JPH0471347B2 - - Google Patents

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JPH0471347B2
JPH0471347B2 JP58086227A JP8622783A JPH0471347B2 JP H0471347 B2 JPH0471347 B2 JP H0471347B2 JP 58086227 A JP58086227 A JP 58086227A JP 8622783 A JP8622783 A JP 8622783A JP H0471347 B2 JPH0471347 B2 JP H0471347B2
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JP
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radiation image
panel
phosphor
radiation
light
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JP58086227A
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JPS59211264A (ja
Inventor
Juichi Hosoi
Junji Myahara
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Fujifilm Holdings Corp
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Fuji Photo Film Co Ltd
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Priority to EP84105518A priority patent/EP0125691B1/en
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Publication of JPH0471347B2 publication Critical patent/JPH0471347B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10FINORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F39/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
    • H10F39/80Constructional details of image sensors
    • H10F39/803Pixels having integrated switching, control, storage or amplification elements
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10FINORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F39/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
    • H10F39/10Integrated devices
    • H10F39/12Image sensors
    • H10F39/18Complementary metal-oxide-semiconductor [CMOS] image sensors; Photodiode array image sensors

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  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、放射線像検出方法に関するものであ
る。さらに詳しくは、本発明は、放射線像変換パ
ネルと感光素子との組み合わせを利用する放射線
像検出方法に関するものである。
従来、被写体の放射線像を検出して画像として
得る方法としては、銀塩感光材料からなる乳剤層
を有する放射線写真フイルムと増感紙(増感スク
リーン)とを組み合わせた、いわゆる放射線写真
法が利用されている。上記従来の放射線写真法に
かわる方法の一つとして、たとえば、米国特許第
3859527号明細書および特開昭55−12145号公報等
