JP2006098075A - 放射線画像変換パネル及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】支持体と輝尽性蛍光体層との接着性が向上し、かつ構造モトルの良好な放射線画像変換パネル及びその製造方法を提供すること。
【解決手段】支持体上に、気相堆積法により形成した輝尽性蛍光体層及び保護層を有する放射線画像変換パネルの製造方法において、該輝尽性蛍光体層の形成前に支持体表面をエネルギー照射処理する。
【選択図】 なし
【解決手段】支持体上に、気相堆積法により形成した輝尽性蛍光体層及び保護層を有する放射線画像変換パネルの製造方法において、該輝尽性蛍光体層の形成前に支持体表面をエネルギー照射処理する。
【選択図】 なし
Description
本発明は、支持体と輝尽性蛍光体層との接着性が向上し、かつ構造モトルの良好な放射線画像変換パネル及びその製造方法に関する。
X線画像のような放射線画像は、病気診断用等の分野で多く用いられている。このX線画像を得る方法としては、被写体を通過したX線を蛍光体層(蛍光スクリーン)に照射し、これにより可視光を生じさせた後、この可視光を通常の写真を撮るときと同様にして、ハロゲン化銀写真感光材料に照射し、次いで現像処理を施して可視銀画像を得る、いわゆる放射線写真方式が広く利用されている。
しかしながら、近年では、ハロゲン化銀塩を有するハロゲン化銀写真感光材料による画像形成方法に代わり、蛍光体層から直接画像を取り出す新たな方法が提案されている。
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させ、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させ、この蛍光を検出し画像化する方法がある。
具体的には、例えば、米国特許第3,859,527号及び特開昭55−12144号等に記載されているような輝尽性蛍光体を用いる放射線画像変換方法が知られている。
この方法は、輝尽性蛍光体を含有する放射線画像変換パネルを使用するもので、この放射線画像変換パネルの輝尽性蛍光体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密度に対応する放射線エネルギーを蓄積させて、その後、輝尽性蛍光体を可視光線、赤外線等の電磁波(励起光)で時系列的に走査・励起することにより、輝尽性蛍光体中に蓄積されている放射線エネルギーを輝尽発光として放出させ、この光の強弱による信号を、例えば、光電変換して、電気信号を得て、この信号をハロゲン化銀写真感光材料等の記録材料、CRT等の表示装置上に可視像として再生するものである。
上記の放射線画像の再生方法によれば、従来の放射線写真フィルムと増感紙との組合せによる放射線写真法と比較して、はるかに少ない被曝線量で、かつ情報量の豊富な放射線画像を得ることができるという利点を有している。
このように輝尽性蛍光体は、放射線を照射した後、励起光を照射すると輝尽発光を示す蛍光体であるが、実用的には、波長が400〜900nmの範囲にある励起光によって、300〜500nmの波長範囲の輝尽発光を示す蛍光体が一般的に利用される。
これらの輝尽性蛍光体を使用した放射線画像変換パネルは、放射線画像情報を蓄積した後、励起光の走査によって蓄積エネルギーを放出するので、走査後に再度放射線画像の蓄積を行うことができ、繰り返し使用が可能である。つまり従来の放射線写真法では、一回の撮影ごとに放射線写真フィルムを消費するのに対して、この放射線画像変換方法では放射線画像変換パネルを繰り返し使用するので、資源保護、経済効率の面からも有利である。
放射線画像変換パネルを使用した放射線画像変換方式の優劣は、放射線画像変換パネルの輝尽性発光輝度及びパネルの発光均一性に大きく左右され、特に、これらの特性は用いる輝尽性蛍光体の特性が大きく支配されていることが知られている。
また、さまざま条件下で用いられる放射線画像変換パネルにおいて、支持体と蛍光体層との接着性が重要な特性の1つであり、特許文献1では支持体と蛍光体層間に架橋剤を含有する下引き層を設ける方法が開示されているが、単に下引き層を設けるだけでは、その上に塗設される蛍光体層の乾燥過程で、蛍光体層に含まれる溶剤の拡散により、下引き層が溶解したり、あるいは変形により蛍光体層の面質が不均一となり、画像ムラを招く結果となる。
また、蛍光体シートの製造過程において、支持体上に下引き層を形成後、一旦ロール状に積層した状態で巻き取ったり、あるいは規定のサイズのシート状とし、それらを積層して保存させる場合、積層された状態で一定期間保存されると下引き層と上部の支持体裏面とでブロッキング現象を起こし、接着してしまう故障がしばしば発生する。
このように、放射線画像変換パネルにおいては、支持体との接着性が改良された放射線画像変換パネルの開発が切望されている。
一方、正確な診断のためにより高画質画像を得ることができる放射線画像変換パネル、ひいてはその放射線画像変換パネルを実現するための輝尽性蛍光体への要求が高まっている。特に被爆線量を減少させつつ、有効な画像を得るために、高輝度の輝尽性蛍光体への要求が高い。また診断上画質特性の良好な輝尽性蛍光体への要求も高い。とりわけ、粒状性に大きく影響を与える蛍光体層の構造的乱れからくる、構造モトルの向上が切望されている。
