JPS63307399A - ガラス質保護層を有する放射線画像変換パネルの製造方法 - 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】 〔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、さらに詳しくは長期間の使用に耐え
う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〕

ｘｉ両画像ような放射線画像は病×診断坩などに多く用
いられているに のＸ線画像を得るために、ハロゲン化銀感光材料に代っ
て蛍光体層から直接画像を取出すＸ線画゛像変換方法が
工夫されている。

この方法は、被写体を透過した放射線（一般にＸ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
または熱エネルギーで励起することによりこの蛍光体が
上記吸収により蓄積してい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で
ある。

具体的には、例えば、米国特許３，８５９，５２７号及
び特開昭５５−１２１４４号には輝尽性蛍光体を用い可
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、支持体上に輝尽性蛍光体層（以後輝尽層と
略称）を形成した放射線画像変換パネル（以後変換パネ
ルと略称）を使用するもので、この変換パネルの輝尽層
に被写体を透過した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、しかる凌にこの輝尽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バートコビイとして再生してもよい
し、ＣＲＴ上に再生してもよい。

この放射線画像変換方法において使用される変換パネル
は、放射線画像情報を蓄積した後輝尽励起光の走査によ
って蓄積エネルギーを放出するので、走査後再度放射線
画像の蓄積を行うことができ、繰返し使用が可能である
。

そこで、前記変換パネルは、得られる放射線画像の画質
を劣化させることなく長期間あるいは多数回繰返しの使
用に耐える性能を有することが望ましい、そのためには
前記変換パネル中の輝尽層が外部からの物理的あるいは
化学的刺激から十分に保護される必要がある。

従来の変換パネルにおいては、上記の問題の解決を図る
ため、変換パネルの支持体上の輝尽層面を被覆する保護
層を設ける方法がとられてきた。

この保護層は、たとえば特開昭５９−４２５００号に記
述されているように、保護層用塗布液を輝尽層上に直接
塗布して形成されるか、あるいはあらかじめ別途形成し
た保護層を輝尽層上に接着する方法により形成されてい
る。

しかしながら、一般的に用いられる有機高分子から成る
保護層はある程度の水分及び／または湿気に対し透過性
であり、輝尽層が水分を吸収し、その結果変換パネルの
放射線感度の低下あるいは輝尽励起光照射を受けるまで
の蓄積エネルギーの減衰が大きく、得られる放射線画像
の画質のばらつき及び／または劣化をもたらしていた。

また、前述のような保護層を有する従来の変換パネルに
おいては、保護層の表面硬度が小さいため搬送時におけ
る搬送ローラ等の機械部分との接触により保護層表面に
傷を生じたり、緩衝性が不充分なため輝尽層中に亀裂、
折れを生じ易く、得られる放射線画像の画質が繰返し使
用回数の増大とともに劣化する欠点を有しており、透明
性を損うことなく防湿性、強度、ｖｉ街性の面からの改
良が望まれていた。

〔発明の目的〕

輝尽性蛍光体を用いた変換パネルにおける前記要求に沿
い、本発明の目的は、輝尽層を外部からの化学的刺激、
特に水分に対して十分保護することができ、高感度、高
鮮鋭性及び高粒状性を長期間にわたり維持し、良好な状
態で使用することが可能である耐久性及び耐用性の高い
変換パネルを提供することにある。

また本発明の他の目的は、前記輝尽層を外部からの物理
的刺激に対して保護することにより長期及び繰返し使用
に対する耐久性及び耐用性を向上させた変換パネルを提
供することにある。

〔発明の構成〕

前記本発明の目的は、支持体上に輝尽層と少くとも一層
のｃＡ護層とを構成層として有する変換ノ（ネルに於て
、前記少くとも一層の保護層をガラス扮末を層状に敷設
し焼成してガラスａ層とすることを特徴とするガラス質
保護層を有する変換）（ネルの製造方法によって達成さ
れる。

次に本発明の詳細な説明する。

本発明に係る保３１！ｌに用いられるプラス質としては
、輝尽層の水分吸収による特性の低下を防ぐために耐湿
性の優れた物質が好ましい。

また変換パネルは搬送時における搬送ローラ等の機械部
分との接触により保護層表面に傷を生じ易く、繰返し使
用回数の増大とともに放射線画像の画質が劣化する。こ
れを防ぐために保、１！層の強度は硬いことが望まれる
。