に記載されているような輝尽性蛍光体を利用する
放射線像変換方法が知られている。この方法は、
被写体を透過した放射線、あるいは被写体から発
せられた放射線を輝尽性蛍光体に吸収させ、その
のちにこの蛍光体を可視光線および赤外線などの
電磁波(励起光)で時系列的に励起することによ
り、蛍光体中に蓄積されている放射線エネルギー
を蛍光(輝尽発光)として放出させ、この蛍光を
検出することからなるものである。
これまでのところ、放射線像変換方法において
放射線像の検出は、輝尽性蛍光体が含有された放
射線像変換パネル(蓄積性蛍光体シート)を用い
て、この放射線像変換パネルに蓄積された放射線
のエネルギー像を放射線像読出(読取)装置によ
つて光電的に読み出して行なうことが提案されて
いる。
上記放射線像変換方法に用いられる放射線像変
換パネルは、基本構造として、支持体とその片面
に設けられた蛍光体層とからなるものである。な
お、この蛍光体層の支持体とは反対側の表面(支
持体に面していない側の表面)には一般に、透明
な保護膜が設けられていて、蛍光体層を化学的な
変質あるいは物理的な衝撃から保護している。
また、放射線像読出装置においては、通常、特
開昭56−11395号公報などに開示されているよう
に、光検出器として光電子増倍管が用いられてお
り、この光電子増倍管の先端には、放射線像変換
パネルの表面から放出される蛍光を集光して光検
出器に導くための導光性シートが設けられてい
る。
すなわち、被写体を透過した放射線、あるいは
被検体から発せられた放射線は放射線像変換パネ
ルの蛍光体層に吸収されて、パネル上には被写体
あるいは被検体の放射線像が放射線エネルギーの
蓄積像として形成される。次にこのパネルに形成
された蓄積像は、放射線像読出装置において、可
視光線および赤外線などの電磁波(励起光)で励
起することにより、輝尽発光(蛍光)として放射
される。放射された蛍光は導光性シート内を導か
れたのち、光電子増倍管により光電的に読取られ
て電気信号に変換され、得られた電気信号から、
被写体もしくは被検体の放射線像を画像化するこ
とができる。
上記放射線像変換方法によれば、従来の放射線
写真法を利用した場合に比較して、はるかに少な
い被曝線量で情報量の豊富な放射線画像を得るこ
とができるとの利点がある。従つて、この放射線
像変換方法は、特に医療診断を目的とするX線撮
影などの直接医療用放射線撮影において利用価値
が非常に高いものである。
しかしながら、上記放射線像変換パネルの読出
しは、従来はレーザー光などのビーム径の小さな
光をパネルに時系列的に照射して、すなわちレー
ザー光で走査(主走査あるいは副走査)して、こ
の時パネルから放出される蛍光を光電子増倍管な
どの光検出器を用いて検出し、電気信号に変換す
ることにより行なわれており、この読出し操作に
は無視できない時間(数十秒)を要している。
また、放射線像変換パネルの読出しにおいて
は、励起光の照射された放射線像変換パネルの各
蛍光体粒子群から時系列的に放出される蛍光を検
出するために、通常、励起光の照射下でパネルの
移送が行なわれている(副走査あるいは主走査)。
従つて、放射線像変換パネルに蓄積されている放
射線像の検出(読出し)操作が煩雑なものとなつ
ている。
さらに、放射線像変換パネルから放出される蛍
光を効率よく検出するために光電子増倍管と組合
わせて導光性シートなどを用いた場合には、読出
装置は複雑なものとなり、操作上の問題が生じや
すい。
従つて、本発明は、輝尽性蛍光体を利用する放
射線像変換方法における上記のような問題点の解
決された、あるいは欠点の低減した放射線像検出
方法を提供することをその主な目的とするもので
ある。
上記の目的は、被写体を透過した、あるいは被
検体から発せられた放射線を、輝尽性蛍光体を含
有してなる蛍光体層を有する放射線像変換パネル
に吸収させ、次いで該パネルと、その輝尽性蛍光
体が発する輝尽光を透過させ、励起光を透過させ
ない絶縁層、あるいは輝尽光を透過させる絶縁層
と輝尽光を透過させ、励起光を透過させないフイ
ルター層との積層体の上に多数の感光素子が規則
的に二次元的に配列されてなる光検出器とを、そ
の絶縁層あるいは積層体がパネルと対面するよう
に重ね合せたのち、該パネルに電磁波(励起光)
を照射して、該パネルに蓄積されている放射線エ
ネルギーを輝尽光として放出させ、この輝尽光を
該光検出器により光電的に読み取ることからなる
本発明の放射線像検出方法により達成することが
できる。
すなわち、本発明の検討によれば、被写体を透
過した、あるいは被検体から発せられたX線など
の放射線を放射線像変換パネルの輝尽性蛍光体に