上記の液相で製造される輝尽性蛍光体は輝度、粒状性の点で有利であるが、液相にて輝尽性蛍光体を得る場合、例えば、特許文献2、3に記載の方法では、収率が低く生産性が悪いという問題点を有している。収率を上げるために母液中の沃化バリウム濃度を下げると、粒子の肥大化を招き、これは画質特性上好ましくない。
輝尽性蛍光体、特にアルカリ土類金属弗化沃化物系輝尽性蛍光体の収率を上げる試みとしては、特許文献4に反応母液の濃度とフッ素源を添加した後、濃縮することにより基本組成式BaFI:xLn(Ln:Ce、Pr、Sm、Eu、Gd、Tb、Tm及びYbからなる群より選ばれる少なくとも1種の希土類元素)を満たす希土類含有角状弗化沃化バリウム結晶を得る方法が開示されている。本発明者らが追試を行った結果、記載どおりBaFI角状結晶は生成したものの、自然蒸発による濃縮を用いているため著しく生産性が低く、工業的には現実的ではないことが分かった。また、得られる角状結晶も粒径が大きく、かつ粒径分布が広いため、画像特性、特に構造モトルが悪く、実用に供することができないことが分かった。
特公平4−44959号公報
特開平10−88125号公報
特開平9−291278号公報
特開平11−29324号公報
本発明の目的は、支持体と輝尽性蛍光体層との接着性が向上し、かつ構造モトルの良好な放射線画像変換パネル及びその製造方法を提供することにある。
本発明の上記課題は、以下の構成により達成される。
(請求項1)
支持体上に、気相堆積法により形成した輝尽性蛍光体層及び保護層を有する放射線画像変換パネルの製造方法において、該輝尽性蛍光体層の形成前に支持体表面をエネルギー照射処理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。
支持体上に、気相堆積法により形成した輝尽性蛍光体層及び保護層を有する放射線画像変換パネルの製造方法において、該輝尽性蛍光体層の形成前に支持体表面をエネルギー照射処理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。
(請求項2)
前記エネルギー照射処理がプラズマ処理であることを特徴とする請求項1に記載の放射線画像変換パネルの製造方法。
前記エネルギー照射処理がプラズマ処理であることを特徴とする請求項1に記載の放射線画像変換パネルの製造方法。
(請求項3)
前記支持体がアルミニウムを主成分とする金属基板またはガラスであることを特徴とする請求項1または2に記載の放射線画像変換パネルの製造方法。
前記支持体がアルミニウムを主成分とする金属基板またはガラスであることを特徴とする請求項1または2に記載の放射線画像変換パネルの製造方法。
(請求項4)
前記エネルギー照射処理後における支持体表面の炭素量が20atm%以下であることを特徴とする請求項3に記載の放射線画像変換パネルの製造方法。
前記エネルギー照射処理後における支持体表面の炭素量が20atm%以下であることを特徴とする請求項3に記載の放射線画像変換パネルの製造方法。
(請求項5)
請求項1〜4のいずれか1項に記載の放射線画像変換パネルの製造方法により得られることを特徴とする放射線画像変換パネル。
請求項1〜4のいずれか1項に記載の放射線画像変換パネルの製造方法により得られることを特徴とする放射線画像変換パネル。
(請求項6)
前記輝尽性蛍光体層が下記一般式(1)で表される輝尽性蛍光体を含有することを特徴とする請求項5に記載の放射線画像変換パネル。
前記輝尽性蛍光体層が下記一般式(1)で表される輝尽性蛍光体を含有することを特徴とする請求項5に記載の放射線画像変換パネル。
一般式(1)
M1X・aM2X′2・bM3X″3:eA
(式中、M1はLi、Na、K、Rb及びCsからなる群から選ばれる少なくとも1種のアルカリ金属であり、M2はM1以外のLi、Na、K、Rb及びCsからなる群から選ばれる少なくとも1種のアルカリ金属であり、M3はY、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb及びLuからなる群から選ばれる少なくとも1種の3価金属であり、X、X′及びX″は各々F、Cl、Br及びIからなる群から選ばれる少なくとも1種のハロゲンであり、Aは、Eu、Tb、In、Ce、Tm、Dy、Pr、Ho、Nd、Yb、Er、Gd、Lu、Sm及びYからなる群から選ばれる少なくとも1種の金属であり、また、a、b、eはそれぞれ0≦a<0.5、0≦b<0.5、0<e≦0.2の範囲の数値を表す。)
(請求項7)
前記輝尽性蛍光体層が下記一般式(2)で表される輝尽性蛍光体を含有することを特徴とする請求項6に記載の放射線画像変換パネル。
M1X・aM2X′2・bM3X″3:eA
