JPS5972079A - 放射線画像変換方法 - 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】 本発明は放射線画像システムにおける画１象変換方法に
関し、さらに詳しくは蓄積性螢光体材料（以丁単に［螢
光体］という）を用いて、これに放射線画像を記録し、
この放射線画像を読み出して再生し、これを記録材料に
最終画像として記録する放射線画像システム１における
画１家変換方法に関するものである。

従来、放射線画１象を借るために銀塩を使用した、いわ
ゆる放射線写真が利用されているが、近年、特に地球規
模における銀資源の枯渇等の問題から銀塩を使用しない
で放射線（象を画像化する方法が望まれるようになった
。

ト述の放射線写真法にかわる方法として、被写体を透過
した放射線を螢光体に吸収せしめ、しかる後この螢光体
をある種のエネルギーで励起してこの螢光体が蓄積して
いる放射線エネルギーを螢光として放射せしめ、この螢
光を検出して画像化する方法が考えられている。具体的
なｊ５法として、例えば米国特許３，８５９．５２７号
および特開昭５５−１２１４４号には螢光体として輝尽
性螢光体を用い励起エネルギーとして可視光線および赤
外線から選ばれる電磁放射線を用いる放射線像変換方法
が提唱されている。この変換方法は、支持体ヒに輝尽性
螢光体層を形成したパネルを用い、このパネルの輝尽性
螢光体層に被写体を透過した放射線を吸収させて放射線
の強弱に対応した放射線エネルギーを蓄積させ、しかる
後この輝尽性螢光体層を輝尽励起光で走査することによ
って蓄積された１反射線エネルギーを光の信号として゛
取り出し、この光の強弱によって画像を得るものである
。

このような変換方法では、放射線画像変換パネル（以後
単にパネルと称す）に放射線エネνギーを蓄積させた後
、直に読取る必要はなく、該バネＪしに潜［象として保
存しておくことが可能であって前記変換方法の特徴の１
つと１２で挙げられる。すなわち放射線画像の記録と再
生を同一の時間、場所で行なうという制約がなく、また
記録速度が再生速度によって制限されることがない。

捷だ理想的にはパネルに使用される螢光体において記録
された画像情報が経時変化しないことが望ましい。

しかし現在捷でに知られている螢光体では再生される信
号の強さが時間の経過にともなって視性し、その割合は
視性の小さいものでも１日で１割以ｔ１一般には１日で
３割以トとなっている。

従ってバネＩしから再生される放射線ｔｈ像は、経時的
に任意の間隔装置いて画１家再生を行う場合には、該再
生画１象間には経時等質性を期待できない、前記画１象
の再現性の低下（経時等質性の喪失）は、輝尽性螢光体
を用いた放射線画像変換方法の有する画像記録及び画（
埃再生両操作の時空間的任意性と言う有利な特徴に疵を
辱えるものであって、その改良が望まれている。

前記した問題点に関わり、本発明の目的は、輝尽性螢光
体を用いる前記放射線画像変換方法に於て、輝尽性螢光
体に於る潜［象視性による画像再現性の低″Ｆ（経時等
質性の喪失）を回避し、経時的に等質な画１象を４える
前記変換方法を提供することにある。　　　− １だ上記本発明の前記変換方法を簡便に実施する放射線
画像変換装置を提供することにある。

本発明の目的は、蓄積性螢光体から成る放射線画１象変
換バネＩしに、放射線画像を照射することによって前記
パネルに１象様に蓄積された前記照射線のエネｌレギー
を、励起光で輝尽励起して輝尽光に変換し画像を再生す
る放射線画像変換方法に於て、輝尽励起前に放射線画ｆ
象照射を受けた前記パネルを加熱することを特徴とする
放射線画［象変換方法によって達成するととができる。