吸収させたのち、この放射線像変換パネルを多数
の感光素子からなる光検出器に重ね合わせ、次い
でパネルに輝尽性蛍光体の励起波長領域の光を照
射することにより、該パネルから発せられる蛍光
(輝尽発光)を該感光素子で受光して電気信号に
変換することができ、被写体もしくは被検体の放
射線像に関する画像情報を直接に電気信号として
得ることができることが判明した。
従つて、本発明の放射線像検出方法によれば、
これまでに提案されている放射線像の読出し方法
と比較して、光検出器として感光素子が用いられ
るために、放射線画像情報は励起光の照射下にお
いて多数の感光素子の各画素当たりの電気信号と
して得ることができ、放射線像の検出時間を大幅
に短縮することができるものである。
また、光検出器を、多数の感光素子から構成し
て放射線像変換パネルと同等の大きさを有するよ
うにし、読み出しにおいてはこの光検出器と放射
線像変換パネルとを密着するように重ね合わせて
操作することにより、励起光の照射下でパネル表
面から放出される蛍光はこのパネルに隣接する多
数の感光素子の各画素において検出されるため、
従来の放射線像変換パネルの読出し操作における
ようなパネルの移送を行なう必要がなく、放射線
像の検出操作が簡略化されるものである。
さらに、従来のようにパネル表面から放出され
た蛍光を集光するための導光性シート等を設置す
る必要がないため、読出装置を小型化することが
可能であり、前記のような放射線像変換パネルの
読出し操作において、パネルあるいは検出器の機
械的搬送などにより生じている画質への悪影響等
の問題を解消することができる。
このことはまた、被写体を透過したもしくは被
検体から発せられた放射線の強度が弱い場合に
も、その放射線像を高感度で検出することができ
ることを意味し、たとえば、オートラジオグラフ
イーなどの測定にも有効に利用することが可能で
ある。
以下に本発明を詳しく説明する。
本発明に用いられる光検出器は、多数の感光素
子が水平方向に規則的に二次元的に配列されて平
面を形成しているものである。光検出器に用いら
れる感光素子は、たとえば、蛍光体層から放射さ
れる蛍光を受光するための受光部と、受光部で光
電変換されて得られる電荷を電気信号として時系
列的に出力させるための転送部とからなり、感光
素子としてはアモルフアス半導体などを用いた公
知の固体撮像素子を利用することができる。
そのような固体撮像素子の例としては、MOS
(Metal Oxide Semiconducter)、CCD(Charged
Coupled Device)、BBD(Bucket Brigade
Device)、CID(Charge Isolated Device)など
のセンサが挙げられる。これらのうちで特に好ま
しいものはMOSである。また、この固体撮像素
子に使用される光導電材料としては、アモルフア
スシリコン(α−Si)、ZnO、CdSなどが挙げら
れる。
この光検出器の放射線像変換パネルと接する側
には絶縁層が設けられる。絶縁層の材料として
は、たとえばガラス、透明高分子物質などの光透
過性であつてかつ絶縁性物質が挙げられる。この
絶縁層は、放射線像変換パネルに含まれる輝尽性
蛍光体の輝尽発光の波長領域の光のみを透過し、
励起光の波長領域の光をカツトするようなフイル
ターとしての機能を有することが望ましい。この
ような絶縁層の光フイルターとしての機能は、た
とえば、絶縁層を上記のような光選択的透過性を
有する着色剤によつて着色することにより、付与
することができる。
あるいは、絶縁層の上に上記のような光透過性
を有するフイルター層が設けられていてもよい。
また、本発明に用いられる放射線像変換パネル
は、基本的には支持体と蛍光体層とからなるもの
であるが、蛍光体層が自己支持性である場合には
蛍光体層のみから構成されていてもよい。
支持体としては、少なくとも励起光を透過する
ものが用いられ、従来の放射線写真法における増
感紙の支持体として用いられている各種の材料か
ら好適に選ぶことができる。そのような材料の例
としては、セルロースアセテート、ポリエステ
ル、ポリエチレンテレフタレートなどのプラスチ
ツク物質のフイルムなどを挙げることができる。
蛍光体層は、一般的には輝尽性蛍光体の粒子を
分散状態で含有支持する結合剤からなる層であ
る。
本発明において使用する輝尽性蛍光体は、先に
述べたように放射線を照射したのち、励起光を照
射すると輝尽発光を示す蛍光体であるが、実用的
な面からは波長が400〜800nmの範囲にある励起
光によつて300〜500nmの波長範囲の輝尽発光を
示す蛍光体であることが望ましい。そのような輝
