JPS62105099A - 放射線画像変換パネル - Google Patents

放射線画像変換パネル

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JPS62105099A
JPS62105099A JP24581185A JP24581185A JPS62105099A JP S62105099 A JPS62105099 A JP S62105099A JP 24581185 A JP24581185 A JP 24581185A JP 24581185 A JP24581185 A JP 24581185A JP S62105099 A JPS62105099 A JP S62105099A
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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】 (産業上の利用分野) 本発明は輝尽性蛍光体を用いた放射線画像変換パネルに
関するものであり、さらに詳しくは鮮鋭性の高い放射線
画像を与える放射線画像変換パネルに関するものである
(発明の背景) X線画像のような放射、Vi!画像は病気診断用などに
多く用いられている。このX +tJ W+ (!I!
を得るために、被写体を透過したXaを蛍光体層(蛍光
スクリーン)に照射し、これにより可視光を生じさせて
この可視光を通常の写真をとるとぎと同じように銀塩を
使用したフィルムに照射して現鐵した、いわゆる放射線
写真が利用されている。しかし、近年銀塩を塗布したフ
ィルムを使用しないで蛍光体層から直接画像を取り出す
方法が工夫されるようになった。
この方法としては被写体を透過した放射線を蛍光体に吸
収せしめ、しかる後この蛍光体を例えば光又は熱エネル
ギーで励起することによりこのil?光体が−に記吸収
により蓄積して(・る放射線エネルギーを蛍光として放
射せしめ、この蛍光を検出して画像化する方法がある。
具体的には、例えば米国特許3.85’)、527号及
び特開昭55−12144号には輝尽性117光体を用
い可視光線又は赤外線を輝尽励起光とした放射線画像変
換方法が示されている。この方法は支持体−にに輝尽性
蛍光体層を形成した放射線画像変換パネルを使用するも
ので、この放射線画像情報パネルの輝尽性り?光体層に
被写体を透過;−だ放射線を当てて被写体各部の放射線
透過度に対応する放射線エネルギーを蓄積させて潜像を
形成し、しかる後にこの輝尽性蛍光体層を輝尽励起光で
走査することによって各部の蓄積された放射線エネルギ
ーを放射させてこれを光に変換し、この光の強弱による
光信号により画像を得るものである。この最終的な画像
は・・−トコピーとしC再生しても良いし、CRT上に
再生しても良い。
この放射線画像変換方法に用いられる輝尽性蛍光体層を
有する放射線画像変換・くネルは、前述の蛍光スクリー
ンを用いる放射線写真法の場合と同様に放射線吸収率お
よび光変換率(両者を含めてり、下[放射線感度jとい
5)が高いことは言うに及ばず画像の粒状性が良く、し
かも高鮮鋭性であることが要求される。
ところが、一般に輝尽性蛍光体層を有する放射m画像変
換パネルは粒径1〜30μm程度の粒状の輝尽性蛍光体
と有機結着剤とを含む分1’+’171Kを支持体ある
いは保護層上に塗布、乾燥して作成されるので、輝尽性
蛍光体の充填密度が′低((充」1°11率50%)、
放射線感度を充分高くするには輝尽性蛍光体層の層厚を
厚くする必要があった(第6図(a))。
一方、これに対し前記放射線画像変換方法に43ける画
像の鮮鋭性は、放射線画像変換・ぐネルの輝尽性蛍光体
層の層厚が薄いほど高い傾向にあり、鮮鋭性の向上のた
めには、輝尽性蛍光体層の薄層化が必要であった(第6
図(b))。
また、前記放射線画像変換方法における画像の粒状性は
、放射線量子数の場所的ゆらぎ(面子モトル)あるいは
放射線画像変換・くネルの輝尽性蛍光体層の構造的乱れ
(構造モトル)等によって決定されるので、輝尽性蛍光
体層の層厚が簿くなると、輝尽性蛍光体層に吸収される
放射線量子数が減少して組子モj・ルが増加したり、S
造的乱れが顕在化して構造モトルが増加したりして画質
の低下を生ずる。よって画像の粒状性な向」ニさせるた
めには輝尽性蛍光体層の層厚は厚い必要があった。
即ち、前述のように、従来の放射線画像変換パネルは放
射線に対する感度および画像の粒状性と、画像の鮮鋭性
とが輝尽性蛍光体層の層厚に対してまったく逆の傾向を
示すので、前記放射線画像変換パネルは放射線に対する
感度と粒状性と鮮鋭性間のある程度の相互犠牲によって
作成されてきた。
ところで従来の放射線写真法における画像の鮮鋭性が蛍
光スクリーン中の蛍光体の瞬間発光(放射線照射時の発
光)の広がりによって決定されるのは周知の通りである
が、これに対し前述の輝尽性蛍光体を利用した放射線画
像変換方法における画像の鮮鋭性は放射線画像変換パネ
ル中の輝尽性蛍光体の輝尽発光の広がりによって決定さ
り、るのではなく、すなわち放射線写真法におけるよう
に蛍光体の発光の広がりによって決定されるのではなく
、輝尽励起5tの該パネル内での広がりに依存して決ま
る。なぜならばこの放Ω1腺画像変換方法においては、
放射線画像変換パネルに蓄積された放射線画像情報は時
系列化されて取り出されるので、ある時間(tl)に照
射された輝尽励起光による輝尽発光は望ましくは全て採
光されその時間に輝尽励起光が照射されていた該パネル
」−のある画素(xi、yi)からの出力として記録さ
ノ1.るが、もし輝尽励起光が該パネル内で散乱等によ