また１１［尽起光、輝尽発光のいずれに対しても高い透
過率を有することが好ましい。これは輝尽励起光のエネ
ルギーをできるだけ有効に輝尽性蛍光体の輝尽発光発生
に用い、さらにその輝尽発光をできる限り高感度で検出
するためである。

以上述べた保護層に対する要求に添いうるガラス質とし
ては、酸化物ガラス系素材があげられる。

即ち珪酸塩ガラス、燐酸塩ガラス更に硼酸塩がラス等が
挙げられ、特に珪酸塩系ガラスが好しい。

具体的には石英ガラス（Ｓｉ０２）、鉛珪Ｉ！２ガラス
（ＰｂＯ・５ｉＯｚ＞、鉛硼珪酸〃ラス　（Ｉ’ｂＯ−
８２０，・ＳｉＯ□）、亜鉛硼珪酸ガラス　（ＺｎＯ・
Ｂ２Ｏ３・ＳｉＯ□）、アルミノ珪酸ガラス（＾１２０
３・ＳｉＯ□）、アルミノ石灰珪酸ガラス（ＣａＯ・＾
１２０．・５ｉＯｚ）、カルシウム硼珪酸ガラス　（Ｃ
ａＯ・Ｂ２Ｏ３・５ｉＯｚ）等が挙げられる。

またガラス質保護層の防湿性、耐酸性等の化学耐久性或
は透明安定性を損わない範囲でＣａＯ組成の増量、Ｎａ
２Ｏの添加を行って熔融点を下げてもよい。

またガラス粉末粒径は１〜１００μ諭が好しい。

第１図に本発明に係る変換パネルの態様例を断面図で示
す。

第１図（１）において１１は支持体、１２は輝尽層、１
３ａは本発明の方法により設けられたガラス質の保護層
である。

第１図（１）はガラス質保護層が一層の場合であるが、
第１図（２）のように二層構造あるいはそれ以上の多層
保護ＮＩ楕遣としてもよい。

また第１図（３）のごとくガラス質保護層の上に特開昭
５９−４２５００号に提案されている保護層用塗布液を
直接塗布した多層保護層を形成してもよいし、保護層の
材質としては、特開昭６１−１７６９００号で提案され
ている、放射線および／または熱によって硬化される樹
脂を用いてもよい。

また、これら有機高分子物から成る保護層と本発明に係
るガラス質保護層はその組成及び層の上下順のいかなる
組合わせで用いられてもよい。

面記有機高分子物の保護層用材料としては、たとえば酢
酸セルロース、ニトロセルロース、エチルセルロースな
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、ポリビニフレホルマール
、ポリカーボネート、ポリ酢酸ビニル、ポリアクリロニ
トリロニトリル、ポリメチルアリルアルコール、ポリメ
チルビニルケトン、セルロースジアセテート、セルロー
ストリアセテート、ポリビニルアルコール、ポリアクリ
ル酸、ポリメタクリル酸、ポリグリシン、ポリアクリル
アミド、ポリビニルとロリドン、ポリビニルアミン、ポ
リエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ホモ塩化ビ
ニリデン、ポリ塩化ビニル、ポリアミド（ナイロン）、
ポリ四弗化エチレン、ポリ三弗化−塩化エチレン、ポリ
プロピレン、四弗化エチレン−六弗化プロピレン共重合
体、ポリビニルイソブチルエーテル、ポリスチレンなど
があげられる。

また前記放射線硬化型団謂としては、不飽和二重結合を
有する化合物またはこれを含む組成物であればよく、こ
のような化合物は好ましくは不飽和二重結合を２個以上
有するプレポリマおよび／またはオリゴマであり、さら
に、これらに不飽和二重結合を有する単量体（ビニルモ
ノマ）を反応性希釈剤として含有させることができる。

次に、本発明に係るガラス質保護層の形成法について述
べる。

前述したガラス粉末を輝尽層上に散布し、焼成すればプ
ラス質層が得られる。あるいは、該ガラス粉末を適当な
ビヒクルと十分に混疎しでペーストとし、表−１に示し
た方法に上り輝尽層上に塗布し、乾燥後焼成することに
より、プラス質層としてもよい。