伺特に前記バネｐしを加熱する温度範囲は５０〜２００
℃の範囲が好ましい。

本発明者等は、輝尽性螢光体から成るパネルに生成され
た放射線画（象の、潜像視性について研究えた。

従ってパネルからの画像再生を前記減衰期経過後に行え
ば再生する画像の経時等質性を保証することができる。

しかしながら減衰期は短かい場合でも約１時間、長けれ
ば閉時間以上にも及び、実用的に大いに支障を生ずる。

更に視性について研究を重ねた結果、画像再生のためパ
ネルの輝尽励起に先立って加熱すること　５　− によって全減衰期成は残余減衰期は速かに経過し平衡準
位に達することを見出し、更にパネル１反射線照射時に
バネＩしを加熱することによって減衰期が消滅し潜１家
生成時に平衡準位が顕われることを知った。

即ち像様にパネルに入射した放射線は、嫁様の放射線量
に比例してパネルの輝尽性螢光体層中に吸収され、そこ
に吸収放射線量に比例した数の電子および／または正孔
が該螢光体のトラップ準位に捉えられて、前記放射線画
（象に対する一種の潜像を形成する。この時電子及び／
捷たは正孔を捉えるトラップ準位は単一ではなく、深浅
様々の準位がある。浅い準位に捉えられた電子等は経時
等の自然放置中の熱的過程によって該螢光体の特性に従
って放出され、経時程度によって輝尽励起する時発生す
る総発生量が低下しｍ像の視性現象として認められる。

一方深い準位に捉えられた電子等は経時程度の熱的過程
に対しては安定であり、浅い準位に捉えられた電子等が
消尽して前記熱的過程に安定な準位のみが残留し、この
準位群が前　６− 記した平衡準位を形成するものと思われる。伺前記浅い
準位が消尽する期間が城試期に相当する。

同前記浅い準位の電子等の消尽は顕著な温度依存性全示
し、温度上昇に伴って急激に消尽が促進され直に平衡準
位が顕われる。

従って本発明は、輝尽性螢光体から成る放射線ｉｆ象変
換パネルを放射線照射する記録時点から画像再生のため
輝尽励起するまでの［…に於て、該バネＩしを前記輝尽
性螢光体の特性に応じた温度に加熱することによって減
設期を消去し、放射線照射からの経時の長短に拘らず輝
尽励起によって経時等質性の画像再生を行なうものであ
る。

次に本発明の放射線画像変換方法を該方法実施に使用す
る装置のブロック図を用いて説明する。

＠１図において、１０はパネル１３の加熱装置、１１は
放射線発生装置、１２は被写体、Ｊ３は可視ないし赤外
輝尽性螢光体層を有するパネル、１４は該パネルの放射
線量１象を輝尽光として放射させるための励起光源、■
５はパネルより放射された螢光を検出する光電変換装置
、１６は光電変換装置１５で検出された光電変換信号を
画像として再生する装置、１７は再生された画像を表示
する装置、］８は光源１４からの反射光をカットし、パ
ネル１３より放射された光のみを透過させるためのフィ
Ｉレターである。１５以降は１３からの光情報を何らか
の形で画１象として再生できるものであればよく、Ｌ記
に限定されるものではない。

また光源１４からの反射光をカットするにはフィＩレタ
ー１８を用いずに特願昭５７−１２４７４４号に示され
ている発光の遅れを利用して分離する方法によってもよ
い。さらに放射線発生装置１１で発生され被写体１２を
透過した放射線のバネｌし１３への記録、加熱装置１０
によるパネル１３の加熱および１４〜１８によるバネＩ
し１３に形成された潜像の再生において、バネＩし１３
が分離型もしくはポータプル型であってもよく曲の装置
と同一の設置場所に固定される必要のないことはもちろ
んである。

第１図に示されるように、被写体】２を放射線発生装置
１１とバネＩし】３の間に配置して放射線を照射すると
、放射線は被写体１２の各部の放射線透過率の変化に従
って透過し、その透過＠（すなわち放射線の強弱の（！
！Ｊ　）がバネＩし１３に入射する。この入射した透Ａ
（！ＩＩはパネル］３の螢光体層に吸収され、これによ
って螢光体層中に吸収した放射線量に比し０した数の電
子及び／又は正孔が発生し、これが螢光体のトラップレ
ベルに蓄積される。すなわち放射線透過像の蓄積＠（潜
像）が形成される。