り広がり、照射画素(xi、yi)の外側に存在する輝
尽性蛍光体をも励起してしまうと、上記(xt、yt)
tcる画素からの出力としてその画素よりも広い領域か
らの出力が記録されてしまうからである。従って、ある
時fu’l(’t+)に照射されたがa尽励起光による
輝尽発光が、その時間(tl)に輝尽励起光が頁に照射
されていた該パネル−にの画素(xi、yi)からの発
光のみであれば、その発光がいかなる広がりを持つもの
であろうと得られる画像の鮮鋭性には影響がないのであ
る。
このような状況の中で、放射線画像の鮮鋭性を改善する
方法がいくつか考案さ′J1.て来た。例えば特開昭5
5 14fi/147号記載の放射純画像変換パネルの
輝尽性蛍光体層中に白色粉体を混入する方法、特開昭5
5−163500号記載の放射線画像変換パネルを輝尽
性蛍光体の輝尽励起波長領域における平均反射率が前記
輝尽性蛍光体の輝尽発光波長領域における平均反射率よ
りも小さくなるように着色する方法等である。しかし、
これらの方法は鮮鋭性を改良すると必然的に・感度が著
しく低下してしまい、好ましい方法とは言えない。
一方これに対し特開昭59−60300号には輝尽性蛍
光体材料のみからなる透明膜でできた放射線画像変換パ
ネルを使用する放射線画像読取装置が開示されている。
該装置に用いられる放射線画像変換パネルは輝尽性蛍光
体を結着剤中に分散した前記輝尽性蛍光体層と異なり輝
尽性蛍光体層が輝尽性蛍光体材料のみから成るため該蛍
光体層が透明膜となり、輝尽励起光の散乱が減少して画
像の鮮鋭性が向上すると言うものである。しかし、前記
パネルは輝尽性蛍光体層が透明であるため該蛍光体層に
入射した輝尽励起光は第7図に示されるように輝尽性蛍
光体層71と支持体との界面あるいは輝尽性蛍光体層7
1と保護層との界面等、前記パネル構成層の界面で反射
を繰り返しながら拡散し、ハレーシ・ンを起すので、画
像の鮮鋭性の改善はあまり期待できなかった。
(発明の目的) 本発明はjql尽性螢光体を用いた放射線画像変換パネ
ルにおける前述のような欠点及び特性間の相反性に鑑み
てなされたものであり、本発明の目的は放射線に対する
感度が向上すると共に鮮鋭性の高い両rLJ!を与える
放射線画像変換パネルを提供することにある。
本発明の他の目的は、粒状性が向上すると共に、鮮鋭性
の高い画像を与える放射線画は変換パネルを1是E1(
することにある。
また、前記目的に並んでの本発明の目的kl、前記目的
を満足する放射線画像変換パネルの製造方法を提供する
ことにある。
(発明の構成) 本発明者らは、輝尽性蛍光体層の気相堆積法による形成
について鋭意研究を重ねた結果、輝尽性蛍光体を微細結
晶化して前記輝尽性蛍光体層を不透明とすることにj:
って、従来の透明な輝尽性蛍光体層を有する放射線画像
変換パネルと比較して高鮮鋭性を示すことを見い出し本
発明を完成するに至った。
以、・宇金b (, 1゜ すなわち、前記本発明の目的は支持体上に少くとも一層
の輝尽性螢光体層を有する放射線画像変換パネルに於て
、前記輝尽性螢光体層が輝尽性螢光体を気相堆積した層
であり、且っ該層は輝尽励起光に対し不透明であること
を特徴とする放射線画像変換パネル及び前記特徴を与え
る放射線画像変換パネルの製造方法によって達成される
本発明に於て、輝尽励起光に対して不透明とは輝尽励起
光波長領域の光に対する輝尽性螢光体層の平行光透過率
が60%以下の場合を言い、好ましくは前記平行光透過
率が45%以下の場合を言い、更に好ましくは前記平行
光透過率が30%以下の場合を言う。
なお、本発明で言う平行光透過率とは、拡散性の強い物
質の透過率を表わす場合に用いるものであり、次式で表
現される。
T((6)=       X 100O (ここで、Tはパーセントで表わした平行光透過率、 
Ioは試料に入射した平行照射光強度、工は試料を透過
した光のうち前記照射光に対して平行な成分の透過光強
度である。) また、前記平行光透過率は第5図に概要示される装置に
よって測定される。
同図に於て、51はハロゲンランプ、52はコンデンサ
レンズ、53はアパーチャー、54はプリズム、58は
照射レンズであり、51から58によって照射光学系を
形成する。また、印は集光レンズ、63はプリズム、6
5はアパーチャー、66はミラー、67はバ”7 トハ
スフィルタ、68は光電子増倍管であり、これらによっ
て測光光学系を形成する。また、55はビームスプリッ
タ、56はレンズ、57はシャッタ、69はミラーであ
り、これらによって試料59の照明光学系を形成する。
更に61はビームスプリッタ、62はファインダースク
リーンであり、これらによってファインダーを形成する
ハロゲンランプ51からの白色光はコンデンサレンズ5
2によって平行光とされた後、アパーチャー53によっ
て照射野を制限され、照射レンズにより試料59上に照
射される。試料59を透過した光は集光レンズ60で集
められ、アパーチャー65を通過させることにより、前
記照射光に対し平行な成分のみの平行透過光となる。該
平行透過光は次に目的とする波長域の光だけを透過する
バンドパスフィルタ67を通った後、光電子増倍管に入
射して平行照射光強度工が求まる。平行照射光強度Io
は試料59を取りのぞくことによって測定できる。前記
Io、Iにより平行光透過率Tが求まる。なおアバー千
ヤー53 及U 65はアパーチャー−セ7ティンクタ
イヤル64により連動して動くが、アバー千ヤーのサイ
ズは500μm x sooμm程度が好ましい。
本発明に於て気相堆積法とは、一般にphysical
Vapor Deposition (P V D )
及びChemical VaporDepositio