(式中、M1はLi、Na、K、Rb及びCsからなる群から選ばれる少なくとも1種のアルカリ金属であり、M2はM1以外のLi、Na、K、Rb及びCsからなる群から選ばれる少なくとも1種のアルカリ金属であり、M3はY、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb及びLuからなる群から選ばれる少なくとも1種の3価金属であり、X、X′及びX″は各々F、Cl、Br及びIからなる群から選ばれる少なくとも1種のハロゲンであり、Aは、Eu、Tb、In、Ce、Tm、Dy、Pr、Ho、Nd、Yb、Er、Gd、Lu、Sm及びYからなる群から選ばれる少なくとも1種の金属であり、また、a、b、eはそれぞれ0≦a<0.5、0≦b<0.5、0<e≦0.2の範囲の数値を表す。)
(請求項7)
前記輝尽性蛍光体層が下記一般式(2)で表される輝尽性蛍光体を含有することを特徴とする請求項6に記載の放射線画像変換パネル。
一般式(2)
CsX:A
(式中、XはBrまたはIを表し、AはEu、In、GaまたはCeを表す。)
CsX:A
(式中、XはBrまたはIを表し、AはEu、In、GaまたはCeを表す。)
本発明により、支持体と輝尽性蛍光体層との接着性が向上し、かつ構造モトルの良好な放射線画像変換パネル及びその製造方法を提供することができる。
本発明者は鋭意研究の結果、支持体上に、気相堆積法により形成した輝尽性蛍光体層及び保護層を有する放射線画像変換パネルの製造において、該輝尽性蛍光体層の形成前に支持体表面をエネルギー照射処理することにより、支持体と輝尽性蛍光体層との接着性が向上し、かつ構造モトルの良好な放射線画像変換パネルが得られることを見出した。
以下、本発明を詳細に説明する。
〔支持体〕
本発明の放射線画像変換パネルに用いられる支持体としては、各種のガラス、高分子材料、金属等が用いられ、例えば石英、ホウ珪酸ガラス、化学的強化ガラス等の板ガラス、また、セルロースアセテートフィルム、ポ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、ポリカーボネートフィルム等のプラスチックフィルム、アルミニウムシート、鉄シート、銅シート等の金属シートまたは該金属酸化物の被覆層を有する金属シートが挙げられる。中でもアルミニウムを主成分とする金属基板またはガラスが好ましい。これら支持体の表面は滑面であってもよいし、輝尽性蛍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。
本発明の放射線画像変換パネルに用いられる支持体としては、各種のガラス、高分子材料、金属等が用いられ、例えば石英、ホウ珪酸ガラス、化学的強化ガラス等の板ガラス、また、セルロースアセテートフィルム、ポ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、ポリカーボネートフィルム等のプラスチックフィルム、アルミニウムシート、鉄シート、銅シート等の金属シートまたは該金属酸化物の被覆層を有する金属シートが挙げられる。中でもアルミニウムを主成分とする金属基板またはガラスが好ましい。これら支持体の表面は滑面であってもよいし、輝尽性蛍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。
また、本発明においては、支持体と輝尽性蛍光体層の接着性を向上させるために、必要に応じて支持体の表面に予め接着層を設けてもよい。これら支持体の厚みは用いる支持体の材質等によって異なるが、一般的には80〜2000μmであり、取り扱い上の観点からさらに好ましいのは80〜1000μmである。
〔支持体のエネルギー照射処理〕
本発明は、輝尽性蛍光体層の形成前に前処理として支持体表面をエネルギー照射処理することが特徴である。製造に用いられる支持体(基板)は、通常表面に有機物等の汚染があり、また取り扱い中に汚染されることがあるため、この上に輝尽性蛍光体からなる蒸着膜を形成すると、汚染(皮膜または粒子状)上に輝尽性蛍光体層が形成されるため、結果として、基板と蒸着膜が剥離したり、あるいは輝尽性蛍光体層内部に亀裂等の構造的乱れが発生すると推定される。このことは、支持体と蛍光体層との接着性を低下させ、また、蛍光体層の構造的乱れが粒状性に大きく影響し、得られる放射線画像の画質(構造モトル)を低下させることになる。
本発明は、輝尽性蛍光体層の形成前に前処理として支持体表面をエネルギー照射処理することが特徴である。製造に用いられる支持体(基板)は、通常表面に有機物等の汚染があり、また取り扱い中に汚染されることがあるため、この上に輝尽性蛍光体からなる蒸着膜を形成すると、汚染(皮膜または粒子状)上に輝尽性蛍光体層が形成されるため、結果として、基板と蒸着膜が剥離したり、あるいは輝尽性蛍光体層内部に亀裂等の構造的乱れが発生すると推定される。このことは、支持体と蛍光体層との接着性を低下させ、また、蛍光体層の構造的乱れが粒状性に大きく影響し、得られる放射線画像の画質(構造モトル)を低下させることになる。
輝尽性蛍光体層の形成前に支持体をエネルギー照射処理することにより、支持体表面の汚れ、特に有機物が除去され、また表面が改質される。
本発明において、エネルギー照射処理とは、コロナ放電、火焔処理、紫外線処理、高周波処理、グロー放電処理、プラズマ処理、レーザー処理、オゾン酸化処理等の表面処理をいう。