前記プラス質層の層厚は１〜１００μｍ程度が好ましい
。

また高分子物を用いた保護層は特開昭５９−４２５００
号に述べられた方法、また硬化型樹脂を用いる場合は特
開昭６１−１７６９００号に述べられた方法を用いて設
けることができる。

また高分子物を用い形成される保護層の一層の層厚は１
μａ１〜１０００μｍ程度、さらに好ましくは２μｍ〜
５０μｍ程度の範囲にあることが好ましい。

本発明において用いる輝尽性蛍光体は、最初の光らしく
は高エネルギー放射線が照射された後に、光的、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蛍光体であるが、実用的な面から
好ましくは５００ｎｍ以上の輝尽励起光によって輝尽発
光を示す蛍光体である。該輝尽性蛍光体としては、例え
ば特開昭４８−８０４８７号に記載されているＢａ５Ｏ
，：＾Ｘ１特開昭４８−８０４８９号に記載されている
５ｒＳ０４：＾Ｘ、特開昭５３−３９２７７号のＬｉ２
［１−０，Ｃｕ、：Δｇ等、特開昭５４−４７８８３号
のＬｉ２Ｏ・（Ｂ２０□）ｘ：Ｃｕ及びＬｉ２Ｏ・（Ｂ
２０２）ｘ：Ｃｕ。

＾ｇ等、米国特許３，８５９，５２７号のＳｒＳ：Ｃｅ
、Ｓｍ、　ＳｒＳ：　Ｅｕ、　Ｓｓ、Ｌａ２０□Ｓ：Ｅ
ｕ、　Ｓｓ及び（Ｚｎ、　Ｃｄ）Ｓ：Ｍｎ−Ｘで表され
る蛍光体が挙げられる。

また、特開昭５５−１２１４２号に記載されているＺ　
ｎ　Ｓ　：Ｃｕ、　Ｐｂ蛍光体、一般式ＢａＯ・ｘＡ１
２０ｓ：Ｅｕ″Ｃｈ表されるアルミン酸バリウム蛍光体
、及び一般式Ｍｌ”０・ｘＳ！０２：八で表されるアル
カリ土類金属珪酸塩系蛍光体が挙げられる。また、特開
昭５５−１２１４３号に記載されている一般式 ％式％： で表されるアルカリ土類弗化ノ１０デン化物蛍光体、特
開昭５５−１２１４４号に記載されている一般式％式％
： で表され蛍光体、特開昭５５−１２１４５号に記載され
ている一般式 ％式％： で表される蛍光体、特開昭５５−８４３８９号に記載さ
れている一般式 ％式％ で表される蛍光体、特開昭５５−１６００７８号に記載
されている一般式 Ｍ”ＦＸ　−ｘＡ：ｙＬｎ で表される希土類元素付活２価金属フルオロハライド蛍
光体、一般式ＺｎＳ：＾、　ＣｄＳ：＾、　（Ｚｎ、　
Ｃｄ）Ｓ：＾、　ＺｎＳ：＾ｌＸ及ＣｄＳ：八、へで表
される蛍光体、特開昭５９−３８２７８号に記載されて
いる下記いづれがの一般式 ％式％： ： で表される蛍光体、下記いづれかの一般式ｎＲｅＸ、　
　・　＋ｓＡＸ’ｚ　　：　　ｘＥｕｎＲｅＸ３・ｗＡ
Ｘ’２　：　ｘＥｕｔ　ｙｓｍ牧で表される蛍光体、及
び下記一般式 ８式％ で表されるアルカリハライド蛍光体等が挙げられる。特
にアルカリハライド蛍光体は、蒸着・スパッタリング等
の方法で輝尽層を形成させやすく好ましい。

しかし、本発明に係る変換パネルにｍいられる輝尽性蛍
光体は、前述の蛍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分示
す蛍光体であればいがなる蛍光体であってもよい。

本発明に係る変換パネルは前記の輝尽性蛍光体の少なく
とも一種類を含む一つ若しくは二つ以上の輝尽層から成
る輝尽層群であってもよい。また、それぞれの輝尽層に
含まれる輝尽性蛍光体は同一であってもよいが異なって
いてもよい。