n (CV D )と言われる成膜技術テアり例えば蒸
着法、スパッタリング法、イオンブレーティング法等が
ある。
本発明の放射線画像変換パネルの製造方法の実施態様と
しては、前記輝尽性螢光体層の形成に際して蒸着法もし
くはスパッタリング法を用いることが好ましい。
更に蒸着法、或はスパッタリング法をA用する場合にパ
ネルの支持体、その下引層、或は保護層の結着剤を含有
した層への輝尽性螢光体の貫入、或は前記いづれかの方
法で形成される輝尽性螢光体層への下引層、或は保護層
の結着剤の侵入が起るが、輝尽性螢光体と結着剤の前記
理由による混在層は実用上無視しうる、即ち前記いづれ
がの方法によっては前記混在層は生成しないものとして
以後簡略して記述する。
以下、本発明の詳細な説明する。
本発明の放射線画像変換パネルに於て輝尽性螢光体とは
、最初の光もしくは高エネルギー放射線が照射された後
に、先約、熱的、機械的、化学的または電気的等の刺激
(輝尽励起)により、最初の光もしくは高エネルギー放
射線の照射量に対応した輝尽発光を示す螢光体を言うが
、実用的な面から好ましくは 500 nm以上の輝尽
励起光によって輝尽発光を示す螢光体である。本発明の
放射線画像変換パネルに用いられる輝尽性螢光体として
は、例えば特開昭48−80487号に記載されている
BaSO4: Ax  (但しAばDY 、 Tb及び
Tm のうち少なくとも1種であり、Xは0.001≦
x < 1モル%である。)で表わされる螢光体、特開
昭48−804、88号記載のMg5O,: Ax  
(但しAはHo  或いはDyのうちいづれかであり、
0.001≦X≦1モル%である。)で表わされる螢光
体、特開昭48−80489号に記載されている5rS
O,: Ax (但しAはDY 、 Tb及びTm の
うち少なくとも1種であり、Xは0.001≦x < 
1モル%である。)で表わされている螢光体、特開昭5
1−29889号に記・成されているNa25O,、C
aSO4及びB a S O,等にMn。
Dy及びTbのうち少なくとも1種を添加した螢光体、
特開昭52−30487号に記載されているBed。
LiF 、 Mg5O,及びCaF2等の螢光体、特開
昭53−39277号に記載されているLi□B、07
: Cu l Ag等の螢光体、特開昭54−4788
3号に記載されているLi2O・(’B20□) x 
: Cu (但しXは2 < x≦3)、及びLi2O
・(B20.、 ) x : Cu 、 Ag  (但
しXは2くX≦3)等の螢光体、米国特許3,859,
527号に記載されているSrS : Ce 、 Sm
、 SrS : Eu  。
Sm、 La20□S : Eu 、 Sm及び(Zn
、Cd)S:Mn、X(但しXはハロゲン)で表わされ
る螢光体が拳げられる。また、特開昭55−12142
号に記載されているZnS : Cu 、 Pb螢光体
、一般式がl3aO・xA/203. Eu  (但し
0.8≦X≦10)で表わされるアルミン酸バリウム螢
光体、及び一般式%式% Pb、 Tl、 Bi及びMnのうち少なくとも1種で
あり、Xは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が挙げられる。
また、一般式が (Ba、 −X−yMgxCay ) FX :  e
Eu”(但しXはBr及びClの中の少なくとも1つで
あり、x、y及びeはそれぞれO< x + y≦0.
6、xy−#O及びIO≦e≦5×10 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55−12144号に記載されて
いる一般式が LnOX :  xA (但しLnはLa 、 Y 、 Gd及びLuの少なく
とも1つを、XはCI!及び/又はBrを、AはCe及
び/又はTbを、XはO< x < 0.1を満足する
数を表わす。)で表わされる螢光体、特開昭55−12
145号に記載されている一般式が (Ba、 −xMllx ) FX : yA(但しM
nは、Mg 、Ca 、Sr 、Zn及びCdのうちの
少なくとも1つを、XはCl、Br及び■のうちの少な
くとも1つを、Aはgu 、 Tb 、 Ce 、 T
rrt。
Dy 、 Pr 、 Ho 、 Nd 、 Yb及び’
Farのうちの少なくとも1つを、X及びyはO≦X≦
0.6及びO≦y≦0,2なる条件を満たす数を表わす
。)で表わされる螢光体、特開昭55−84389号に
記載されている一般式がBaFX : xCe 、 y
A  (但し、XはC1、Br及びIのうちの少なくと
も1つ、AはIn、 TI!、 Gd、 Sm及びZr
のうち少なくとも1つであり、X及びyはそれぞれO<
 x≦2XlO−1及び0くy≦5XIO−2である。
)で表わされる螢光体、特開昭55−160078号に
記載されている一般式が ■ M FX・ XA : yLn (但しMnはMg 、 Ca 、 Ba 、 Sr 、
 Zn及びCdのうちの少なくとも1種、Aは11eO
、MgO、Cab。
S r O+ B a O+ Z n O、A /20
3 + Yz”s  + La2O3。
In2O3,Sin□、 Tie、 、 ZrO2、G
em□、 SnO□。
Nb2O,、Ta205  及びThe2  のうちの
少なくとも1種、LnはEu、 Tb、 Ce、 Tm
、 Dy、 Pr、 Ho 。
Nd 、 Yt)、 Er 、 Sm及びGdのうちの
少なくとも1種であり、XはCl、Br及びIのうちの
少なくとも1種であり、X及びyはそれぞれ5 X 1