次にこの潜像を光エネルギーで励起して顕在化する。す
なわち５００ｎｍ以上の長波長可視光線および／または
赤外線を含む電磁波を光源１４によって螢光体層に照射
してトラップレベｌしに蓄積された電子及び／又は正孔
を追出し、蓄積像を螢光として放射せしめる。この放射
された螢光の強弱は蓄積された電子及び／又は正孔の数
、すなわちパネル１３の螢光体層に吸収された放射線エ
ネルギーの強弱に比例しており、この光信号を例えば光
電子増倍管等の光電変換装置１５で電気信号に変換し、
画像再生装置１６によって画像として再生し、画像表示
装置１７によってこの画像を表示する。

このようにして記録から再生までの経時長短に　９− 拘らず経時等質性のよい画１象を得ることができる。

第２図は本発明の方法におけるバネｌし１３の加熱方法
を示す概要図である。送風機２１によって送りだされる
空気はヒーターｎによって熱風となり、パネル１３を均
一に加熱する。熱風のｌ車席はヒーター制御益田に接続
された温度センサーＵで測定され、一定に保たれる。ま
た加熱時間はタイマー５によって制御される。

本発明に必要な加熱装置は上記例示の外、接触、輻射或
は熱伝導によってバネｌし１３を最終的に均一に加熱で
きるものであれば何でもよく、上記の曲にバネＩし１３
に、直接接する熱板ヒーター、赤外線ランプ等が可能で
ある。

加熱温度は５０’Ｃ以下でけ画ｆ象の経時等質性を付与
する効果が小さく、また２００℃以上では安定な潜像を
形成している深いトラップに蓄積されている電子および
／または正孔も放出させてしまい、放射線画像が失なわ
れてしまう。

次に本発明による効果を、記録から再生までの時間経過
に対する視性測定結果によって示す、第１０− ３図は、同一条件のＸ線を記録したパネルから読みだし
た再生信号の強さの経時変化を示したものである。縦軸
は相対輝尽光強度、横軸は経時（時間）である。第３図
（ａ）は加熱処理を行なわない場合、同図（１））は本
発明による加熱処理を行なった場合の１りｌである。こ
の結果から明らかなように、本発明によって記録から再
生までの時間経過によらない均質な放射線画１象を得る
ことができる。加熱温度、加熱時間は螢光体によって最
適な範囲があり、これは浅いトラップの深さ、量と関係
している。

本発明の放射線像変換方法において用いられる放射線１
象変換パネル及び蓄積縁を螢光として放射せしめるため
の励起光源について以下に詳細に説明する。

放射線像変換バネＩしの構造は第４図（ａ）に示される
ように支持体４１と、この支持体４１の片面上に形成さ
れた螢光体層４２よりなる。この螢光体層４２ばいわゆ
る輝尽性螢光体からなる。

このような螢光体としては例えば特開昭４８−８０４８
７号記載のＢａＳＯ４；　Ａｘ　　（但しＡはＢ７．Ｔ
ｂおよびＴｍ　のうち少なくとも１種であり、Ｘは、０
．００１≦Ｘ（１モルチである６）で表わされる螢光体
、特開昭４８−８０４８８号記載のＭｇＳＯ４；　Ａｘ
（但しＡはＨＯおよびＤｙのうちの少なくとも１棟であ
り、Ｘは０．００１≦Ｘ≦１モルチである。）で表わさ
れる螢光体、特開昭４８−８０４８９号記載のＳｒＳＯ
４；Ａｘ　（但しＡはＴｍ　、　ＴｂおよびＤｙのうち
の少なくとも１種であり、Ｘは０．００１≦Ｘ〈１モル
チである。）で表わされる螢光体、特開昭５１−２９８
８９号記載のＮａ、Ｓｏ４．０ａＳＯ４およびＢａＳＯ
４等にＭｎ　、Ｄｙ　、およびＴｌ）のうち少なくとも
１棟を添加した螢光体、特開昭５２−３０４８７号記載
のＢｏｏ　。

