
つ励起光が放射線像変換パネルの螢光体層に照射
された時、励起光が螢光体層内で拡散しないよう
に螢光体層を出来るだけ薄くしたり、螢光体層を
着色剤で着色したりすることが要請される。とこ
ろがP.M.T.の出力信号を入力光子信号数の時間
平均値に対応した光電流値として測定するいわゆ
る直流増幅回路を設けた従来の放射線画像情報読
取装置の場合、放射線像変換パネルからの輝尽光
を時間平均の直流電流値として検出しているた
め、P.M.T.の暗電流等のノイズもこの中に含ま
れる結果、励起光のスポツト径を小さくしたり、
励起光の走査速度を早めたり、放射線像変換パネ
ルの螢光体層を薄くすると、各画素毎の発光量が
著しく減少して輝尽光による光電流とP.M.T.の
暗電流との識別が困難となり、光量子の統計的変
動成分が大きくなるため、S/N比が低下する
上、励起光の走査速度を余り早くすると各画素毎
の光情報に対し充分に追随できなくなる。また、
逆に増幅器の応答を早くするために帯域幅の広い
増幅器を使用すると増幅率が低下してやはりS/
N比が低下するので微小光の測定が困難となり、
放射線像変換パネルの螢光体層の厚みは余り薄く
できない上、励起光の走査時間が短縮できないと
いう欠点を有していた。
本発明は上記欠点に鑑みてなされたものであ
り、輝尽性螢光体を螢光膜とする放射線像変換パ
ネルを用いた放射線画像情報読取装置において放
射線画像読取時間を短縮して、しかもS/N比の
向上した、高鮮鋭度の放射線画像が得られる放射
線画像情報読取装置を提供することを目的とする
ものである。
本発明の放射線画像情報読取装置は、下記の特
定組成の輝尽性螢光体からなる放射線像変換パネ
ルに励起光を照射する励起光源と、上記放射線像
変換パネルから放出された輝尽発光光を検出する
光電子増倍管と、該光電子増倍管の陽極で生じた
電流パルスを増幅する交流増幅器と、該交流増幅
器の出力パルスの中から上記光電子増倍管の暗電
流並びに雑音に対応する電流パルスを除去して上
記輝尽発光光に対応する光電流パルスのみを出力
するデイスクリミネーターと、上記光電流パルス
を計数するパルスカウンターと、このパルスカウ
ンターからのデジタル信号を一旦記憶する記憶装
置とを有し、上記放射線像変換パネルに被写体を
透過した放射線を吸収せしめ、しかる後に該パネ
ルを上記励起光源から発する励起光で走査してこ
れに蓄積されている放射線画像情報を輝尽発光光
として放出させ、この輝尽発光光の光子パルス信
号に対応して上記光電子増倍管の陽極に発生する
陽極電流パルスを直接計数して上記放射線画像情
報をデジタル信号として取り出すことを特徴とす
る。
下記一般式()〜()で表わされる蛍光体
群、即ち、 一般式(Ba1-xMx〓)FX:yA …() (但しM〓はMg、Ca,Sr,ZnおよびCdのうち
の少なくとも1つを、XはCl,BrおよびIのう
ちの少なくとも1つを、AはEu,Tb,Ce,Tm,
Dy,Pr,Ho,Nd,Yb及びErのうちの少なくと
も1つを、x及びyは0x0.6及び0y
0.2なる条件を満たす数字を表わす)、 一般式LnOX:ZA …() (但しLnはLa,Y,Gd及びLuの少なくとも
1つを、XはCl及び/又はBrを、AはCe及び/
又はTbを、Zは0<Z<0.1を満足する数字を表
わす)、 一般式BaO・mAl2O3:Eu …() (但し0.8m10なる条件を満たす数字を表
わす)および 一般式M′O・nSiO2:A′ …() (但しM′はMg,Ca,Sr,Zn又はBa,A′は
Ce,Tb,Eu,Tm,Pb,Tl,Bi,Mnの内の少
なくとも1つ、0.5n2.5なる条件を満たす数
字を表わす) から選ばれる少なくとも1種。
本発明の放射線画像情報読取装置は、特に輝尽
発光輝度の高い上記特定組成の輝尽性螢光体から
なる放射線像変換パネルを用いると共に輝尽発光
光の光子の数を直接計数してデジタル信号とする
ものであるから、P.M.T.の出力信号を直流増幅
回路を通してアナログ信号として取り出してから
A−D変換器によりデジタル信号に変換した場合
に比べ、感度を大幅に向上させることができる。
したがつて、放射線像変換パネルの螢光体層を薄
くし、かつ、励起光のスポツト径を小さくしても
十分なS/N比が得られるため、より鮮鋭度の高
い画像が得られる。更に本発明の放射線画像情報
読取装置によると、励起光の走査速度を従来のも
のより早めても同様に鮮鋭度の高い画像が得られ
る。
以下、本発明を、その実施態様に基いて詳細に
説明する。
第1図は本発明の放射線画像情報読取装置の一
例を示したもので放射線画像が蓄積記録された放
射線像変換パネル11を回転自在なドラム10に
装着し、この上に励起光源12から励起光を照射
する。励起光はハーフミラー13を透過して放射
線像変換パネル11に入射する。励起光源として
はレーザー光を用いるのが好ましいがタングステ