0  ≦X≦0.5及び0 < 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及びCdS:A 、X(但しAはCu、
  Ag、  Au又はMnであり、Xはハロゲンであ
る。)で表わされる螢光体、特開昭57−148285
号に記載されている下記いづれかの一般式 %式% (式中、M及びNはそれぞれMg 、 Ca 、 Sr
 。
Ba、Zn及びCdのうち少なくとも1種、XはF。
Cl、Br及びIのうち少なくとも1種、AはEu。
Tb、 Ce、 Tm、 Dy、 Pr、 Ho、 N
d 、 Yb、 Er。
Sb、TV、Mn及びSn  のうち少なくとも1種を
表わす。また、X及びyは0 < x≦6.0≦y≦1
なる条件を満たす数である。)で表わされる螢光体、下
記いづれかの一般式 %式% c式中、ReはLa、  Gd、 Y 、 Luのうち
少なくとも1種、Aはアルカリ土類金属、Ba 、 S
r 、 Caのうち少なくとも1種、X及びX′はF、
 C1,Brのうち少なくとも1種を表わす。また、X
及びyは、I X to−4< x < 3 X to
−’、lXl0−’<y<1×10−1なる条件を満た
す数であり、n / mは1×10−” < n / 
m < 7 X to−’なる条件を満たす。)で表わ
される螢光体、及び下記一般式 %式%: (但し、MlはLi 、 Na 、 K 、Rb及びC
5から選ばれる少くとも1種のアルカリ金属であり、M
■はBe 、 Mg 、 Ca 、 Sr 、 Ba 
、 Zn 、 Cd 、 Cu及びNiから選ばれる少
なくとも1種の二価金属である。MiはSc、 Y、 
Lr+、 Ce、 Pr、 Nd、 Pm 。
Sm + Eu 、Gd 、 Tb 、D y + H
o + E r 、Tm + Yb 。
LIJ 、 ke ’、 Ga及びInから選ばれる少
なくとも1種の二価金属である。x 、 x’及びX“
はF 、 C/。
Br及び■から選ばれる少なくとも1種のハロゲンであ
る。AはEu、 Tb、 Ce、 Tm、 Dy、 P
r 。
Ho、 Nd、 Yb、  Er、 Gd、  Lu、
  Sm、 Y、 Te  。
Na、 Ag、 Cu及びMg  から選ばれる少なく
とも1種の金属である。
またaは、0≦a<0.5の範囲の数値であり、bは0
≦b<05の範囲の数値であり、CはOくC≦02の範
囲の数値である。)で表わされるアルカリハライド螢光
体等が挙げられる。特にアルカリハライド螢光体は、蒸
着、スパッタリング等の方法で輝尽性螢光体層を形成さ
せやすく好ましい。
しかし2、本発明の放射線画像変換パネルに用いられる
輝尽性螢光体は、前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輝尽励起光を照射した場合に輝尽
発光を示す螢光体であればいかなる螢光体であってもよ
い。
前記輝尽性螢光体は支持体上に微細結晶化して気相堆積
されることによって、或は付加手段によって輝尽励起光
に対して不透明な輝尽性螢光体層とされ、本発明の放射
線画像変換パネルが作成される。
本発明の放射線像変換パネルの輝尽性螢光体層が前記微
細結晶を有する場合、第1図(a)の電子顕微鏡写真に
示すように微細な柱状結晶が前記輝尽性螢光体の層厚方
向に発達する構造を有していることが好ましい。
この場合、同図(b)に概要を示すように1つ1つの微
細柱状結晶a、 、 a2. a3.・・・・・・の光
誘導効果により、前記結晶界面で輝尽励起光11あるい
は輝尽発光12は全反射を繰返しなから層厚方向に進行
する。その結果、前記放射線画像変換パネルに入射した
輝尽励起光11は輝尽性螢光体層13中でハレーション
を起して拡散することなく該螢光体層13の深部まで到
達し、輝尽性螢光体を励起するので前記放射線画像変換
パネルの放射線に対する感度及び粒状性が向上すると同
時に画像の鮮鋭性も向上する。また前記放射線画像変換
パネルの輝尽性螢光体層13の深部で発生した輝尽発光
12も散乱して拡散することなく、該螢光体層130表
面に到達するので、放射線に対する感度及び粒状性が向
上する。
本発明の輝尽性螢光体層が前記構造を有する場合、輝尽
性螢光体の柱状結晶の光誘導効果により、前記輝尽性螢
光体層は微視的には輝尽励起光に対する透明性が高くな
るが、巨視的には微細な柱状結晶の集合体であるので前
記微細柱状結晶粒子表面での輝尽励起光の乱反射により
不透明となる。
ただし、本発明の放射線画像変換パネルの輝尽性螢光体
層は不透明であれば良く、微細柱状結晶構造を有する必
要はかならずしもない。
本発明の放射線画像変換パネルは前記の輝尽性螢光体の
少なくとも一種類を含む一つ若しくは二つ以上の輝尽性
螢光体層から成る輝尽性螢光体層群であってもよい。ま
た、それぞれの輝尽性螢光体層に含まれる輝尽性螢光体
は同一であってもよいが異っていてもよい。
次に、前記輝尽性螢光体層が輝尽励起光に対して不透明
である本発明の放射線画像変換パネルの製造方法につい
て説明する。
第1の方法として蒸着法がある。該方法に於ては、まず
支持体を蒸着装置内に設置した後装置内を排気して10
−  Torr  程度の真空度とする。次いで、前記
輝尽性螢光体の少なくとも一つを抵抗加熱法、エレクト
ロンビーム法等の方法で加熱蒸発させて前記支持体表面
に輝尽性螢光体を所望の厚さに堆積させる。
この結果、輝尽励起光に対して不透明な輝尽性螢光体層
が形成されるが、前記蒸着工程では複数回に分けて輝尽
性螢光体層を形成することも可能である。また、前記蒸
着工程では複数の抵抗加熱器あるいはエレクトロンビー
ムを用いて共蒸着を行うことも可能である。
蒸着終了後、必要に応じて前記輝尽性螢光体層の支持体
側とは反対の側に保護層を設けることにより本発明の放