尽性蛍光体の例としては、 米国特許第3859527号明細書に記載されている
SrS:Ce,Sm,、SrS:Eu,Sm、ThO2:Er、お
よびLa2O2S:Eu,Smなどの組成式で表わされ
る蛍光体、 特開昭55−12142号公報に記載されている
ZnS:Cu,Pb、BaO・xAl2O3:Eu[ただし、0.8
≦x≦10]、および、M2+O・xSiO2:A[ただし、
M2+はMg、Ca、Sr、Zn、Cd、またはBaであり、
AはCe、Tb、Eu、Tm、Pb、Tl、Bi、または
Mnであり、xは、0.5≦x≦2.5である]などの
組成式で表わされる蛍光体、 特開昭55−12143号公報に記載されている
(Ba1-x-y,Mgx,Cay)FX:aHu2+〔ただし、X
はClおよびBrのうちの少なくとも一つであり、
xおよびyは、0<x+y≦0.6、かつxy≠0で
あり、aは、10-6≦a≦5×10-2である]の組成
式で表わされる蛍光体、 特開昭55−12144号公報に記載されている
LnOX:xA〔ただし、LnはLa、Y、Gd、および
Luのうちの少なくとも一つ、XはClおよびBrの
うちの少なくとも一つ、AはCeおよびTbのうち
の少なくとも一つ、そして、xは、0<x<0.1
である]の組成式で表わされる蛍光体、 特開昭55−12145号公報に記載されている
(Ba1-x,M〓x)FX:yA[ただし、M〓はMg、
Ca、Sr、Zn、およびCdのうちの少なくとも一
つ、XはCl、Br、およびIのうちの少なくとも
一つ、AはEu、Tb、Ce、Tm、Dy、Pr、Ho、
Nd、Yb、およびErのうち少なくとも一つ、そし
てxは、0≦x≦0.6、yは、0≦y≦0.2であ
る]の組成式で表わされる蛍光体、 特開昭55−160078号公報に記載されているM〓
FX・xA:yLn[ただし、M〓はBa、Ca、Sr、
Mg、Zn、およびCdのうちの少なくとも一種、A
はBeO、MgO、CaO、SrO、BaO、ZnO、
Al2O3、Y2O3、La2O3、In2O3、SiO2、TlO2
ZrO2、GeO2,SnO2、Nb2O5、Ta2O5、および
ThO2のうちの少なくとも一種、LnはEu、Tb、
Ce、Tm、Dy、Pr、Ho、Nd、Yb、Er、Sm、
およびGdのうち少なくとも一種、XはCl,Br、
およびIのうちの少なくとも一種であり、xおよ
びyはそれぞれ5×10-5≦x≦0.5、および0<
y≦0.2である〕の組成式で表わされる蛍光体、 特開昭55−116777号公報に記載されている
(Ba1-x,M〓x)F2・aBaX2:yEu、zA[ただし、
M〓はベリリウム、マグネシウム、カルシウム、
ストロンチウム、亜鉛、およびカドミウムのうち
の少なくとも一種、Xは塩素、臭素、および沃素
のうちの少なくとも一種、Aはジルコニウムおよ
びスカンジウムのうちの少なくとも一種であり、
a、x、y、およびzはそれぞれ0.5≦a≦1.25、
0≦x≦1、10-6≦y≦2×10-1、および0<z
≦10-2である]の組成式で表わされる蛍光体、 特開昭57−23673号公報に記載されている
(Ba1-x,M〓x)F2・aBaX2:yEu、zB〔ただし、
M〓はベリリウム、マグネシウム、カルシウム、
ストロンチウム、亜鉛、およびカドミウムのうち
の少なくとも一種、Xは塩素、臭素、および沃素
のうちの少なくとも一種であり、a、x、y、お
よびzはそれぞれ0.5≦a≦1.25、0≦x≦1、
10-6≦y≦2×10-1、および0<z≦2×10-2
ある]の組成式で表わされる蛍光体、 特開昭57−23675号公報に記載されている
(Ba1-x,M〓x)F2・aBaX2:yEu、zA[ただし、
M〓はベリリウム、マグネシウム、カルシウム、
ストロンチウム、亜鉛、およびカドミウムのうち
の少なくとも一種、Xは塩素、臭素、および沃素
のうちの少なくとも一種、Aは砒素および硅素の
うちの少なくとも一種であり、a、x、y、およ
びzはそれぞれ0.5≦a≦1.25、0≦x≦1、10-6
≦y≦2×10-1、および0<z≦10-1である]の
組成式で表わされる蛍光体、 本出願人による特願昭56−167498号明細書に記
載されているM〓OX:xCe[ただし、M〓はPr、
Nd,Pm,Sm,Eu,Tb,Dy,Ho、Er、Tm、
Yb、およびBiからなる群より選ばれる少なくと
も一種の三価金属であり、XはClおよびBrのう
ちのいずれか一方あるいはその両方であり、xは
0<x<0.1である〕の組成式で表わされる蛍光
体、 本出願人による特願昭57−89875号明細書に記
載されているBa1-xMx/2Lx/2FX:yEu2+[ただし、