ンランプを用いピンホールを通して光束をしぼ
り、レンズで集光したスポツト状の光を放射線像
変換パネル11に入射させても良い。励起光のス
ポツト径は小さい程、得られる放射線画像の解像
力を高めることができるがレーザー光を用いた場
合でも50μφ以下まで絞ることは困難なため、50
〜100μφとするのが好ましい。励起光の波長は用
いられる輝尽性螢光体によつて変わるが操作性、
励起効率等を考慮すると600〜700nmの波長の光
源が望ましい。上記の励起光源12で放射線像変
換パネル11の螢光体層を照射し、ドラム10を
回転させながらドラムの回転軸に平行な方向へ励
起光を走査してゆく。この励起光で励起された螢
光体は蓄積されているエネルギーを輝尽光として
放出する。この輝尽による発光光はハーフミラー
13で反射され、レンズ14によつて、励起光等
の反射光をカツトするフイルター15を透過して
P.M.T.16に集められ、電気信号に変換される。
第2図は本発明の放射線画像情報読取装置のブ
ロツクダイアグラムを示したものであるが、上述
のごとく放射線画像情報が記録された放射線像変
換パネル11から放射された輝尽による発光光
は、P.M.T.16に入射し、P.M.T.16からはその光
子信号に対応した光電流パルスが出力される。こ
の時、P.M.T.の陽極で生じた光電流パルスはそ
の振幅に関して一定の分布を持つており、特にP.
M.T.自体での暗電流に帰因する電流パルスとは、
その振幅が異なつているのでこれらP.M.T.の暗
電流も含んだP.M.T.からの出力信号は交流増幅
器17を通して増幅した後、デイスクリミネータ
ー18を通して振幅の大小によつてP.M.T.の暗
電流等のノイズを除去した後、純粋の光電流パル
スのみを取り出し、パルスカウンター19に導い
て更に表示装置20に入力するか、ここで得られ
たデジタル信号を一旦記憶装置21に入力し、磁
気テープ等の記録媒体に記録した後、必要に応じ
て再びD−A変換し、写真フイルム露光装置に入
力し、写真フイルム上に放射線画像を再生した
り、CRT等の再生装置に入力して再生画像を得
る。なお放射線画像情報の読み取りに要する時間
は短いほどより好ましいのであるが、銀塩を利用
した放射線写真システムにおいて汎用の撮影済み
フイルムの自動現像機の場合、速いもので90秒を
要していることを考慮すると、本発明の放射線画
像情報読取装置においても少なくとも90秒以内で
読取を完了することが望ましいが、例えば40cm×
40cmの放射線像変換パネルに記録された画像情報
を90秒で読み取る場合、励起光のスポツト径を
50μφとしたとき、6.7×107個に分解した画素を90
秒で走査することになるので、1画素当りの走査
時間は約1.3μsecとなる。従つてこれに追随させ
るためには約1MHzの速いパルスを検出しなけれ
ばならないため、前記の交流増幅器としてはその
帯域増幅が1ないし10MHzの広帯域幅を有する増
幅器を用いる。このように広帯域幅の増幅器を用
いることによつて励起光の走査速度を上げても空
間周波数の高い画像情報をも忠実に伝達すること
ができ、最終的に、従来の直流増幅法によるより
も鮮鋭度の高い画像が得られる。
本発明の放射線像変換パネル11は第3図に示
したごとく例えばポリエチレンテレフタレートフ
イルム、三酢酸セルロース等の支持体1上に平均
粒子径が10μのBaFCl:Fu螢光体をニトロセルロ
ース等を用いて塗布し、乾燥膜厚が50〜100μの
螢光体層2を形成したものである。輝尽性螢光体
としてはBaFCl:Eu蛍光体の外に、一般式
(Ba1-xMx〓)FX:yA(但しM〓はMg,Ca,Sr,
ZnおよびCdのうちの少なくとも1つを、XはCl,
BrおよびIのうちの少なくとも1つを、AはEu,
Tb,Ce,Tm,Dy,Pr,Ho,Nd,Yb及びEr
のうちの少なくとも1つを、x及びyは0x
0.6及び0y0.2なる条件を満たす数字を表わ
す)で表わされる希土類付活二価金属の複合ハロ
ゲン化物蛍光体、一般式LnOX:ZA(但しLnは
La,Y,Gd及びLuの少なくとも1つを、XはCl
及び/又はBrを、AはCe及び/又はTbを、Zは
0<Z<0.1を満足する数字を表わす)で表わさ
れるCe及び/又はTb付活希土類オキシハライド
蛍光体、一般式BaO・mAl2O3:Eu(但し0.8m
10なる条件を満たす数字を表わす)で表わされ
るEu付活アルミン酸バリウム系蛍光体及び一般
式M′O・nSiO2:A′(但しM′はMg,Ca,Sr,Zn
又はBa、A′はCe,Tb,Eu,Tm,Pb,Tl,Bi,
Mnの内の少なくとも1つ、0.5n2.5なる条
件を満たす数字を表わす)で表わされる二価金属
珪塩蛍光体の少なくとも1種が用いられる。
放射線像変換パネルに記録された放射線画像情
報を励起光で走査して、光検出器としてP.M.T.