ＬｉＦ　、　Ｍｇ、Ｓｏ、　、およびＣａＰ、等の螢光
体、特開昭５３−３９２７７号記載のＬ１２Ｂ４Ｏ７：
　ＯｕＡｇ等の螢光体、特開昭５４−４７８８３号記載
のＴｌ１２０・（Ｂ２０２　）Ｘ　”、　Ｃｕ（但しＸ
は２＜Ｘ≦３）、およびＬｉ、Ｏ（Ｂ、０．）ｘ　：Ｃ
ｕ　、　Ａｇ　（但しＸは２＜Ｘ≦３）等の螢光体、米
国特許第３．８５９．５２７号記載のＳｒＳ：Ｃ！ｅ、
Ｓｍ　。

８ｒＳ：Ｆｉｕ、Ｓｍ　、　Ｌａ、Ｏ，Ｓ：Ｉ！！ｕ、
Ｓｍ　　および（ｚｎ　、　ｃａ　）Ｓ：Ｍｎ、Ｘ　（
但しＸはハロゲン）で表わせられる螢光体。特開昭５５
−１２１４２記載のＺｎＳ：Ｏｕ、Ｐ６螢光体、一般式
がＢａ　０−ＸＡＪＩ　２０　ｇ　”、　Ｅｕ　（但し
０．８９≦１０）で表わされるアルミン酸バリウム螢光
体、および一般式がＭ”　Ｏ−Ｘ５ｉＯ，：　Ａ　（（
ａしＭＨ７ｄ　Ｍｇ　、　Ｃａ　。

Ｓｒ、　Ｚｍ　、　Ｃｄ　、　′！！たはＢａであり、
ＡはＣｏ　、　Ｔｂ　、　Ｅｕ　。

Ｔｍ、Ｐｂ、ＴＩ、Ｂ１．およびＭｎのうち少なくとも
１種であり、Ｘ［０，５≦Ｘ≦２．５である。）で表わ
されるアルカリ土類金属珪酸塩系螢光体。特開昭５５７
１．２１４３号記載の一般式が （Ｂａ１−ｘ−ｙＭｇｘｏａｙ）　ＦＸ、：　ｅＥｕｔ
＋（（、Ｆｌ、　Ｌ　ＸはＢｒ１およびＣＪの中の少な
くとも１つであり、ｘ、ｙおよびθはそれぞれＯ（ｘ　
＋　ｙ≦０．６、ｘｙ　１０および１０−６≦ｅ≦５　
Ｘ　１．０−２なる条件を満たす数である。）で表わさ
れるアルカリ土類弗化ハロゲン化物螢光体、特開昭５５
−ｊ、２１４４号記載の一般式が ＬｎＯＸ　：　ｘＡ （但しＬｎ　ＦｉＬａ、Ｙ、ＧｄおよびＬｕの少なくと
も１つを、Ｘはｃｌ及び／又はＢｒを、ＡはＯｓ及び／
又は１３− Ｔｔ）を、　ＸはＯ＜ｘ＜０．１を満足する数字を表わ
す。）で表わされる螢光体、特開昭５５−１．２１４５
号記載の一般式が （Ｂａ１−７ＭＴｌ　Ｘ　）　ＦＸ　：　ｙＡ（但しＭ
ＩＩＦｉＭａ、Ｏａ、Ｓｒ、ＺｎおよびＣｄ　　のうち
の少なくとも１つを、ＸはＣＩＩ、　Ｂｒおよこド丁の
うちの少なくとも１つを、Ａ　１ｌ−ｔ　Ｆｉｕ、Ｔｂ
、Ｏｅ、Ｔｍ、Ｄｙ、Ｐｒ、Ｈｏ、Ｎｄ。