この表面処理のうち、コロナ放電処理は、例えば、特公昭48−5043号、同47−51905号、特開昭47−28067号、同49−83767号、同51−41770号、同51−131576号等に開示された方法により達成することができる。放電周波数は50〜5000KHZ、好ましくは5〜数100KHZが適当である。放電周波数が小さすぎると、安定な放電が得られずかつ被処理物にピンホールが生じ、好ましくない。また周波数が高すぎると、インピーダンスマッチングのための特別な装置が必要となり、装置の価格が高くなり好ましくない。被処理物の処理強度に関しては、0.001〜5kV・A・分/m2、好ましくはは0.01〜1kV・A・分/m2が適当である。電極と誘電体ロールのギャップクリアランスは0.5〜2.5mm、好ましくは1.0〜2.0mmが適当である。
表面処理であるグロー放電処理は、例えば特公昭35−7578号、同36−10336号、同45−22004号、同45−22005号、同45−24040号、同46−43480号、米国特許3,057,792号、同3,057,795号、同3,179,482号、同3,288,638号、同3,309,299号、同3,424,735号、同3,462,335号、同3,475,307号、同3,761,299号、英国特許997,093号、特開昭53−129262号等を用いることができる。グロー放電処理条件は、一般に圧力は0.65〜2.3×103Pa、好ましくは2.6〜260が適当である。圧力が低すぎると表面処理効果が低下し、また圧力が高すぎると過大電流が流れ、スパークが起こりやすく、危険でもあるし、被処理物を破壊する恐れもある。放電は、真空タンク中で1対以上の空間を置いて配置された金属板または金属棒間に高電圧を印加することにより生じる。この電圧は、雰囲気気体の組成、圧力により色々な値をとり得るものであるが、通常上記圧力範囲内では、500〜5000Vの間で安定な定常グロー放電が起こる。接着性を向上せしめるのに特に好適な電圧範囲は、2000〜4000Vである。
また、放電周波数として、従来技術に見られるように、直流から数1000MHz、好ましくは50〜20MHzが適当である。放電処理強度に関しては、所望の接着性能が得られることから0.01〜5kV・A・分/m2、好ましくは0.15〜1kV・A・分/m2が適当である。
グロー放電処理する際の放電雰囲気ガス組成は、好ましくは水蒸気分圧が、10〜100%が好ましく、さらに好ましくは40〜90%である。水蒸気以外のガスは酸素、窒素等からなる空気である。このようなグロー放電の処理雰囲気中に水蒸気を定量的に導入する方法は、グロー放電処理装置に取り付けたサンプリングチューブからガスを4極子型質量分析器(日本真空製MSQ−6150)に導き、組成を定量しながら行うことで達成できる。
表面処理すべき支持体を予め加熱した状態でグロー放電処理を行うと、短時間の処理で汚染物が除去され、また支持体の黄色化を大幅に減少させることができる。予熱温度は50〜ガラス転移温度(Tg)以下が好ましく、70〜Tgがより好ましく、90〜Tgがさらに好ましい。真空中でポリマー表面温度を上げる具体的方法としては、赤外線ヒータによる加熱、熱ロールに接触させることによる加熱等がある。
グロー放電処理は、冷媒流路となる中間部を持つ電極をフィルムの幅方向に複数対向させて設置し、支持体を搬送しながら処理するのが好ましい。
グロー放電処理時の真空度は0.65〜2.3×103Paが好ましく、より好ましくは2.6〜260Paが適当である。また、電圧は500〜5000Vの間が好ましく、より好ましくは500〜3000Vである。
使用する放電周波数は、直流から数千MHz、より好ましくは50Hz〜20MHz、さらに好ましくは1KHz〜1MHzである。
放電処理強度は、0.01〜5kV・A・分/m2が好ましく、より好ましくは0.15〜1kV・A・分/m2である。
グロー放電処理を施した支持体は、直ちに特開平3−39106号記載の方法で冷却ロールを用いて温度を下げることが好ましい。
紫外線照射処理は特公昭43−2603号、同43−2604号、同45−3828号記載の処理方法によって行われるのが好ましい。水銀灯は石英管からなる高圧水銀灯で、紫外線の波長が180〜380nmの間であるものが好ましい。
紫外線処理は、従来知られているいずれの方法、例えば特公昭39−14534号、同39−16094号、同45−3828号等を用いることができる。
紫外線照射の方法については、光源は被支持体の表面温度が150℃前後にまで上昇することが支持体性能上問題なければ、主波長が365nmの高圧水銀灯ランプを使用することができる。低温処理が必要とされる場合には主波長が254nmの低圧水銀灯が好ましい。またオゾンレスタイプの高圧水銀ランプ、及び低圧水銀ランプを使用することも可能である。
好ましい実施方法としては365nmを主波長とする高圧水銀ランプで、照射光量20〜10000mJ/cm2がよく、より好ましくは50〜2000mJ/cm2である。254nmを主波長とする低圧水銀ランプの場合には、照射光量100〜10000mJ/cm2がよく、より好ましくは300〜1500mJ/cm2である。特公昭39−12838号、特開昭47−19824号、特開昭48−28067号、特開昭52−42114号記載等の処理方法によって行うことができる。