本発明の輝尽層は塗布方法、気相成長方法のいづれによ
ってもよいが、気相成長型の輝尽層を有するパネルの方
が塗布型よりも鮮鋭性に優れ好ましい。

前記輝尽性蛍光体を気相成長させる第１の方法としては
蒸着法がある。第２図に蒸着装置の概要図を示した。

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１Ｏ−６Ｔｏｒｒ程度の真空度とする
０次いで、前記輝尽層の少なくとも一つを抵抗加熱法、
エレク］・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蛍光体を所望の厚さに堆積させる。

この結果、結着剤を含有しない輝尽層が形成されるが、
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。

また、前記蒸着法においては、輝尽性蛍光体原料を複数
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蛍光体を合成すると
同時に輝尽層を形成することも可能である。

さらに前記蒸着法においては、蒸着時、必要に応じて被
蒸着物を冷却あるいは加熱してもよい。

また、蒸着終了後輝尽性蛍光体層を加熱処理してもよい
。

更に第２の方法としてスパッタ法、第３の方法としてＣ
ＶＤ法が前記蒸着法同様有用である。

本発明に係るパネルの輝尽層の層厚は、目的とする変換
パネルの放射線に対する感度、輝尽性蛍光体の種類等に
よって異なるが、結着剤を含有しない場合１μｍ〜１０
００μｍの範囲、さらに好ましくは２０μ１１〜８００
μ−の範囲から選ばれるのが好ましく、結着剤を含有す
る場合で１０μＩ１１〜１０００μｍの範囲、さらに好
ましくは２０μｍ〜５００μＩの範囲から選ばれるのが
好ましい。

本発明に係る変換パネルにおいて用いられる支持体とし
ては例えばアルミナ等のセラミンクス板化学的強化ガラ
ス等のガラス板、アルミニウム、鉄、銅、クロム等の金
属板或は該金属酸化物の被覆層を有する金属板が好まし
い。

また、これら支持体の層７は用いる支持体の材質等によ
って異なるが、一般的には８０μＩ〜３０００μｍであ
り、取り扱い上の点から、さらに好ましくは８０μ−〜
１０００μ鴎である。

これら支持体の表面は滑面であってもよいし、輝尽層と
の接着性を向上させる目的でマ・／ト面としてもよい。

また、支持体の表面はｖＪ３図（ａ）に示すような門凸
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）の場合には輝尽層が第３図（ｃ）の断面図
に示すように凹凸面３１によって細分化されるのでｌｉ
！ｉＩ像の鮮鋭性が一段と向上する。

ｆｊＳ３図（ｂ）の場合には輝尽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蛍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。

また、変換パネルの端部の輝尽層を保護する目的で第３
図（ｅ）に示すように、支持体３２の周囲の縁に折立枠
３７を設け、その中央部の四部に輝尽層３８を形成し、
該輝尽層上に蓋をするように保：ａ層３９を設けること
もできる。

さらに、これら支持体１−には、輝尽層との接着性を向
にさせる目的で輝尽層が設けられる面に下引層を設けて
もよいし、必要に応じて光反射層、光吸収Ｎ等を設けて
もよい。

本発明による変換パネルは第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る。

すなわち、第４図において、４１は放射線発生装置、４
２は被写体、４３は本発明に係る変換パネル、４４は輝
尽励起光源、４５は該変換パネルより放射された輝尽蛍
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蛍光とを分離し
、輝尽蛍光のみを透過させるフィルタである。尚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ｊ７て変換パネル４３に入射する
。この入射した放射線はパネル４３の輝尽層に吸収され
、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からの輝尽励起光で
励起して輝尽発光として放出せしめる。

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
ー量に比例するので、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４６に
よって画像として再生し画像表示装置４７によりて表示
することにより、！１を写体ｙ＞放射線透過像をｉ￥１
することができる。

〔実施例〕

次に実施例によって本発明を説明する。

実施例　１ ５００μｍ厚の石英ガラス支持体に、第２図に示した蒸
着装置でアルカリハライド蛍光体（Ｒｂ［ｌｒ；０．０
００６ＴＮ）を３００μＩ蒸着した（パネルＰ）。