射線画像変換パネルが製造される。
なお、保護層上に輝尽性螢光体層を形成した後、支持体
を設ける手順をとってもよい。
また、前記蒸着法に於ては、輝尽性螢光体原料を複数の
抵抗加熱器あるいはエレクトロンビームを用いて共蒸着
し、支持体上で目的とする輝尽性螢光体を合成すると同
時に輝尽性螢光体層を形成することも可能である。
さらに前記蒸着法に於ては、蒸着時、必要に応じて被蒸
着物(支持体あるいは保護層)を冷却あるいは加熱して
もよい。また、蒸着終了後輝尽性螢光体層を加熱処理し
てもよい。また、前記蒸着法に於ては、必要に応じて0
□+ H2等のガスを導入して反応性蒸着を行なっても
よい。
第2の方法としてスバ・ツタリング法がある。該方法に
おいては、蒸着法と同様に支持体をスバ・ンタリング装
置内に設置した後装置内を一旦排気して1O−6Tor
r Fp度の真空度とし、次いでスバ・ツタリング用の
ガスとしてAr、Ne等の不活性ガスをスパッタリング
装置内に導入してIQ−3Torr  程度のガス圧と
する。
次に、前記輝尽性螢光体をターゲ・y)として、スパッ
タリングすることにより、前記支持体表面に輝尽性螢光
体層を所望の厚さに堆積させる。
前記スパッタリング工程では蒸着法と同様に複数回に分
けて輝尽性螢光体層を形成することも可能であるし、ま
た、それぞれ異った輝尽性螢光体からなる複数のターゲ
7)を用いて、同時あるいは順次、前記ターゲットをス
バ・ノタリンゲして輝尽性螢光体層を形成することも可
能である。
スパッタリング終了後、蒸着法と同様に必要に応じて前
記輝尽性螢光体層の支持体側とは反対の側に保護層を設
けることにより本発明の放射線画像変換パネルが製造さ
れる。なお、保護層上に輝尽性螢光体層を形成した後、
支持体を設ける手順をとってもよい。
前記スパッタリング法に於ては、複数の輝尽性螢光体原
料をターゲットとして用い、それを同時あるいは順次ス
パッタリングして、支持体上で目的とする輝尽性螢光体
を合成すると同時に輝尽性螢光体層を形成することも可
能である。また、前記スパッタリング法に於ては、必要
に応じて02゜H2等のガスを導入して反応性スパッタ
リングを行ってもよい。
さらに前記スパッタリング法に於ては、スパッタリング
時必要に応じて被蒸着物(支持体あるいは保護層)を冷
却あるいは加熱してもよい。またスパッタリング終了後
輝尽性螢光体層を加熱処理してもよい。
第3の方法としてCVD法がある。また、第4の方法と
してイオンブレーティング法がある。
前記本発明の製造方法に於て、輝尽性螢光体層の堆積速
度は0.2μm/分〜300μm/分であることが好ま
しい。堆積速度が0.2μm/分未満の場合には輝尽性
螢光体層が透明となり易いばかりか本発明の放射線画像
変換パネルの生産性が低く好ましくない。
また、堆積速度が300μm 7分を越える場合には堆
積速度のコントロールが難しく好ましくない。
本発明の放射線画像変換パネルの輝尽性螢光体層の層厚
は目的とする放射線画像変換パネルの放射線に対する感
度、輝尽性螢光体の種類等によって異なるが、30μm
〜1000 amの範囲から選ばれるのが好ましく、5
0μm〜800μmの範囲から選ばれるのがより好まし
い。輝尽性螢光体層の層厚を30μm未満にした場合に
は放射線吸収率が極端に低下して放射線感度が悪くなり
、画像の粒状性が劣化するばかりか、輝尽性螢光体が透
明となり易く、輝尽励起光の輝尽性螢光体層中での横方
向への広がりが著しく増大し、画像の鮮鋭性が劣化する
傾向にあるので好ましくない。
本発明の放射線画像変換パネルの輝尽性螢光体層が微細
柱状結晶を有する場合には、該微細柱状結晶の大きさは
、柱の直径が1μm〜300μm、好ましくは1μm〜
15011mの範囲から選ばれる。微細柱状結晶か細す
ぎる場合には、輝尽性螢光体層の散乱性が強まり、輝届
励起光が拡散して放射線画像変換パネルの画像の鮮鋭性
が劣化するので好ましくない。また、微細柱状結晶が太
すぎる場合には、輝尽性螢光体層が透明となり易く、輝
尽励起光の輝尽性螢光体層中での横方向への広がりが増
大し、画像鮮鋭性が劣化するので同様に好ましくない。
本発明に於て輝尽性螢光体層を輝尽励起光に対して不透
明にするには前述のように輝尽性螢光体の気相堆積時に
該螢光体層が微細結晶の集合体となるようにコントロー
ルしてもよいし、輝尽性螢光体層を輝尽励起光波長領域
の光を吸収するような色素、顔料等で着色してもよい。
また、前記輝尽性螢光体層の輝尽励起光入射側とは反対
の面に前記輝尽励起光波長領域の光を吸収する吸収層を
設けてもよい。
更に前記方法は組合わせて用いてもよい。
第2図(a)は、本発明の放射線画像変換パネルの1例
についての輝尽性螢光体層厚及び該層厚に対応する輝尽
性螢光体の耐着量と放射線に対する感度との関係、第2
図(b)は前記本発明の放射線画像変換パネル例の輝尽
性螢光体層厚と該放射線画像変換パネルによって得られ
る画像の鮮鋭性との関係を示している。
本発明の放射線画像変換パネルのように螢光体を堆積さ
せた気相堆積型の輝尽性螢光体層は、従来の螢光体を結
合剤中に懸濁分散させた分散型の放射線画像変換パネル
と比較すると明かなように結着剤を含んでいないので輝
尽性螢光体の耐着量(充填率)が従来の放射線画像変換
パネルの約2倍あり、輝尽性螢光体層単位厚さ当りの放
射線吸収率が向上し、従来の放射線画像変換パネルより
放射線に対して高感度となるばかりか、画像の粒状性が
向上する。
また、本発明の放射線画像変換パネルの輝尽性螢光体層
のように輝尽性螢光体の微細結晶が輝尽性螢光体層の層
厚方向に発達しており、該層の光誘導効果によって輝尽