火災処理に用いるガスは天然ガス、液化プロパンガス、都市ガスのいずれでもかまわないが、空気との混合比が重要である。なぜなら、火炎処理による表面処理の効果は活性な酸素を含むプラズマによってもたらされると考えられるからであり、火炎の重要な性質であるプラズマの活性(温度)と酸素がどれだけ多くあるかがポイントである。このふたつを決めているのはガス/酸素比であり、過不足なく反応する場合がエネルギー密度が最も高くなりプラズマの活性が高くなる。具体的には、天然ガス/空気の好ましい混合比は容積比で1/6〜1/10、好ましくは1/7〜1/9である。また、液化プロパンガス/空気の場合は1/14〜1/22、好ましくは1/16〜1/19、都市ガス/空気の場合は1/2〜1/8、好ましくは1/3〜1/7である。
また、火炎処理量は4〜200kJ/m2、より好ましくは8〜80kJ/m2の範囲で行うとよい。またバーナーの内炎の先端と支持体の距離は3〜7cm、より好ましくは4〜6cmにするとよい。バーナーのノズル形状は、フリンバーナー社(米国)のリボン式、ワイズ社(米国)の多穴式、エアロジェン(英国)のリボン式、春日電機(日本)の千鳥型多穴式、小池酸素(日本)の千鳥型多穴式が好ましい。火炎処理の支持体を支えるバックアップロールは中空型ロールであり、冷却水を通して水冷し、常に20〜50℃の一定温度で処理するのがよい。
プラズマ処理はオゾンの発生もなく、非常に効果的であり、本発明ではプラズマ処理が好ましい。
プラズマ処理の時間等は条件により異なるので一概にはいえないが、プラズマ処理の条件にはプラズマ処理ガス条件(ガス種、ガス濃度、ガス封入条件、圧力等)、電界強度、放電条件等がある。これらは適宜コントロールすることができる。
一般的にプラズマ処理用ガスとしては、酸素、水素、フッ素、He、Ne、Ar等の他、フッ化炭素(例えば、CF4、C2F6等)やハイドロカーボン類(例えば、CH4、C2H6等)、シラン類(例えば、テトラメチルシラン等)のガスを使用することができる。またこれらのガスの内、2種以上を混合して使用してもよい。本発明においては、アルゴンを単独もしくは混合して用いることが特に好ましい。
プラズマ処理モードとしては、高周波印加電極と接地電極間でプラズマを発生させるDP(Direct Plasma)またはPE(Plasma Etching)方式、あるいは試料を高周波印加電極上に置くことにより、電極でのマイナス電位のセルフバイアス電圧を利用して、プラスイオンをこの電圧により加速させて試料面上に衝突させるRIE(Reactive Ion Etching)方式等が知られている。DPまたはPE方式では化学反応が主体であり、RIE方式では物理的スパッタリング効果が主体である。
本発明においては、必要に応じていずれの処理モードを使用してもよい。
支持体として、各種のガラス、金属、特にアルミニウムを主成分とする金属基板等を用いる場合には、エネルギー照射処理後における支持体表面の炭素量が20atm%以下であることが好ましい。エネルギー照射処理が過剰になると基材がダメージを受けるので、これが支持体表面の炭素量の下限である。
各種のガラス、金属、特にアルミニウムを主成分とする金属基板表面の炭素量は、炭素原子の原子数%(atm%)はXPS(X線光電子分光)表面分析装置により測定することができる。以下にその方法を説明する。
まず、XPS表面分析装置を以下の条件にセットする。
X線アノード:Mg
X線出力:600W
光電子取り込み角:30〜60度
分解能:1.5〜1.7eV(分解能は清浄なAgの3d5/2ピークの半値巾で規定する)
なお、試料の固定には、いわゆる粘着テープは使用しない。XPS表面分析装置の機種としては特に限定はなく、種々の装置を使用することができるが、本願においては、VG社製ESCALAB−200Rを用いた。測定は、まずワイドスキャンで元素の定性を行い、検出された元素についてさらにナロースキャンを行い各元素のスペクトルを測定した。この時、データの取り込み間隔は0.2eVとした。次に、各元素についてCount Scaleのキャリブレーションを行い、5ポイントのスムージング処理を行う。さらに、各元素についてピークエリア強度(cps×eV)を求め、感度係数で補正し、各元素の原子数%を求めた。ただし、感度係数は測定装置により異なるため、基準物質で補正した値を用いることが望ましい。また、測定箇所のばらつきを抑えるために各試料で5点以上測定してその平均値を用いる。
X線出力:600W
光電子取り込み角:30〜60度
分解能:1.5〜1.7eV(分解能は清浄なAgの3d5/2ピークの半値巾で規定する)