次に下記組成のペーストをスリーロールミルで十分混練
しで調整し、上記パネルＰにステンレス製のスクリーン
（１５０メツシユ、４０μｍ厚）で印刷した。

船側珪酸プラス粉末（Ｇ＾−１日本電気硝子製）ニア５
　　重量部 エチルセルロース　　　　　　　：２．５重量部ブチル
カルピトール　　　　　　：　２２．５重量部その後、
１２０℃で１０分間乾燥し、６００℃で６０分間焼成し
て、ガラス質保護層厚２０μｍのパネルＡを得た。

実施例　２ ガラス粉末として亜鉛硼珪酸ガラス（Ｇ＾−１２日本電
気硝子製）を使用し、焼成を６００℃、１０分間とした
以外は、実施例１と同様にしてパネルＢを得た。

実施例　３ 実施例１で得られた変換パネルＡに厚さ５μｍのポリエ
チレンフィルムにポリエステル系接着剤を付与したもの
を接着して第２の保護層を形成し、変換パネルＣを得た
。

比較例　１ 実施例１で用いた変換パネルＰの輝尽層面に実施例３同
様、厚さ５μｍのポリエチレンフィルムにポリエステル
系接着剤を付与したものを接着して保護層を形成し、比
較の変換パネルＥを得た。

比較例　２ 実施例１で用いた変換パネルＰの輝尽層面に厚さ１０μ
ｍの塩化ビニリデン−塩化ビニル共重合体フィルムの片
面にエポキシ変性ポリオレフィン系接着剤を付与したも
のを接着して保護層を作成し、比較の変換パネルＦを得
た。

以上のように得られた本発明の変換パネルＡ。

Ｂ、Ｃおよび比較の変換パネルＥ、Ｆについて、それら
の保護層の耐湿性を次のようにして評価した。

前記パネルＡ、Ｂ、ＣおよびＥ、Ｆを気温５０℃、相対
湿度５０％の恒温恒湿槽内に３５０時間放置し、その処
置前後での放射線に対する感度を測定して放置後の放射
線感度の、放置面の放射線感度に対する比を求め、その
比の値により耐湿性を評価した。

その結果を表−２に示す。

表−２ 表より明らかなように、本発明のパネルＡ　、　Ｂ　。

Ｃはいずれも比較のパネルＥ、Ｆに対し、２倍近い放射
線角度比を得た。このことは本パネル中に設けられたガ
ラス質保護層が耐湿性に対して著しい効果をもつことを
示している。

更に前記のパネルの防傷性についてサンドブラストでチ
ェックした所ガラス質層を表面にもつパネルＡ、Ｂに阿
らの“曇″を生ずることはなかった。

また透明性については何らの支障はなかった。

〔発明の効果〕

本発明の変換パネルは、その保護層の少なくとも一部が
ガラス質で形成されているこＬから、強度に優れ、また
保護層を設けたことによる感度、鮮鋭性の低下を防ぎ、
なおかつ耐湿性が特に優れているため輝尽層の吸湿によ
る劣化を防ぐことができ、長期間にわたり良好な状態で
使用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る変換パネルの基本的構造を示す
断面図である。 第２図は本発明の実施例に用いられる気相堆積法の中の
一例である電子ビーム加熱蒸着装置の断面概要図である
。 第３図は支持体の蒸着素地表面の形状を例示した図であ
る。 第４図は放射線画像変換方法を説明する図である。 １１・・・支持体 １２・・・輝尽性蛍光体層 １３ａ、　１３ｂ及び１４　・・・保護層出願人　小西
六写真工業株式会社 第１図 １２−一一〜桿爪′１″Ｌ螢り体層 ＋３ａ、１３ｂＡ＆　１４−保伎層 Ｐ−（Ｎ 第３図 （ａ）　　　　　　　（ｂ＞ 第４

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 支持体上に輝尽性蛍光体層と少くとも一層の保護層とを
   構成層として有する放射線画像変換パネルに於て、前記
   少くとも一層の保護層を、ガラス粉末を層状に敷設し焼
   成してガラス質層とすることを特徴とするガラス質保護
   層を有する放射線画像変換パネルの製造方法。