Ｙｂ及びＷｒのうちの少なくとも１つを、Ｘ及びｙ＃ｉ
ｏ≦Ｘ≦０．６及びＯ≦ｙ≦帆２なる条件を満す数字を
表わす。）で表わされる螢光体、特開昭５５−８４３８
９号記載の一般式がＢａＦＸ、ｘＣｅ、ｙＡ　（但し、
Ｘは０７　ｒ　Ｂｒおよび■のうちの少なくとも１りＡ
はＩｍ、ＴＩＩ、Ｇｄ、ＳｍおよびＺｒのうちの少なく
とも１つであり、ＸおよびｙはそれぞれＯ（ｘ　＜、　
、、　２　Ｘ　ＩＱ−’およびＯ＜ｙ≦５　Ｘ　１０−
２である。、）で表わされる螢光体、および特開昭５５
　１６００７８号記載の一般式が ＭＨＦＸ　ｘＡ：ｙＬｎ （但し、ＴＩはＢａ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｍｇ、ＺｎおよびＣ
ｄのうちの少なくとも１種、ＡはＢｅＯ、ＭｇＯ、Ｃａ
Ｏ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＺｎＯ。

１４− ＡＪ２０３１Ｙ２０３　　、Ｌａ２Ｏ３＋工ｎ２０３．
５ｉ０２　＋ＴｉＯ２、ＺｒＯ２＋Ｇｏｏ、、　、Ｓｎ
Ｏ２，Ｎｂ２Ｏ，、Ｔａ、Ｏ，、およびＴｈｅ２のうち
の少なくとも’−ＩＩ、Ｔ、ｉｒｌはＰｕ、Ｔｂ、Ｏｅ
、Ｔｍ、Ｄｙ、Ｐｒ、ＨＯ。

Ｎｄ、Ｙｂ、Ｆａｒ、ＳｍおよびＧｄ　のうちの少なく
とも１種、ＸＩｄＣｌ、Ｂｒおよび工のうちの少なくと
も１種であり、ＸおよびＹはそれぞれ５Ｘ１０≦Ｘ≦０
．５およびＯ＜ｙ≦０．２なる条件を満たす数である。

）で表わされる希土類元素付活２価金属フルオロハライ
ド螢光体、一般式がＺｎＳ：Ａ、ｃｄｓ：Ａ；　（Ｚｎ
、Ｃｄ）Ｓ：Ａ。

ＺｎＳ：Ａ、Ｘおよび０（ｉｓ：Ａ、Ｘ　（但しＡはＣ
ｕ、Ａｇ、Ａｕ、またはＭｎであり、　Ｘはハロゲンで
ある。）で表わされる螢光体等が挙げられる。しかしな
がら、本発明の放射線画１象変換方法に用いられる螢光
体は上述の螢光体に限られるものではなく、放射線を照
射した後励起光を照射した場合に輝尽発光を示すもので
あればいかなる螢光体であってもよいことは言う寸でも
ない。

次にバネ？しの製造法の一例を以下に示す。

先づ螢光体をポリビニルブチラール、硝化綿等のバイン
ダー容剤尋液（＠剤シクロヘキサン、ア七トン、酢酸、
エチルおよび酢酸・ブチＩしの混液等）に混合し、粘度
がおよそ関センチストークスの塗布液を調製する。次に
この塗布液を水平に置いたポリエチレンテレフタレート
フィルム（支持体）Ｌに均一に塗布し、−昼夜放置し自
然乾燥することによって好ましくは３００μｍ程度の厚
みの螢光体層を形成し、バネｌしとする。

支持体として例えば透明なガラス板やアメレミニムなど
の金属薄板等を用いても良い。

な卦、パネルは第４図（１３）に示されるような２枚の
ガラス板等の透明な基板４３．４４間に螢光体を挾みこ
んで任意の厚さの螢光体層４２とし、その周囲を密封し
た構造のものでも良い。

本発明の放射線画像変換方法においてＥ記のパネルの螢
光体層を励起する光エネＩレギーの光源としては、５０
０ｎｍ以上好ましくは１ｌ１００ｎ　以下の長波長可視
領域及び／又は赤外領域にバンドスペクトル分布をもっ
た光を放射する光源の龍にＨｅ　−Ｎｅレーザー光（６
３３ｎｍ　）、ＹＡＧ　Ｖ−ザー光（１（１６４ｎｍ　
）、ルビーレーザー光（６９４ｎｍ　）、アｌレゴンレ
ーザー、半導体レーザー、等の単一波長の光を放射する
光源が使用される。特にレーザー光を由いる場合は高い
励起エネルギーを得ることができる。

