JPH0526835B2 - - Google Patents

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JPH0526835B2
JPH0526835B2 JP14538584A JP14538584A JPH0526835B2 JP H0526835 B2 JPH0526835 B2 JP H0526835B2 JP 14538584 A JP14538584 A JP 14538584A JP 14538584 A JP14538584 A JP 14538584A JP H0526835 B2 JPH0526835 B2 JP H0526835B2
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Takashi Nakamura
Kenji Takahashi
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Fuji Photo Film Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の分野] 本発明は、蛍光体およびその製造法に関するも
のである。さらに詳しくは、本発明は、二価のユ
ーロピウムにより賦活されたバリウム複合ハロゲ
ン化物蛍光体およびその製造法に関するものであ
る。
[発明の技術的背景] 二価のユーロピウムで賦活したアルカリ土類金
属ハロゲン化物系蛍光体の一種として、従来より
二価ユーロピウム賦活アルカリ土類金属弗化ハロ
ゲン化物蛍光体(M〓FX:Eu2+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は弗素以外の
ハロゲンである)がよく知られている。この蛍光
体は、X線などの放射線で励起すると近紫外発光
(瞬時発光)を示し、また、X線などの放射線を
照射したのち可視乃至赤外領域の電磁波で励起す
ると近紫外発光(輝尽発光)を示すものである。
また、上記の二価ユーロピウム賦活アルカリ土
類金属弗化ハロゲン化物蛍光体とは別の蛍光体と
して、本出願人は、下記組成式で表わされる新規
な二価ユーロピウム賦活アルカリ土類金属ハロゲ
ン化物蛍光体について既に出願している(特願昭
58−193161号)。
組成式:M〓X2・aM〓X′2:xEu2+ (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つ
て、かつX≠X′であり;そしてaは0.1≦a≦
10.0の範囲の数値であり、xは0<x≦0.2の範
囲の数値である) この二価ユーロピウム賦活アルカリ土類金属ハ
ロゲン化物蛍光体は、上記出願明細書に記載され
ているようにそのX線回折パターンから、前記
M〓FX・Eu2+蛍光体とは結晶構造を異にする別
種の蛍光体であることが判明しており、X線、紫
外線、電子線などの放射線を照射すると405nm
付近に発光極大を有する近紫外乃至青色発光(瞬
時発光)を示すものである。また、この蛍光体に
X線、紫外線、電子線などの放射線を照射したの
ち450〜1000nmの波長領域の電磁波で励起する
と、近紫外乃至青色領域に発光(輝尽発光)を示
す。従つて、医療診断および非破壊検査等を目的
とする放射線写真法に用いられる放射線増感スク
リーン、および同じく医療診断および非破壊検査
等を目的とする輝尽性蛍光体利用の放射線像変換
方法に用いられる放射線像変換パネル用の蛍光体
として有用なものである。
[発明の要旨] 本発明の蛍光体は、上記の新規な蛍光体にさら
にバリウム弗化ハロゲン化物を添加したものであ
る。
すなわち本発明は、組成式(): BaFX・a(BaX′2・BaX″2):xEu2+ () (ただし、X、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
ハロゲンであつて、かつX′≠X″であり;そして
aは0.01≦a≦10.0の範囲の数値であり、xは0