励起光及び輝尽宛先の指向性に優れている場合には従来
の分散型の放射線画像変換パネル上り層厚を厚くするこ
とが可能である。
更に、本発明の放射線画像変換パネルの気相堆積型輝尽
性螢光体層は前述のように不透明であるので前記輝尽励
起光の輝尽性螢光体層中での横方向への広がりが減少し
、画像の鮮鋭性が著しく向上する。
本発明の放射線画像変換パネルにおいて用いられる支持
体としては各種高分子材料、ガラス、金fi e カ用
いられ、セルロースアセテートフィルム、ホ゛リエステ
ルフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポ
リアミドフィルム、ポリイミドフィルム、トリアセテー
トフィルム、ポリカーボネイトフィルム等のプラス千ツ
クフィルム、アルミニウム、鉄、銅、クロム等の金属シ
ート、或は該金属酸化物の被覆層を有する金属シートが
好ましい。
これら支持体の表面は滑面であってもよいし、輝尽性螢
光体層との接着性を向上させる目的でマット面としても
よいし反射層あるいは吸収層を設けてもよい。また、支
持体の表面は第3図(a)に示すような凹凸面31とし
てもよいし、(b)に示すように隔絶されたタイル状板
33を敷きつめた構造でもよい。第3図(a)の場合に
は輝尽性螢光体層が第3図(C)の断面図に示すような
凹凸面31によって細分化されるので画像の鮮鋭性が一
段と向上する。第3図(b)の場合には輝尽性螢光体層
が支持体のタイル状板33の輪郭を維持しながら堆積す
るので、結果的には輝尽性螢光体層は第3図(d)の断
面図に示すように亀裂36によって隔絶された輝尽性螢
光体の柱状ブロック35から成るため、画像の鮮鋭性が
一段と向上する。
さらに、これら支持体は輝尽性螢光体層との接着性を向
上させる目的で輝尽性螢光体層が設けられる面に下引層
を設けてもよい。また、これら支持体の層厚は用いる支
持体の材質等によって異なるが、一般的には80μm〜
2000 timであり、取扱い上の点からさらに好ま
しくは80 trm〜1000μmである。
本発明の放射線画像変換パネルにおいては、一般的に前
記輝尽性螢光体層が露呈する面に、輝尽性螢光体層を物
理的にあるいは化学的に保護するための保護層が設けら
れてもよい。この保aFTIは保護層用塗でi液を輝尽
性螢光体居士に直接塗布して形成してもよいし、あるい
はあらかじめ別途形成した保護層を輝尽性螢光体層上に
接着してもよい。保護層の材料としては酢酸セルロース
、ニトロセルロース、ホ゛リメ千ルメタクリレート、ボ
リビニルフ゛チラール、ポリビニルホルマールカーボネ
ート、ポリエステル、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、ナイロン等の通常の保護
層用材料が用いられる。また、この保護層は蒸着法、ス
パッタ法により、SiC 、 SiO□. SiN, 
A/203などの無機物質を積層して形成してもよい。
これらの保護層の層厚は一般には0.1/1m〜100
 am程度が好ましい。
本発明の放射線画像変換パネルは第4図に概略的に示さ
れる放射線画像変換方法に用いられた場合、優れた鮮鋭
性、粒状性および感度を与える。
すなわち、第4図において、41は放射線発生装置、・
12は被写体、43は本発明の放射線画像変換パネル、
44は輝尽励起光源、45は該放射線画像変換パネルよ
り放射された輝尽発光を検出する光電変換装置、46は
45で検出された信号を画像として再生する装置、47
は再生された画像を表示する装置、48は輝尽励起光と
輝尽発光とを分離し、輝尽発光のみを透過させるフィル
ターである。なお、45以降は43からの光情報を何ら
かの形で画像として再生できるものであればよく、上記
に限定されるものではない。
第4図に示されるように、放射線発生装置41からの放
射線は被写体42を通して本発明の放射線画像変換パネ
ル43に入射する。この入射した放射線は放射線画像変
換パネル43の輝尽性螢光体層に吸収され、そのエネル
ギーが蓄積され、放射線透過像の蓄積像が形成される。
次にこの蓄積像を輝尽励起□光源44からの輝尽勤先で
励起して輝尽発光として放出せしめる。放射線画像変換
パネル43は、輝尽性螢光体層が輝尽励起光に対し不透
明であるので輝尽励起光の該輝尽性螢光体層中での指向
性が高く、前記輝尽励起光による走査の際に輝尽励起光
が輝尽性螢光体層中で拡散するのが抑制される。
放射される輝尽発光の強弱は蓄積された放射線エネルギ
ー砒に比例するので、この光信号を例えば光電子増倍管
等の光電変換装置45で光電変換し、画像再生装置i¥
46によって画像として再生し、画像表示装置47によ
って表示することにより、被写体の放射線透過像を観察
することができる。
(実施例) 次に本発明を実施例によって説明する。
実施例 1 支持体として500μm 厚の化学強化ガラスを蒸着器
中に設置し、該支持体を150°Cに加熱した。
次にエレクトロンビーム蒸着用の水?9r IJA 坩
t/& 中ニアルカリハライド輝尽性螢光体( RbB
r : 0.0006Te)を入れ、所定の位置にセ・
ノドし、続いて蒸着器を排気して2 X 10−6To
rr  の真空度とルた。
次にエレクトロンビームガンに電流を流し、エレクトロ
ンビーム法によってアルカツノ1ライド輝尽性螢光体を
加熱蒸発させ化学強化ガラス上に輝尽性螢光体層の層厚
が300 tim  の厚さになるまで堆積させ、本発
明の放射線画像変換パネルAを得た。なお、蒸着速度は
5μm/分であった。
このようにして得られた本発明の放射線画像変換パネル
Aに管電圧80KVpのX線を10 mR照射した後、
He−Ne  レーザ光( 633 nm )で輝尽励