なお、試料の固定には、いわゆる粘着テープは使用しない。XPS表面分析装置の機種としては特に限定はなく、種々の装置を使用することができるが、本願においては、VG社製ESCALAB−200Rを用いた。測定は、まずワイドスキャンで元素の定性を行い、検出された元素についてさらにナロースキャンを行い各元素のスペクトルを測定した。この時、データの取り込み間隔は0.2eVとした。次に、各元素についてCount Scaleのキャリブレーションを行い、5ポイントのスムージング処理を行う。さらに、各元素についてピークエリア強度(cps×eV)を求め、感度係数で補正し、各元素の原子数%を求めた。ただし、感度係数は測定装置により異なるため、基準物質で補正した値を用いることが望ましい。また、測定箇所のばらつきを抑えるために各試料で5点以上測定してその平均値を用いる。
〔輝尽性蛍光体〕
気相堆積法に用いることのできる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BaSO4:Axで表される蛍光体、特開昭48−80488号記載のMgSO4:Axで表される蛍光体、特開昭48−80489号に記載されているSrSO4:Axで表される蛍光体、特開昭51−29889号に記載されているNa2SO4、CaSO4及びBaSO4等にMn、Dy及びTbの中少なくとも1種を添加した蛍光体、特開昭52−30487号に記載されているBeO、LiF、MgSO4及びCaF2等の蛍光体、特開昭53−39277号に記載されているLi2B4O7:Cu,Ag等の蛍光体、特開昭54−47883号に記載されているLi2O・(Be2O2)x:Cu,Ag等の蛍光体、米国特許第3,859,527号に記載されているSrS:Ce,Sm、SrS:Eu,Sm、La2O2S:Eu,Sm及び(Zn,Cd)S:Mnx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ZnS:Cu,Pb蛍光体、一般式がBaO・xAl2O3:Euで挙げられるアルミン酸バリウム蛍光体、及び、一般式がM(II)O・xSiO2:A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。
気相堆積法に用いることのできる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BaSO4:Axで表される蛍光体、特開昭48−80488号記載のMgSO4:Axで表される蛍光体、特開昭48−80489号に記載されているSrSO4:Axで表される蛍光体、特開昭51−29889号に記載されているNa2SO4、CaSO4及びBaSO4等にMn、Dy及びTbの中少なくとも1種を添加した蛍光体、特開昭52−30487号に記載されているBeO、LiF、MgSO4及びCaF2等の蛍光体、特開昭53−39277号に記載されているLi2B4O7:Cu,Ag等の蛍光体、特開昭54−47883号に記載されているLi2O・(Be2O2)x:Cu,Ag等の蛍光体、米国特許第3,859,527号に記載されているSrS:Ce,Sm、SrS:Eu,Sm、La2O2S:Eu,Sm及び(Zn,Cd)S:Mnx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ZnS:Cu,Pb蛍光体、一般式がBaO・xAl2O3:Euで挙げられるアルミン酸バリウム蛍光体、及び、一般式がM(II)O・xSiO2:A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が(Ba1-xーyMgxCay)Fx:Eu2+で表されるアルカリ土類フッ化ハロゲン化物蛍光体、特開昭55−12144号に記載されている一般式がLnOX:xAで表される蛍光体、特開昭55−12145号に記載されている一般式が(Ba1-xM(II)x)Fx:yA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がBaFX:xCe,yA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がM(II)FX・xA:yLnで表される希土類元素賦活2価金属フルオロハライド蛍光体、一般式ZnS:A、CdS:A、(Zn,Cd)S:A,X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ずれかの一般式
xM3(PO4)2・NX2:yA
xM3(PO4)2:yA
で表される蛍光体、特開昭59−155487号に記載されている下記いずれかの一般式
nReX3・mAX′2:xEu
nReX3・mAX′2:xEu,ySm
で表される蛍光体、特開昭61−72087号に記載されている下記一般式
M(I)X・aM(II)X′2・bM(III)X″3:cA
で表されるアルカリハライド蛍光体、及び特開昭61−228400号に記載されている一般式M(I)X:xBiで表されるビスマス賦活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柱状の輝尽性蛍光体層を形成させやすく好ましい。
xM3(PO4)2・NX2:yA
xM3(PO4)2:yA
で表される蛍光体、特開昭59−155487号に記載されている下記いずれかの一般式
nReX3・mAX′2:xEu
nReX3・mAX′2:xEu,ySm