<x≦0.2の範囲の数値である) で表わされる二価ユーロピウム賦活バリウム複合
ハロゲン化物蛍光体を提供するものである。
また、本発明は、化学量論的に組成式(): BaFX・a(BaX′2・BaX″2):xEu () (ただし、M〓、M〓′、X、X′、X″、aおよびx
の定義は前述と同じである) に対応する相対比となるように蛍光体原料混合物
を調製したのち、この混合物を弱還元性雰囲気中
で500乃至1300℃の範囲の温度で焼成することを
特徴とする二価ユーロピウム賦活バリウム複合ハ
ロゲン化物蛍光体の製造法をも提供するものであ
る。
なお、本発明の二価ユーロピウム賦活バリウム
複合ハロゲン化物蛍光体のバリウム原子は、蛍光
体自体の発光特性に実質的な変動がない限り、そ
の一部がカルシウム、ストロンチウムにより置換
されていてもよい。
本発明者は、上記新規な二価ユーロピウム賦活
バリウム複合ハロゲン化物蛍光体にバリウム弗化
ハロゲン化物を添加して得られる蛍光体が、高輝
度の輝尽発光並びに瞬時発光を示すことを見出
し、本発明に到達したものである。
[発明の構成] 本発明の二価ユーロピウム賦活バリウム複合ハ
ロゲン化物蛍光体は、たとえば、次に記載するよ
うな製造法により製造することができる。
まず、蛍光体原料として、 (1) BaFCl、BaFBr、およびBaFIからなる群よ
り選ばれる少なくとも一種のバリウム弗化ハロ
ゲン化物、 (2) BaFCl2、BaBr2、およびBaI2からなる群よ
り選ばれる少なくとも一種のバリウムハロゲン
化物、 (3) ハロゲン化物、酸化物、硝酸塩、硫酸塩など
のユーロピウムの化合物からなる群より選ばれ
る少なくとも一種の化合物、 を用意する。
ここで、上記(1)の蛍光体原料(BaFX)として
はバリウム弗化物(BaF2)とそれ以外のバリウ
ムハロゲン化物(BaX2)とから、公知の湿式法
あるいは乾式法により製造されたものを用いるこ
とができる。あるいは、BaF2およびBaX2を蛍光
体原料として直接に用いてもよい。
上記(2)の蛍光体原料としては、少なくともハロ
ゲンが異なる二種もしくはそれ以上のバリウムハ
ロゲン化物が用いられる。場合によつては、さら
にハロゲン化アンモニウム(NH4X″;ただし、
XはCl、BrまたはIである)などをフラツク
スとして使用してもよい。
蛍光体の製造に際しては、上記(1)のバリウム弗
化ハロゲン化物、(2)のバリウムハロゲン化物およ
び(3)のユーロピウム化合物を用いて、化学量論的
に、組成式(): BaFX・a(BaX′2・BaX″2):xEu () (ただし、X、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
ハロゲンであつて、かつX′≠X″であり;そして
aは0.01≦a≦10.0の範囲の数値であり、xは0
<x≦0.2の範囲の数値である) に対応する相対比となるように秤量混合して、蛍
光体原料の混合物を調製する。
本発明の蛍光体の製造法において、XとX′お
よびX″は同一でもまたは異なつていてもよいが、
X′とX″は異なつていなければならない。輝尽発
光輝度並びに瞬時発光輝度の点から、組成式
()におけるXはClおよびBrであるのが好まし
く、そしてX′およびX″はそれぞれClおよびBrの
いずれかであるのが好ましい。そしてユーロピウ
ムの賦活量を表わすx値は10-5≦x≦10-2の範囲
にあるのが好ましい。
蛍光体原料混合物の調製は、 (i) 上記(1)、(2)および(3)の蛍光体原料を単に混合
することによつて行なつてもよく、あるいは、 (ii) まず、上記(1)および(2)の蛍光体原料を混合
し、この混合物を100℃以上の温度で数時間加
熱したのち、得られた熱処理物に上記(3)の蛍光
体原料を混合することによつて行なつてもよい
し、あるいは、 (iii) まず、上記(1)および(2)の蛍光体原料を懸濁液
の状態で混合し、この懸濁液を加温下(好まし
くは50〜200℃)で減圧乾燥、真空乾燥、噴霧
乾燥などにより乾燥し、しかるのち得られた乾