Mは、Li、Na、K、RbおよびCsからなる群より
選ばれる少なくとも一種のアルカリ金属を表わ
し;Lは、Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、
Sm、Gd、Tb、、y,Ho,Er,Tm、Yb、Lu、
Al、Ga、In、およびTlからなる群より選ばれる
少なくとも一種の三価金属を表わし;Xは、Cl、
Br、およびIからなる群より選ばれる少なくと
も一種のハロゲンを表わし;そして、xは10-2
x≦0.5、yは0<y≦0.1である]の組成式で表
わされる蛍光体、 本出願人による特願昭57−137374号明細書に記
載されているBaFX・xA:yEu2+[ただし、Xは、
Cl、Br、およびIからなる群より選ばれる少な
くとも一種のハロゲンであり;Aは、テトラフル
オロホウ酸化合物の焼成物であり;そして、xは
10-6≦x≦0.1、yは0<y≦0.1である]の組成
式で表わされる蛍光体、 本出願人による特願昭57−158048号明細書に記
載されているBaFX・xA:yEu2+[ただし、Xは、
Cl、Br、およびIからなる群より選ばれる少な
くとも一種のハロゲンであり;Aは、ヘキサフル
オロケイ酸、ヘキサフルオロチタン酸およびヘキ
サフルオロジルコニウム酸の一価もしくは二価金
属の塩からなるヘキサフルオロ化合物群より選ば
れる少なくとも一種の化合物の焼成物であり;そ
して、xは10-6≦x≦0.1、yは0<1≦0.1であ
る]の組成式で表わされる蛍光体、 本出願人による特願昭57−166320号明細書に記
載されているBaFX・xNaX′:aEu2+[ただし、
XおよびX′は、それぞれCl、Br、およびIのう
ちの少なくとも一種であり、xおよびaはそれぞ
れ0<x≦2、および0<a≦0.2である]〕の組
成式で表わされる蛍光体、 本出願人による特願昭57−166696号明細書に記
載されているM〓FX・xNaX′:yEu2+:zA[ただ
し、M〓は、Ba、Sr、およびCaからなる群より
選ばれる少なくとも一種のアルカリ土類金属であ
り;XおよびX′は、それぞれCl、Br、およびI
からなる群より選ばれる少なくとも一種のハロゲ
ンであり;Aは、V,Cr、Mn、Fe、Co、およ
びNiより選ばれる少なくとも一種の遷移金属で
あり、そして、xは0<x≦2、yは0<y≦
0.2、およびzは0<z≦10-2である]の組成式
で表わされる蛍光体、 本出願人による特願昭57−184455号明細書に記
載されているM〓FX・aM〓X′・bM′〓X″2・cM〓
3・xA:yEu2+[ただし、M〓はBa、Sr、およ
びCaからなる群より選ばれる少なくとも一種の
アルカリ土類金属であり;M〓はLi、Na、K、
Rb、およびCsからなる群より選ばれる少なくと
も一種のアルカリ金属であり;M′〓はBeおよび
Mgからなる群より選ばれる少なくとも一種の二
価金属であり;M〓はAl、Ga,In、およびTlか
らなる群より選ばれる少なくとも一種の三価金属
であり;Aは金属酸化物であり、;XはCl、Br、
およびからなる群より選ばれる少なくとも一種
のハロゲンであり;X′、X″、およびXは、F、
Cl、Br、およびからなる群より選ばれる少な
くとも一種のハロゲンであり;そして、aは0≦
a≦2、bは0≦b≦10-2、cは0≦c≦10-2
かつa+b+c≧10-6であり;xは0<x≦0.5、
yは0<y≦0.2である]の組成式で表わされる
蛍光体、 などを挙げることができる。
なお、本発明に用いられる輝尽性蛍光体は上述
の蛍光体に限られるものではなく、放射線を照射
したのちに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ものであつてもよい。
蛍光体層の結合剤の例としてはゼラチン等の蛋
白質、デキストラン等のポリサツカライド、また
はアラビアゴムのような天然高分子物質;およ
び、ポリビニルブチラール、ポリ酢酸ビニル、ニ
トロセルロース、エチルセルロース、塩化ビニリ
デン・塩化ビニルコポリマー、ポリメチルメタク
リレート、塩化ビニル・酢酸ビニルコポリマー、
ポリウレタン、セルロースアセテートブチレー
ト、ポリビニルアルコール、線状ポリエステルな
どような合成高分子物質などにより代表される結
合剤を挙げることができる。
蛍光体層は、たとえば、次のような方法により
支持体上に形成することができる。
まず、上記の輝尽性蛍光体粒子と結合剤とを適
当な溶剤(たとえば、低級アルコール、ケトン、
エステル、エーテル)に加え、これを充分に混合
して、結合剤溶液中に蛍光体粒子が均一に分散し
て塗布液を調整する。