起し、輝尽性螢光体層から放射される輝尽発光を光検出
器(光電子増倍管)で光電変換し、この信号を画像再生
装置によって画像として再生し、銀塩フィルム上に記録
した。信号の大きさより放射線画像変換パネルAのX線
に対する感度を調べ、また得られた画像より、画像の変
調伝達関数(MTF)および粒状性を調べ第1表に示ス
第1表において、X線に対する感度は本発明の放射線画
像変換パネルAを100として相対値で示しである。ま
た、変調伝達関数(MTF)は、空間周波数が2サイク
ル/K11の時の値であり、粒状性は(良い、普通、悪
い)をそれぞれ(○,△.×)で示しである。
また、本発明の放射線画像変換パネルAの輝尽性螢光体
層の平行光透過率を第5図に示す装置(阿部設計製ドラ
ムスキャンデンシトメータ モデル2605 ’)で測
定し、第1表に併記する。なお用いた光の波長は630
 nm であった。
実施例 2 支持体として500μm 厚の化学強化ガラスを高周波
スパッタリング装置中に設置し、該支持体を200℃に
加熱した。次にスパッタリング・ターゲットとしてアル
カリハライド輝尽性螢光体(0,95RbBr lIO
,05CsF : 0.001 Tl )  をスパッ
タリング装置内に設置し、続いてI X tO−Tor
r  の真空度まで排気した。スパッタリングガスとし
てArガスを導入しながらスパッタリングを行い、化学
強化ガラス上に輝尽性螢光体層の層厚が300μmにな
るまで堆積させ、本発明の放射線画像変換パネルBを得
た。なお、スパッタリング速度は4μm/分であった。
このようにして得られた本発明の放射線画像変換パネル
Bは、実施例1と同様にして評価し、結果を第1表に併
記する。
実施例 3 実施例1に於て、支持体として化学強化ガラスを用いる
代わりに、陽極酸化法により表面を酸化させた500μ
m 厚のアルミニウムシートを封孔処理し、これに20
0℃以上の熱処理を加えて酸化アルミニウム層に多数の
亀裂を発生させ、この亀裂によって隔絶されたタイル状
板を敷きつめた構造を有する支持体を用いる以外は実施
例1と同様にして本発明の放射線画像変換パネルCを得
た。
このようにして得られた本発明の放射線画像変換パネル
Cは、実施例1と同様にして評r115シ、結果を第1
表に併記する。
比較例 1 アルカリハライド輝尽性螢光体(RbBr:0.000
6rlりs重量部とポリビニルブチラール樹脂1重量部
とを溶剤(シクロヘキサノン)5重量部を用いて混合・
分散し、輝尽性螢光体層用塗布液を調整した。次にこの
塗布液を水平に置いた300μm厚の支持体としての化
学強化ガラス上に均一に塗布し、自然乾燥させて300
μm 厚の輝尽性螢光体層を形成した。
このようにして得られた比較の放射線画像変換パネルP
は実施例1と同様にして評価し、結果を第1表に併記す
る。
第1表 第1表より明らかなように本発明の放射線画像変換パネ
ルA−Cは、対応する輝尽性螢光体層厚を有する比較の
放射線画像変換パネルPに比べてX線感度が約2倍高く
、しかも画像の粒状性が優れていた。これは本発明の放
射線画像変換パネルは気相堆積法により製造されている
ため輝尽性螢光体層中の輝尽性螢光体の充填率が塗布に
より製造した比較のパネルに比べて高くXmの吸収率が
良いためである。
また、本発明の放射線画像変換パネルA−Cは対応する
輝尽性螢光体層厚を有する比較の放射線画像変換パネル
Pに比べてX線感度が高いにもがかわらず鮮鋭性の点で
も優れていた。
これも本発明の放射線画像変換パネルの輝尽性螢光体層
が微細柱状結晶の構造を有し、輝尽励起光の指向性が高
いために、輝尽励起光であるHe−Ne レーザの輝尽
性螢光体層中での散乱が減少するためである。
特に本発明の放射線画像変換パネルCは、支持体に工夫
を加えて、支持体の亀裂によって輝尽性螢光体層中にも
亀裂を入れ、これによって輝尽性螢光体層を細分化する
ことにより、輝尽性螢光体層中での輝尽励起光の散乱を
一層抑制・減少することが可能となり、その結果画像の
鮮鋭性が一段と向上した。
実施例 4 実施例2に於て、輝尽性螢光体層の層厚を60μm に
したこと以外は実施例2と同様にして本発明の放射線画
像変換パネルDを得た。
このようにして得られた本発明の放射4線画像変換パネ
ルDは実施例1と同様にして1秤価し、結果を第2表に
示す。
実施例 5 実施例4に於て、支持体の加熱温度を350°Cとし、
スパッタリンゲ速度を0.81+m/ 分としたこと以
外は実施例4と同様にして本発明の放射線画像変換パネ
ルEを得た。
このようにして得られた本発明の放射線画像変換パネル
Eは実施例1と同様にして評価し、結果を第2表に併記
する。
実施例 6 実施例4に於て、支持体の加熱温度を350’Cとし、
スパッタリング速度を20μm/分としたこと以外は実
施例4と同様にして本発明の放射線画像変換パネルFを
得た。
このようにして得られた本発明の放射線画像変換パネル
Fは実施例1と同様にして評価し、結果を第2表に併記
する。
比較例 2 実施例、1に於て、輝尽性螢光体層の層厚を20μm 
にしたことと、スパッタリンゲ速度を0.05/Jm/
分としたこと以外は実施例5と同様にして比較の透明輝
尽性螢光体層を有する放射線画像変換パネルQを得た。
このようにして得られた比較の放射線画像変換パネルQ
は実施例1と同様にして評価し、結果を第2表に併記す
る。
第2表 第2表から明らかなように本発明の放射線画像変換パネ
ルDに比較して比較のパネルQは輝尽性螢光体層厚が薄
いにもかかわらず画像の鮮鋭性は劣っていた。これは比
較のパネルQは輝尽性螢光体層が透明であるので輝尽励
起光の横方向への広がりが大きくなるためである。