燥物に上記(3)の蛍光体原料を混合することによ
つて行なつてもよい。
なお、上記(ii)の方法の変法として、上記(1)、(2)
および(3)の蛍光体原料を混合し、得られた混合物
に上記熱処理を施す方法、あるいは上記(1)および
(3)の蛍光体原料を混合し、この混合物に上記熱処
理を施し、得られた熱処理物に上記(2)の蛍光体原
料を混合する方法を利用してもよい。また、上記
(iii)の方法の変法として、上記(1)、(2)および(3)の蛍
光体原料を懸濁液の状態で混合し、この懸濁液を
乾燥する方法、あるいは上記(1)および(3)の蛍光体
原料を懸濁液の状態で混合し、この懸濁液を乾燥
したのち得られた乾燥物に上記(2)の蛍光体原料を
混合する方法を利用してもよい。
上記(i)、(ii)、および(iii)のいずれの方法において
も、混合には、各種ミキサー、V型ブレンダー、
ボールミル、ロツドミルなどの通常の混合機が用
いられる。
次に、上記のようにして得られた蛍光体原料混
合物を石英ボート、アルミナルツボ、石英ルツボ
などの耐熱性容器に充填し、電気炉中で焼成を行
なう。焼成温度は500〜1300℃の範囲が適当であ
り、好ましくは700〜1000℃の範囲である。焼成
時間は蛍光体原料混合物の充填量および焼成温度
などによつても異なるが、一般には0.5〜6時間
が適当である。焼成雰囲気としては、少量の水素
ガスを含有する窒素ガス雰囲気、あるいは、一酸
化炭素を含有する二酸化炭素雰囲気などの弱還元
性の雰囲気を利用する。一般に上記(3)の蛍光体原
料として、ユーロピウムの価数が三価のユーロピ
ウム化合物が用いられるが、その場合に焼成過程
において、上記弱還元性の雰囲気によつて三価の
ユーロピウムは二価のユーロピウムに還元され
る。
上記焼成によつて粉末状の本発明の蛍光体が得
られる。なお、得られた粉末状の蛍光体について
は、必要に応じて、さらに、洗浄、乾燥、ふるい
分けなどの蛍光体の製造における各種の一般的な
操作を行なつてもよい。
以上に説明した製造法によつて製造される二価
ユーロピウム賦活バリウム複合ハロゲン化物蛍光
体は、組成式(): BaFX・a(BaX′2・BaX″2):xEu2+ () (ただし、X、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
ハロゲンであつて、かつX′≠X″であり;そして
aは0.01≦a≦10.0の範囲の数値であり、xは0
<x≦0.2の範囲の数値である) で表わされるものである。
本発明の二価ユーロピウム賦活バリウム複合ハ
ロゲン化物蛍光体は、X線、紫外線、電子線など
の放射線で励起すると近紫外乃至青色領域(発光
のピーク波長:400nm付近)に瞬時発光を示す。
第1図は、本発明の二価ユーロピウム賦活バリ
ウム複合ハロゲン化物蛍光体の瞬時発光スペクト
ルおよびその励起スペクトルを例示するものであ
る。第1図において、曲線1,2,3,4,5お
よび6はそれぞれ 1:BaFBr・0.5(BaCl2・BaBr2):0.001El2+
光体の発光スペクトル、 2:BaFBr・0.5(BaCl2・BaI2):0.001Eu2+蛍光
体の発光スペクトル、 3:BaFCl・0.5(BaCl2・BaI2):0.001Eu2+蛍光
体の発光スペクトル、 4:BaFBr・0.5(BaCl2・BaBr2):0.001Eu2+
光体の励起スペクトル、 5:BaFBr・0.5(BaBr2・BaI2):0.001Eu2+蛍光
体の励起スペクトル、 6:BaFCl・0.5(BaCl2・BaI2):0.001Eu2+蛍光
体の励起スペクトル、 である。
第1図から明らかなように、本発明の蛍光体は
紫外線励起下において近紫外乃至青色領域の瞬時
発光を示す。また、その発光スペクトルの最大ピ
ークの位置は蛍光体を構成するハロゲンX、
X′およびX″の種類に依存してシフトする。
以上、三種類の蛍光体の場合を例にとつて、本
発明の二価ユーロピウム賦活バリウム複合ハロゲ
ン化物蛍光体の紫外線励起の場合の瞬時発光スペ