塗布液における結合剤と輝尽性蛍光体粒子との
混合比は、目的とする放射線像変換パネルの特
性、蛍光体粒子の種類などによつて異なるが、一
般には結合剤と蛍光体粒子との混合比は、1:1
乃至1:100(重量比)の範囲であり、そして特に
1:8乃至1:40(重量比)の範囲であることが
好ましい。
なお、塗布液には、該塗布液中における蛍光体
粒子の分散性を向上させるための分散剤、また、
形成後の蛍光体層中における結合剤と蛍光体粒子
との間の結合力を向上させるための可塑剤などの
種々の添加剤が混合されていてもよい。
上記のようにして調製された輝尽性蛍光体粒子
と結合剤を含有する塗布液を、次に支持体の表面
に均一に塗布することにより塗布液の塗膜を形成
する。この塗布操作は、通常の塗布手段、たとえ
ば、ドクターブレード、ロールコーター、ナイフ
コーターなどを用いることにより行なうことがで
きる。ついで、形成された塗膜を徐々に加熱する
ことにより乾操する。
蛍光体層の層膜は、目的とする放射線像変換パ
ネルの特性、蛍光体粒子の種類、結合剤と蛍光体
粒子との混合比などによつて異なるが、通常は
20μm乃至1mmとする。ただし、この層厚は50乃
至500μmとするのが好ましい。
なお、蛍光体層は、必ずしも上記のように支持
体上に塗布液を直接塗布して形成する必要はな
く、たとえば、別に、ガラス板、金属板、プラス
チツクシートなどのシート上に塗布液を塗布し乾
燥することにより蛍光体層を形成したのち、これ
を支持体上に押圧するか、あるいは接着剤を用い
るなどして支持体と蛍光体層とを接合してもよ
い。
また、蛍光体層はその他、公知の方法によつて
形成できる。
この蛍光体層の上には、蛍光体層を物理的な衝
撃および化学的な変質から保護するための透明な
保護膜が設けられていることが好ましい。この保
護膜は、たとえば、酢酸セルロース、ニトロセル
ロースなどのセルロース誘導体;あるいはポリメ
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、ポリ酢
酸ビニル、塩化ビニル・酢酸ビニルコポリマー、
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、ポリアミドなどの合成高分子物質
から形成されるものである。保護膜の膜厚は、約
3乃至20μmとするのが望ましい。
ただし、本発明に用いられる放射線像変換パネ
ルと光検出器とは、パネルに含まれる輝尽性蛍光
体の輝尽発光の波長領域が、光検出器である感光
素子の受光部に使用される光導電材料の光吸収波
長領域と重なるように、組合わせて用いる必要が
ある。すなわち、本発明に用いる輝尽性蛍光体お
よび光導電材料は、輝尽光の発光波長領域の少な
くとも一部と光導電材料の光吸収波長領域の少な
くとも一部とが重なるように、選択しなければな
らない。たとえば、光導電材料としてα−Siを使
用する場合はには、輝尽性蛍光体としては600nm
付近に輝尽発光波長を有する蛍光体が好ましい。
また、輝尽性蛍光体として二価のユーロピウム賦
活アルカリ土類金属弗化ハロゲン化物系蛍光体
(発光のピーク波長は約390nmである)のような
近紫外乃至可視領域に輝尽発光波長を有する蛍光
体を使用する場合には、光導電材料としてはZnS
およびCdSが好ましい。
次に、本発明の放射線像検出方法について、添
加図面の第1図に示した放射線像変換パネルの部
分断面図、第2図に示した光検出器の部分断面図
および第3図に示した光検出器の回路図の例を参
照しながら具体的に説明する。
第1図は、順に保護膜1、輝尽性蛍光体を含有
する蛍光体層2および支持体3から構成された放
射線像変換パネルの部分断面図である。
まず、被写体を透過した放射線(あるいは、被
写体自体が放射線を発するもの、すなわち被検体
である場合には、被検体から発せられた放射線)
を放射線像変換パネルに入射させる。被写体の放
射線透過像に相当して強弱を有する放射線は蛍光
体層2に吸収され、蛍光体層2上には、被写体の
放射線像に相当する放射線エネルギーの蓄積像
(一種の潜像)が形成される。
次にこの放射線像変換パネルと光検出器とを、
第1図のパネルの保護膜1と第2図の光検出器の
絶縁層4とを内側にして、密着するように重ね合
わせる。
第2図は、光検出器の一画素についての縦断面
図である。感光素子は、絶縁層4の上に設けられ
た受光部であるフオトダイオード5と転送部であ
るMOS:FET(Metal Oxide Semiconducter:
Field Effect Transistor)6とからなる。絶縁
層4は、放射線像変換パネルから放出される輝尽