川に比較のパネルQは、スパッタリング速度を速めると
輝尽性螢光体層の透明性が失われるため高速スパッタリ
ングが行なえず生産性が著しく悪い。
なお、本発明の放射線画像変換パネルD、TIE。
Fは平行光透過率の向上にともない鮮鋭性が低下する傾
向にあった。
実施例 6 実施例1に於て、輝尽性螢光体としてアルカリ土類弗化
ハロケン化物螢光体(BaF’Br : 0.002 
ELI)を用いる以外は実施例1と同様にして本発明の
放射線画像変換パネルGを得た。
このようにして得られた本発明の放射線画像変換パネル
Gは、実施例1と同様にして評価し、結果を第3表に示
す。
(発明の効果) 以上述べてきたように、本発明によれば、本発明の放射
線画像変換パネルは輝尽性螢光体を気相堆積した輝尽性
螢光体層であり、且つ該層は輝尽励起光に対し不透明で
あるので輝尽性螢光体層中での輝尽励起光の横方向への
広がりが抑制され、輝尽励起光の広がりに起因する画像
の鮮鋭性の劣化が防止できる。
また、本発明の輝尽性螢光体層が気相堆■Jの結果とし
て微細柱状結晶構造を有する場合には、カ[I尿性螢光
体層中での輝尽励起光及び輝尽発光の指向性が向上し、
輝尽性螢光体層内部からの輝尽発光が検出できるので感
度が向上すると同時に輝尽励起光の散乱が低減されるの
で画像の詳説性が向上する。
また、本発明によれば輝尽性螢光体層中に結着剤が含ま
れないため、輝尽性螢光体の充填率が向上し、放射線に
対する感度が向上すると同時に放射線による量子モトル
と輝尽性螢光体層の構造モトルが減少するので画像の粒
状性が向」ニする。
本発明は、その効果が極めて大きく、工業的に有用であ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)は本発明の輝尽性螢光体層のクロスセクシ
ョンの電子顕微鏡写真、同図(b)は該螢光体層に於る
光誘導効果の説明図である。 第2図は本発明の放射線画像変換パネルの1例に於る輝
尽性螢光体の層厚(付着旦)と相対感度(同図(a))
及びMTF(同図(b))の関係を示す。 なお、第6図(a)及び(b)に従来の分散型輝尽性螢
光体層の第2図(a)及び(b)に対応する特性を示す
。 第3図は本発明に係る支持体の輝尽性螢光体を堆積させ
る面(同図(a)及び(b))、及び堆積された後の状
態をスキマチックに表した断面図である。 第4図は本発明の放射線画像変換パネルを用いる放射線
画像変換方法の概要図である。 第5図は本発明に係る平行光透過率の測定に用いる装置
の概要図である。 第7図は透明輝尽性螢光体層を有する放射線画像変換パ
ネルに於るハレーションを示す断面図で図面の浄書ζ内
1 ある。 11・・・・・輝尽励起光、 12・・・・・・・輝尽発光、 13・・・・・・・・・輝尽性螢光体層、31及び32
・・・・・・・・支持体、33・・・・・・・・タイル
状板 34及び35・・・・・・・・・輝尽性螢光体層、36
・・・・・・・・・亀裂、 41・・・・・・・・・放射線発生装置、42・・・・
・・・・被写体、 43・・・・・・・・・パネル 44・・・・・・・・・輝尽励起光源、48・・・・・
・・・・フィルタ。 出願人  小西六写真工業株式会社 冶こ変更なし) 第2図 (b) 第4図 第5図 51  ハo’r−ンランプ 53 、65   了1\−キイー 59  1人圭斗 第6図 (a) (b) °    ′”°0赫甲、) 第7図 71 速B已9Y鵞尽性宝礼体眉 手奪、″、もu1E摺:(方式) %式% 2、発明の名称 放射線画像変換パネル及びその製造方法3、補正をする
者 i1丁訃との関係 特許出;9n人 IF所 東京都新宿区西折宿1丁目26番2号小西六写
真工業株式会11  (電話0.125−83−152
1)特  許  部 ・t、補正命令の日付 昭和61年l713[−](]発送ロ昭和61年1月2
8日5、補正の料象 明細書の「図面の簡単な説明」の欄及び「図面」6、補
正の内容 (1)1図面の簡単な説明」の欄に於て、[第1図(、
)は・−・の電子顕微鏡写真、」とあるを、「第1図(
a)は本発明の輝尽性蛍光体層の結晶構造のクロスセク
ションの電子顕微鏡写真、」と訂正する。 (2)「図面」の第1図(a)及び(b)を別紙の辿り
訂正する。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)支持体上に少くとも一層の輝尽性蛍光体層を有す
    る放射線画像変換パネルに於て、前記輝尽性蛍光体層は
    輝尽性蛍光体を気相堆積した層であり、且つ該層は輝尽
    励起光に対し不透明であることを特徴とする放射線画像
    変換パネル。
  2. (2)支持体上に少くとも一層の輝尽性蛍光体層を有す
    る放射線画像変換パネルの製造に於て、前記輝尽性蛍光
    体層は輝尽性蛍光体層を気相堆積して形成し、輝尽励起
    光に対し輝尽性蛍光体層を不透明に構成することを特徴
    とする放射線画像変換パネルの製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59202100A (ja) * 1983-04-30 1984-11-15 コニカ株式会社 放射線画像変換パネル及びその製造方法

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JPS59202100A (ja) * 1983-04-30 1984-11-15 コニカ株式会社 放射線画像変換パネル及びその製造方法

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