で表される蛍光体、特開昭61−72087号に記載されている下記一般式
M(I)X・aM(II)X′2・bM(III)X″3:cA
で表されるアルカリハライド蛍光体、及び特開昭61−228400号に記載されている一般式M(I)X:xBiで表されるビスマス賦活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柱状の輝尽性蛍光体層を形成させやすく好ましい。
本発明では、下記一般式(1)で表される輝尽性蛍光体粒子が好ましい。
一般式(1)
M1X・aM2X′2・bM3X″3:eA
一般式(1)において、M1はLi、Na、K、Rb及びCsからなる群から選ばれる少なくとも1種のアルカリ金属であり、M2はBe、Mg、Ca、Sr、Ba、Zn、Cd、Cu及びNiからなる群から選ばれる少なくとも1種の2価金属であり、M3はSc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Al、Ga及びInからなる群から選ばれる少なくとも1種の3価金属であり、X、X′及びX″は各々F、Cl、Br及びIからなる群から選ばれる少なくとも1種のハロゲンであり、Aは、Eu、Tb、In、Cs、Ce、Tm、Dy、Pr、Ho、Nd、Yb、Er、Gd、Lu、Sm、Y、Tl、Na、Ag、Cu及びMgからなる群から選ばれる少なくとも1種の金属であり、また、a、b、eはそれぞれ0≦a<0.5、0≦b<0.5、0<e≦0.2の範囲の数値を表す。
M1X・aM2X′2・bM3X″3:eA
一般式(1)において、M1はLi、Na、K、Rb及びCsからなる群から選ばれる少なくとも1種のアルカリ金属であり、M2はBe、Mg、Ca、Sr、Ba、Zn、Cd、Cu及びNiからなる群から選ばれる少なくとも1種の2価金属であり、M3はSc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Al、Ga及びInからなる群から選ばれる少なくとも1種の3価金属であり、X、X′及びX″は各々F、Cl、Br及びIからなる群から選ばれる少なくとも1種のハロゲンであり、Aは、Eu、Tb、In、Cs、Ce、Tm、Dy、Pr、Ho、Nd、Yb、Er、Gd、Lu、Sm、Y、Tl、Na、Ag、Cu及びMgからなる群から選ばれる少なくとも1種の金属であり、また、a、b、eはそれぞれ0≦a<0.5、0≦b<0.5、0<e≦0.2の範囲の数値を表す。
さらに、前記一般式(1)においては、M1がK、Rb及びCsからなる群から選ばれる少なくとも1種のアルカリ金属であること、XがBr及びIから選ばれる少なくとも1種のハロゲンであること、M2がBe、Mg、Ca、Sr及びBaから選ばれる少なくとも1種の2価金属であること、M3がY、Ce、Sm、Eu、Al、La、Gd、Lu、Ga及びInからなる群から選ばれる少なくとも1種の3価金属であること、bが0≦b≦10-2であること、Aが、Eu、Cs、Sm、Tl及びNaからなる群から選ばれる少なくとも1種の金属であることが好ましい。
また、本発明においては、輝尽性蛍光体が柱状結晶を有することが好ましく、柱状結晶が、主成分として下記一般式(2)で表される輝尽性蛍光体を有することが好ましい。
一般式(2)
CsX:yA
一般式(2)において、XはBrまたはIを表し、AはEu、In、TbまたはCeを表す。yは1×10-7〜1×10-2までの数値を表す。
CsX:yA
一般式(2)において、XはBrまたはIを表し、AはEu、In、TbまたはCeを表す。yは1×10-7〜1×10-2までの数値を表す。
〔輝尽性蛍光体層の形成〕
はじめに、気相堆積法による輝尽性蛍光体層の形成について説明する。
はじめに、気相堆積法による輝尽性蛍光体層の形成について説明する。
輝尽性蛍光体を気相堆積させる方法としては蒸着法、スパッタ法及びCVD法等がある。
蒸着法は、支持体を気相堆積装置内に設置し、装置内を排気して一旦1.33×10-4Pa程度の真空とした後、調圧ガスを導入して気相堆積装置内の真空度を1.33×10-2〜1.33Pa程度の真空とし、次いで、輝尽性蛍光体の少なくとも1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支持体表面に輝尽性蛍光体層を所望の厚みに堆積させる。この結果、結着剤を含有しない輝尽性蛍光体層が形成される。
スパッタ法は、前記蒸着法と同様に支持体をスパッタ装置内に設置した後、装置内を一旦排気して1.33×10-4Pa程度の真空度とし、次いでスパッタ用のガスとしてAr、Ne等の不活性ガスを装置内に導入して1.33×10-1Pa程度のガス圧とする。次に、前記輝尽性蛍光体をターゲットとして、スパッタリングすることにより支持体表面に輝尽性蛍光体層を所望の厚さに堆積させる。
スパッタ法では、複数の輝尽性蛍光体原料をターゲットとして用い、これを同時また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蛍光体層を形成するものであり、必要に応じてO2、H2等のガスを導入して反応性スパッタを行ってもよい。さらに、スパッタ法においては、スパッタ時必要に応じて被蒸着物を冷却または加熱してもよい。また、スパッタ終了後に輝尽性蛍光体層を加熱処理してもよい。