以上説明したように本発明においては放射線画像変換パ
ネルに放射画像変換パネルに放射線（象を記録して再生
するまでの経過時間によらない経時等質性のよい画ｆ象
ｆ得ることができる。このように本発明は輝尽性螢光体
を用いた放射線画像変換方法における記録と再生の時間
的、空間的な関係の制約を解決するものであり、その方
法および該方法を実施する簡便な装置の実用性を高める
ものであって本発明の工業的利用価値は非常に大きなも
のである。

次に実施例を示し本発明を具体的に説明する。

実施例 放射線画像変換パネルはＢａＦＢｒ：Ｆｉｕ　　から成
る螢光体８重量部とポリビニＩレプチラール１重量部を
磐剤（シクロヘキサノン）を用いて分散させ、これをポ
リエチレンテレフタレート基板上に均一に　１７　− 塗布し、−昼夜放置し、自然乾燥することによって約３
００μｍの螢光体ノ曽を形成して作成した。この放射線
画像変換パネルに管電圧８０　ＫＶのｘｍを１０ミリレ
ントゲン照射した直後あるいは一定時間装置した後に熱
ｊ虱により１２０６０１分間加熱してから１０　ｍＷ　
のアｐレゴンレーザーで励起して輝尽発光を測定した。

また比較のために力ｌ熱処理を行なわないで同様の測定
を行なった前記第３図は該結果を引用したものである。

第３図（ａ）に示すように加熱処理を行なわない÷と記
録から再生１での時間経過によって、得られる信号の大
きさが変化する。しかし、記録直後に上記のような加熱
処理を行々っだ列の同図（ｂ）に示すように時間経過に
よらない一定の信号が得られた。伺記録後一定経時を経
た試料では該経時点からの残余減衰期が消滅し、平衡準
位が顕われる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の放射線像変換方法に用いる装置のブロ
ック図、第２図は本発明の放射線ＩＪｌ！！１像１８− 変換方法および装置に用いられる力ｎ熱装置の概要図、
第３図（ａ）および（１））に加熱処理の有無による輝
尽光強度の経時変化を示すグラフ、第４図（ａ）および
（１））は、本発明のト記方法に用いられる放射線隊変
換パネルの構造を示す断面図である。 １１・・・放射線発生装置、１２・・・被写体、１３・
・・放射線画像変換パネル、 １４・・・輝尽励起光源、１５・・・光電変換装置１１
６・・・画１象再生装置、１７・・・画ｌ＃表示装置、
１８・・・フィルター、２Ｊ・・φ送風器、２２・・・
ヒーター、　　　　　乙・・・ヒーター制御器、Ｕ・・
拳温度センサー、　　部・・・タイマー、４１・・・支
持体、４２・・・螢・・光体層、４３および４４・書・
透明支持体。 代理人　桑　原　義　美 　１９− ６１図 ４ 躬２区 ０ 瑯づ図 ６４図 （（Ｌ）　　　　　　（Ａ） 手続補正書 特許庁長官若　杉　癲　夫　殿 １、事件の表示 昭和５７年特許願第　１８３４３７　　号２、発明の名
称 放射線画像変換方法 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　　東京都新宿区西新宿１丁目２６番２号名　称
　（１２７１小西六写真工業株式会社４代理人 〒１９１ 居　所　　東京都日野市さくら町］番地自　　　発 ６、補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄 ７、補正の内容 ２− ４８９−

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）蓄積性螢光体から成る放射線ＩＩｈＩ像変換バネ
   ？しに、放射線画Ｉ＃を照射することによって前記バネ
   Ｉしに隊様に蓄積された前記照射放射線のエネルギーを
   、励起光で輝尽励起して輝尽光に変換し画像を再生する
   放射線画１Ｍ変換方法に於て、輝尽励起前に放射線画１
   象照射會うけた前記パネルを加熱することを特徴とする
   放射線画像変換方法。
2. （２）前記加熱が５０〜２００℃であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の放射線画像変換方法。