クトルおよびその励起スペクトルを説明したが、
本発明のその他の蛍光体についてもその発光スペ
クトルおよび励起スペクトルは、上記三種類の蛍
光体の発光スペクトルおよび励起スペクトルとほ
ぼ同様であることが確認されている。また、本発
明の蛍光体のX線および電子線励起の場合の瞬時
発光スペクトルは、第1図に示される紫外線励起
の場合の瞬時発光スペクトルと同様であることも
確認されている。
本発明の二価ユーロピウム賦活バリウム複合ハ
ロゲン化物蛍光体はまた、X線、紫外線、電子線
などの放射線を照射したのち450〜1000nmの可
視乃至赤外領域の電磁波で励起すると、近紫外乃
至青色領域に輝尽発光を示す。
第2図は、本発明の二値ユーロピウム賦活バリ
ウム複合ハロゲン化物蛍光体の輝尽励起スペクト
ルを例示するものであり、 第2図−(1):BaFBr・0.5(BaCl2・BaBr2):
0.001Eu2+蛍光体の輝尽励起スペクトル、 第2図−(2):BaFBr・0.5(BaCl2・BaI2):
0.001Eu2+蛍光体の輝尽励起スペクトル、 である。
第2図から明らかなように、本発明の蛍光体は
放射線照射後450〜1000nmの波長領域の電磁波
で励起すると輝尽発光を示し、その励起波長領域
は広範囲に及んでいる。
なお、上記蛍光体の輝尽発光スペクトルは、瞬
時発光スペクトル(第1図の曲線1および2)に
一致する。
以上、三種類の蛍光体の場合を例にとつて、本
発明の二価ユーロピウム賦活バリウム複合ハロゲ
ン化物蛍光体の輝尽励起スペクトルおよびその輝
尽発光スペクトルを説明したが、本発明のその他
の蛍光体についてもその輝尽励起スペクトルおよ
びその輝尽発光スペクトルは上述と同様の傾向を
示すことが確認されている。
第3図は、本発明の蛍光体の一例である
BaFBr・a(BaCl2・BaBr2):0.001Eu2+蛍光体
におけるa値と輝尽発光強度[80KVpのX線を
照射した後、励起光で励起した時の輝尽発光強
度]との関係を示すグラフである。第3図におい
て、曲線1は励起光としてHe−Neレーザー光
(632.8nm)を用いた場合のグラフであり、曲線
2は励起光として発光ダイオード(780nm)を
用いた場合のグラフである。なお、第3図におい
て、左縦軸上の点はBaFBr:0.001Eu2+蛍光体の
輝尽発光輝度を示し、また右縦軸上の点は
BaCl2・BaBr2:0.001Eu2+蛍光体の輝尽発光輝度
を示す。
第3図から明らかなように、本発明の
BaFBr・a(BaCl2・BaBr2):0.001Eu2+蛍光体
は、少なくとも従来公知のBaFBr:0.001Eu2+
光体よりも高輝度の輝尽発光を示し、また、a値
が特定の範囲にある場合には前記新規なBaCl2
BaBr2:0.001Eu2+蛍光体よりも高輝度の輝尽発
光を示す。
また、本発明の蛍光体におけるa値と輝尽発光
輝度との関係は励起光の波長に依存して異なり、
短波長励起ではBaFBrの含有量が比較的多い
(a値が小さい)場合に発光強度が大きくなり、
反対に長波長励起では(BaCl2・BaBr2)の含有
量が相対的に多い(a値が大きい)場合に発光強
度が大きくなる。従つて、a値が0.01≦a≦10.0
の範囲にある本発明の蛍光体のうちでも、a値が
0.2≦a≦10.0の範囲にある蛍光体は700nm以下
の短波長励起で高輝度の輝尽発光を示し、a値が
0.04≦a≦1.0の範囲にある蛍光体は700nm以上
の長波長励起で高輝度の輝尽発光を示す。
以上に説明した発光特性から、本発明の蛍光体
は、特に医療診断を目的とするX線撮影等の医療
用放射線撮影および物質の非破壊検査を目的とす
る工業用放射線撮影などにおいて使用される輝尽
性蛍光体利用の放射線像変換方法に用いられる放
射線像変換パネル用の蛍光体として、あるいは同
じく医療診断および非破壊検査等を目的とする放
射線写真法に用いられる放射線増感スクリーン用
の蛍光体としても非常に有用である。
次に本発明の実施例を記載する。ただし、これ
らの各実施例は本発明を限定するものではない。