を用いる放射線画像情報読取装置において、
BaFCl:Fu螢光体を螢光膜とする40cm×40cmの
大きさの放射線像変換パネルを用い、スポツト径
50μφのHe−Neレーザーを励起光源として使用し
た場合、最終的に得られる放射線画像情報を例え
ば写真フイルム上に再生させてその画質を従来の
ものと本発明のものについて比較した。光検出器
からの出力信号を直流増幅する従来の装置によれ
ば、前記放射線像変換器の螢光膜の膜厚を薄くし
ていくと、得られる画像の鮮鋭度は良くなる傾向
にあるものの、膜厚が150μ以下になるとS/N
比が悪くなるため鮮鋭度の向上する割合が次第に
小さくなつた。また螢光膜の膜厚を150μとし、
励起光の走査時間を5分から1.5分に短縮した場
合、いずれも放射線画像の鮮鋭度が低下したが、
P.M.T.からの出力信号を光電流パルスとして計
測する本発明の装置によれば螢光膜の膜厚を
200μから80μに変えた場合、得られた放射線画像
の鮮鋭度は向上した。また励起光の走査時間を5
分から1.5分に短縮しても画質はほとんど変化し
なかつた。更に放射線像変換パネルの螢光体層の
膜厚を100μとし、励起光の走査時間を1.5分に設
定して放射線画像情報を読み取つた場合、従来の
装置によれば励起光のスポツト径を100μφから
50μφに変えるとS/N比が低下し、得られる画
像は極めて不鮮明となつたが本発明の装置によれ
ばスポツト径を100μφから50μφに変えることによ
つて画像の解像度が向上した。
このように本発明の放射線画像情報読取装置に
よれば従従来の装置に比べS/N比が向上し、放
射線像変換パネルの螢光体層の膜厚を薄くした
り、励起光のスポツト径を小さくしたり、励起光
の走査時間を短くしても鮮明な画像が得られ、従
つて、従来の装置に比べ短時間で高鮮鋭度な放射
線画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はドラム走査式の放射線画像情報読取装
置を示す正面図、第2図は本発明の実施例による
放射線画像情報読取装置のブロツクダイアグラ
ム、第3図は本発明に使用する放射線像変換パネ
ルの断面図である。 1…支持体、2…輝尽性螢光体層、10…回転
ドラム、11…放射線像変換パネル、12…励起
光源、13…ハーフミラー、14…集光レンズ、
15…フイルター、16…光電子増倍管。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 下記一般式()〜()で表わされる蛍光
    体群から選ばれる少なくとも一種である輝尽性蛍
    光体からなる放射線像変換パネルに励起光を照射
    する励起光源と、上記放射線像変換パネルから放
    出された輝尽発光光を検出する光電子増倍管と、
    該光電子増倍管の陽極で生じた電流パルスを増幅
    する交流増幅器と、該交流増幅器の出力パルスの
    中から上記光電子増倍管の暗電流並びに雑音に対
    応する電流パルスを除去して上記輝尽発光光に対
    応する光電流パルスのみを出力するデイスクリミ
    ネーターと、上記光電流パルスを計数するパルス
    カウンターと、このパルスカウンターからのデジ
    タル信号を一旦記憶する記憶装置とを有し、上記
    放射線像変換パネルに被写体を透過した放射線を
    吸収せしめ、しかる後に該パネルを上記励起光源
    から発する励起光で走査してこれに蓄積されてい
    る放射線画像情報を輝尽発光光として放出させ、
    この輝尽発光光の光子パルス信号に対応して上記
    光電子増倍管の陽極に発生する陽極電流パルスを
    直接計数して上記放射線画像情報をデジタル信号
    として取り出すことを特徴とする放射線画像情報
    読取装置。 一般式(Ba1-xMx〓)FX:yA …() (但しMnはMg,Ca,Sr,ZnおよびCdのうち
    の少なくとも1つを、XはCl,BrおよびIのう
    ちの少なくとも1つを、AはEu,Tb,Ce,Tm,
    Dy,Pr,Ho,Nd,Yb及びErのうちの少なくと
    も1つを、x及びyは0x0.6及び0y
    0.2なる条件を満たす数字を表わす)、 一般式LnOX:ZA …() (但しLnはLa,Y,Gd及びLuの少なくとも
    1つを、XはCl及び/又はBrを、AはCe及び/
    又はTbを、Zは0<Z<0.1を満足する数字を表
    わす)、 一般式BaO・mAl2O3:Eu …() (但し0.8m10なる条件を満たす数字を表
    わす)および 一般式M′O・nSiO2:A′ …() (但しM′はMg,Ca,Sr,Zn又はBa、A′は
    Ce,Tb,Eu,Tm,Pb,Tl,Bi,Mnの内の少
    なくとも1つ、0.5n2.5なる条件を満たす数
    字を表わす)。
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