発光の波長領域の光のみを透過し、励起光の波長
領域の光をカツトするような光透過性を備えてい
る。るフオトダイオード5は、順にアースである
アルミニウム等の金属層7、p型α−Si:H層
8、i型α−Si:H層9および二酸化スズ
(SnO2)の透明電極層10からなる。またる
MOS:FET5は、両端に設けられたアルミニウ
ム等の金属層11,12と、これら金属層の内側
に順に設けられたα−Si:H層13、シリコン
(SiO2)の絶縁体層14およびアルミニウム等の
転送電極15とからなる。この金属層12はドレ
インであり、転送レジスタに接続されている。一
方、転送電極15はゲートであり、走査パルス発
生器に接続されている。
第3図は、光検出器の概略的な回路図である。
一画素16は第2図に対応しており、受光部17
および転送部18とから構成される。各転送部
は、それぞれ走査パルス発生器19および転送レ
ジスタ20には出力端子21が設けられている。
次いで、第1図に示した放射線像変換パネルの
支持体3側から、輝尽性蛍光体の励起波長領域の
電磁波を照射すると、蛍光体層2上に形成された
放射線エネルギーの蓄積像は、蛍光(輝尽発光)
として放射される。この蛍光は、蛍光体層2に吸
収された放射線エネルギーの強弱に比例してい
る。放射された蛍光のみが、第2図に示した感光
素子のフイルターを兼ねた絶縁層4を通過してる
フオトダイオード5で受光され、るフオトダイオ
ード5において信号電荷が発生する。このように
して、感光素子の各画素において蛍光の発光輝
度、すなわち、放射線像変換パネルの蛍光体層に
入射した放射線の強度に比例した信号電荷が発生
する。
第3図に示した回路図において走査パルス発生
器19から最上列の各画素に転送パルスを送る
と、最上列の各転送部のスイツチ『入』状態(第
2図において転送電極15に電圧がかかり、金属
層11と12の間を電流が流れる状態)となる。
すなわち、第2図のるフオトダイオード5で発生
した信号電荷は、MOS:FET6を通じて転送さ
れる。従つて、最上列の各画素の信号電荷は転送
レジスタ20に同時に送られる。転送レジスタ2
0の出力端子21からは一画素ずつの電気信号が
時系列的に取り出される。
このようにして、第3図の最上列から最下列へ
と順次、各列に走査パルス発生器19から転送パ
ルスが送られ、放射線画像情報を有する各列の各
画素からの電気信号が出力端子21から時系列的
に出力される。
光検出器から出力された電気信号は増幅器で増
幅され、画像再生装置により画像として再生され
る。ここにおいて得られた電気信号には、所望に
より、空間周波数処理、階調処理、加算平均処
理、縮小処理、拡大処理などの画像処理が行なわ
れてもよい。そして、得られた画像は記録媒体に
よつて記録されてもよいし、画像表示装置によつ
て表示されてもよい。記録媒体としては、たとえ
ば、写真感光材料上をレーザー光等で走査して光
学的に記録するもの、および熱線を用いて感光記
録材料上に記録するものなどを用いることができ
る。また、画像表示装置としては、CRT等に電
子的に表示するもの、CRT等に表示された放射
線画像をビデオ・プリンター等に記録するものな
ど種々の原理に基づいた表示装置を用いることが
できる。また、この被写体の放射線画像情報は磁
気テープ等に記録保存されてもよい。
なお、本発明に用いられる光検出器の感光素子
としては、たとえば、一画素が約200μm×200μm
の大きさのものを使用することができる。放射線
像変換パネルおよび光検出器の大きさを、たとえ
ば、従来の放射線増感紙程度の大きさ(430mm×
354mm)とした場合には、光検出器は2150×1750
画素から構成される。このような大面積を形成す
る均一な感光素子の材料としては、α−Siが好ま
しく、また、受光部の面積はできる限り大きいこ
とが望ましい。そして、上記のような構造および
大きさを有する光検出器において、感光素子の走
査パルス発生器からのパルス出力としては、たと
えば3kHz程度が好ましい。
ただし、本発明に用いられる放射線像変換パネ
ル、光検出器およびそれに含まれる感光素子は、
上記の大きさに限定されるものではない。
本発明に用いられる放射線像変換パネルは、第
1図に例示された構成に限定されるものではな
く、被写体もしくは被検体の放射線像をエネルギ
ーの蓄積像として蓄積したのち輝尽光として放出
することができる限り、任意の構成をとることが
可能である。また、本発明に用いられる多数の感
光素子からなる光検出器は、第2図および第3図
に例示された構成に限定されるものではなく、上
記放射線像変換パネルからの放射線像に相応する
輝尽光を読み取ることができる限り、任意の形態