実施例 1 弗化臭化バリウム(BaFBr)236.3g、塩化バ
リウム(BaCl2・2H2O)104.1g、臭化バリウム
(BaBr2・2H2O)148.6gおよび臭化ユーロピウ
ム(EuBr3)0.783gを蒸留水(H2O)800mlに添
加し、混合して懸濁液とした。この懸濁液を60℃
で3時間減圧乾燥した後、さらに150℃で3時間
の真空乾燥を行なつた。
次に、得られた蛍光体原料混合物をアルミナル
ツボに充填し、これを高温電気炉に入れて焼成を
行なつた。焼成は、一酸化炭素を含む二酸化炭素
雰囲気中にて900℃の温度で2時間かけて行なつ
た。焼成が完了したのち、焼成物を炉外に取り出
して冷却した。このようにして、粉末状の二価ユ
ーロピウム賦活バリウム複合ハロゲン化物蛍光体
[BaFBr・0.5(BaCl2・BaBr2):0.001Eu2+]を得
た。
実施例 2 実施例1において、塩化バリウムの代りに沃化
バリウム(BaI2・2H2O)195.6gを用いること以
外は実施例1の方法と同様の操作を行なうことに
より、粉末状の二価ユーロピウム賦活バリウム複
合ハロゲン化物蛍光体[BaFBr・0.5(BaBr2
BaI2):0.001Eu2+]を得た。
実施例 3 実施例1において、弗化臭化バリウムおよび臭
化バリウムの代りに弗化塩化バリウム(BaFCl)
191.8gおよび沃化バリウム(BaI2・2H2O)
195.6gを用いること以外は、実施例1の方法と
同様の操作を行なうことにより、粉末状の二価ユ
ーロピウム賦活バリウム複合ハロゲン化物蛍光体
[BaFCl・0.5(BaCl2・BaI2):0.001Eu2+]を得
た。
次に、得られた各々の蛍光体を紫外線で励起し
た時の発光スペクトルおよびその励起スペクトル
を測定した。その結果を第1図に示す。
上述のように第1図において曲線1〜6はそれ
ぞれ、 1:BaFBr・0.5(BaCl2・BaBr2):0.001El2+
光体(実施例1)の発光スペクトル、 2:BaFBr・0.5(BaBr2・BaI2):0.001Eu2+蛍光
体(実施例2)の発光スペクトル、 3:BaFCl・0.5(BaCl2・BaI2):0.001Eu2+蛍光
体(実施例3)の発光スペクトル、 4:BaFBr・0.5(BaCl2・BaBr2):0.001Eu2+
光体(実施例1)の励起スペクトル、 5:BaFBr・0.5(BaBr2・BaI2):0.001Eu2+蛍光
体(実施例2)の励起スペクトル、 6:BaFCl・0.5(BaCl2・BaI2):0.001Eu2+蛍光
体(実施例3)の励起スペクトル、 を示す。
また、実施例1および2で得られた各蛍光体に
管電圧80KVpのX線を照射した後450〜1000nm
の波長領域の光で励起した時の、輝尽発光のピー
ク波長(約392nm、402nm)における輝尽励起
スペクトルを測定した。その結果を第2図−(1)、
(2)に示す。
(1):BaFBr・0.5(BaCl2・BaBr2):0.001Eu2+
光体(実施例1)の輝尽励起スペクトル、 (2):BaFBr・0.5(BaBr2・BaI2):0.001Eu2+蛍光
体(実施例2)の輝尽励起スペクトル、 さらに得られた各々の蛍光体に管電圧80KVp
のX線を照射した後発光ダイオード(波長:
780nm)で励起した時の輝尽発光の強度を測定
した。その結果を第1表に示す。なお、第1表に
おいて、輝尽発光輝度は前記特願昭58−193161号
明細書に記載されているBaCl2・BaBr2
0.001Eu2+蛍光体の同一条件下において測定した
輝尽発光強度を100とする相対値を示してある。
第1表 相対輝尽発光強度 実施例1 140 実施例2 100 実施例3 30 実施例 4 実施例1において、塩化バリウムおよび臭化バ
リウムの量を弗化臭化バリウム1モルに対して0
〜10.0モルの範囲で変化させること以外は実施例
1の方法と同様の操作を行なうことにより、塩化
臭化バリウムの含有量の異なる各種の二価ユーロ
ピウム賦活バリウム複合ハロゲン化物蛍光体
[BaFBr・a(BaCl2・BaBr2):0.001Eu2+]を得
た。
次に、実施例4で得られた蛍光体に管電圧
80KVpのX線を照射した後、He−Neレーザー光
(波長:633nm)および発光ダイオード(波長:
780nm)でそれぞれで励起した時の輝尽発光強
度を測定した。その結果を第3図に示す。
第3図はBaFBr・a(BaCl2・BaBr2):
0.001Eu2+におけるa値と輝尽発光強度との関係
を示すグラフである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の二価ユーロピウム賦活バリ
ウム複合ハロゲン化物蛍光体の瞬時発光スペクト
ル曲線1,2,3、およびその励起スペクトル曲
線4,5,6を例示する図である。第2図−1お
よび2は、本発明の二価ユーロピウム賦活バリウ
ム複合ハロゲン化物蛍光体の輝尽励起スペクトル
を例示する図である。第3図は、本発明の二価ユ
ーロピウム賦活バリウム複合ハロゲン化物蛍光体
の具体例であるBaFBr・a(BaCl2・BaBr2):
0.001Eu2+蛍光体におけるa値と輝尽発光強度と
の関係を示すグラフである。なお曲線1は励起光
としてHe−Neレーザー光(632.8nm)を用いた
場合のグラフであり、曲線2は励起光として発光
ダイオード(780nm)を用いた場合のグラフで
ある。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 組成式(): BaFX・a(BaX′2・ BaX″2):xEu2+ () (ただし、X、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
    ハロゲンであつて、かつX′≠X″であり;そして
    aは0.01≦a≦10.0の範囲の数値であり、xは0
    <x≦0.2の範囲の数値である) で表わされる二価ユーロピウム賦活バリウム複合
    ハロゲン化物蛍光体。 2 組成式()におけるXがClおよびBrのい
    ずれかである特許請求の範囲第1項記載の蛍光
    体。 3 組成式()におけるX′およびX″がそれぞ
    れClおよびBrのいずれかである特許請求の範囲
    第1項記載の蛍光体。 4 組成式()におけるxが、10-5≦x≦10-2
    の範囲の数値である特許請求の範囲第1項記載の
    蛍光体。 5 化学量論的に組成式(): 組成式(): BaFX・a(BaX′2・BaX″2):xEu () (ただし、X、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
    ハロゲンであつて、かつX′≠X″であり;そして
    aは0.01≦a≦10.0の範囲の数値であり、xは0
    <x≦0.2の範囲の数値である) に対応する相対比となるように蛍光体原料混合物
    を調製したのち、この混合物を弱還元性雰囲気中
    で500乃至1300℃の範囲の温度で焼成することを
    特徴とする組成式(): BaFX・a(BaX′2・BaX″2):xEu2+ () (ただし、X、X′、X″、aおよびxの定義は前
    述と同じである) で表わされる二価ユーロピウム賦活バリウム複合
    ハロゲン化物蛍光体の製造法。 6 組成式()におけるXがClおよびBrのい
    ずれかである特許請求の範囲第5項記載の蛍光体
    の製造法。 7 組成式()におけるX′およびX″がそれぞ
    れClおよびBrのいずれかである特許請求の範囲
    第5項記載の蛍光体の製造法。 8 組成式()におけるxが、10-5≦x≦10-2
    の範囲の数値である特許請求の範囲第5項記載の
    蛍光体の製造法。 9 蛍光体原料混合物の焼成を700乃至1000℃の
    範囲の温度で行なう特許請求の範囲第5項記載の
    蛍光体の製造法。
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