をとることが可能である。
また、本発明の放射線像検出方法は上記に例示
した方法に限定されるものではなく、たとえば、
放射線像変換パネルの蛍光体層に蓄積記録されて
いる放射線像を検出する方法としては、上記の本
操作の前に輝尽光の光量を測定するために弱い電
磁波の照射による予備操作が行なわれてもよく、
この予備操作の結果に基づいて、得られる電気信
号の増幅率の設定、再生画像処理条件の設定など
を行なうことも可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の放射線像検出方法に用いら
れる放射線像変換パネルの概略的な部分断面図で
ある。 1:保護膜、2:蛍光体層、3:支持体 第2図は、本発明の放射線像検出方法に用いら
れる光検出器の概略的な部分断面図である。 4:絶縁層、5:フオトダイオード、6:
MOS:FET、7:金属層、8:p型α−Si:H
層、9:i型α−Si:H層、10:透明電極層、
11,12:金属層、13:α−Si:H層、1
4:絶縁体層、15:転送電極 第3図は、本発明の放射線像検出方法に用いら
れる光検出方法の概略的な回路図である。 16:一画素、17:受光部、18:転送部、
19:走査パルス発生器、20:転送レジスタ、
21:出力端子。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 被写体を透過した、あるいは被検体から発せ
    られた放射線を、輝尽性蛍光体を含有してなる蛍
    光体層を有する放射線像変換パネルに吸収させ、
    次いで該パネルと、その輝尽性蛍光体が発する輝
    尽光を透過させ、励起光を透過させない絶縁層の
    上に多数の感光素子が規則的に二次元的に配列さ
    れてなる光検出器とを、その絶縁層が該パネルに
    対面するように重ね合せたのち、該パネルに励起
    光を照射して、該パネルに蓄積されている放射線
    エネルギーを輝尽光として放出させ、この輝尽光
    を該光検出器により光電的に読み取ることからな
    る放射線像検出方法。 2 上記蛍光体層が、二価のユーロビウム賦活ア
    ルカリ土類金属弗化ハロゲン化物系蛍光体を含有
    している特許請求の範囲第1項記載の放射線像検
    出方法。 3 被写体を透過した、あるいは被検体から発せ
    られた放射線を、輝尽性蛍光体を含有してなる蛍
    光体層を有する放射線像変換パネルに吸収させ、
    次いで該パネルと、その輝尽性蛍光体が発する輝
    尽光を透過させる絶縁層と該輝尽光を透過させる
    が励起光を透過させないフイルター層との積層体
    の上に多数の感光素子が規則的に二次元的に配列
    されてなる光検出器とを、その積層体が該パネル
    に対面するように重ね合せたのち、該パネルに励
    起光を照射して、該パネルに蓄積されている放射
    線エネルギーを輝尽光として放出させ、この輝尽
    光を該光検出器により光電的に読み取ることから
    なる放射線像検出方法。 4 上記蛍光体層が、二価のユーロビウム賦活ア
    ルカリ土類金属弗化ハロゲン化物系蛍光体を含有
    している特許請求の範囲第3項記載の放射線像検
    出方法。
JP58086227A 1983-05-16 1983-05-16 放射線像検出方法 Granted JPS59211264A (ja)

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DE8484105518T DE3484804D1 (de) 1983-05-16 1984-05-15 Verfahren zur entdeckung eines strahlungsbildes.
US06/610,582 US4803359A (en) 1983-05-16 1984-05-15 Method for detecting radiation image
EP84105518A EP0125691B1 (en) 1983-05-16 1984-05-15 Method for dectecting radiation image

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JPS6478185A (en) * 1987-09-21 1989-03-23 Hitachi Ltd Radiation detecting element
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