CVD法は、目的とする輝尽性蛍光体または輝尽性蛍光体原料を含有する有機金属化合物を熱、高周波電力等のエネルギーで分解することにより、支持体上に結着剤を含有しない輝尽性蛍光体層を得るものであり、いずれも輝尽性蛍光体層を支持体の法線方向に対して特定の傾きをもって独立した細長い結晶に気相成長させることが可能である。
本発明においては、これら気相堆積法により輝尽性蛍光体層を形成するが、複数回に分けて輝尽性蛍光体層を形成することもできる。
本発明においては、気相堆積法として蒸着法が好ましく用いられる。以下、蒸着法による輝尽性蛍光体層の形成について詳しく説明する。なお、以下においては柱状結晶を成長させる場合について説明する。
蒸着法によって輝尽性蛍光体層を形成する方法としては、気相堆積装置内の真空度を1.33×10-2〜1.33Paになるように調圧ガスを導入しながら、支持体上にある入射角で輝尽性蛍光体の蒸気または原料を供給し、結晶を気相成長(気相堆積法と呼ぶ)させる方法によって独立した細長い柱状結晶構造を有する輝尽性蛍光体層を得ることができる。
真空度を1.33×10-2〜1.33Paになるようにする調圧ガスの流量は0.001〜1000sccm(standard cc/min、1×10-6m3/min)であることがこのましい。調圧ガスの流量が1000sccmを越えると、ガスの流れにより蒸気流が乱れ蛍光体の成長に悪影響を与える。また、調圧ガスの流量が0.001sccm未満では付着性低下が発生する。
真空度の調整に用いる調圧ガスは窒素またはアルゴンが好ましい。
輝尽性蛍光体または輝尽性蛍光体原料の蒸気流を支持体面に対しある入射角をつけて供給する方法には、支持体を蒸発源を仕込んだ坩堝に対し互いに傾斜させる配置を取る、または、支持体と坩堝を互いに平行に設置し、蒸発源を仕込んだ坩堝の蒸発面からスリット等により斜め成分のみ支持体上に蒸着させるよう規制する等の方法を採ることができる。これらの場合において、支持体と坩堝との最短部の間隔は輝尽性蛍光体の平均飛程に合わせて概ね10〜60cmに設置するのが好ましい。
これらの柱状結晶からなる輝尽性蛍光体層において変調伝達関数(MTF)をよくするためには、柱状結晶の大きさ(柱状結晶を支持体と平行な面から観察したときの各柱状結晶の断面積の円換算した直径の平均値であり、少なくとも100個以上の柱状結晶を視野中に含む顕微鏡写真から計算する)は1〜50μm程度がよく、さらに好ましくは1〜30μmである。即ち、柱状結晶が1μmより細い場合は、柱状結晶により輝尽励起光が散乱されるためにMTFが低下するし、柱状結晶が50μmを越える場合も輝尽励起光の指向性が低下し、MTFは低下する。
また各柱状結晶間の間隙の大きさは30μm以下がよく、さらに好ましくは5μm以下がよい。即ち、間隙が30μmを越える場合は蛍光体層中の蛍光体の充填率が低くなり、感度が低下してしまう。
上記方法により形成した輝尽性蛍光体層の膜厚は、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、輝尽性蛍光体の種類等によって異なるが、10〜1000μmが好ましく、さらに好ましくは20〜800μmである。
また、上記気相堆積法を用いて輝尽性蛍光体層の作製時、蒸発源となる輝尽性蛍光体は、均一に溶解させるか、プレス、ホットプレスによって成形して坩堝に仕込まれる。この際、脱ガス処理を行うことが好ましい。蒸発源から輝尽性蛍光体を蒸発させる方法は電子銃により発した電子ビームの走査により行われるが、これ以外の方法で蒸発させることもできる。
また、蒸発源は必ずしも輝尽性蛍光体である必要はなく、輝尽性蛍光体原料を混和したものであってもよい。
また、賦活剤は母体(basic substance)に対して賦活剤(actibator)を混合したものを蒸着してもよいし、母体のみを蒸着した後に賦活剤をドープしてもよい。例えば、母体であるRbBrのみを蒸着した後、例えば賦活剤であるTlをドープしてもよい。即ち、結晶が独立しているため、膜が厚くとも充分にドープ可能であるし、結晶成長が起こりにくいので、MTFは低下しないからである。ドーピングは形成された蛍光体の母体層中にドーピング剤(賦活剤)を熱拡散、イオン注入法によって行うことができる。
また、柱状結晶間の間隙に結着剤等充填物を充填してもよく、輝尽性蛍光体層の補強となる。また高光吸収率の物質、高光反射率の物質等を充填してもよい。これにより前記補強効果をもたせるほか、輝尽性蛍光体層に入射した輝尽励起光の横方向への光拡散をほぼ完全に防止できる。
高光反射率の物質とは、輝尽励起光(500〜900nm、特に600〜800nm)に対する反射率の高いものをいい、例えばアルミニウム、マグネシウム、銀、インジウムその他の金属等、白色顔料及び緑色から赤色領域の色材を用いることができる。
白色顔料は輝尽発光も反射することができる。白色顔料として、TiO2(アナターゼ型、ルチル型)、MgO、PbCO3・Pb(OH)2、BaSO4、Al2O3、M(II)FX(但し、M(II)はBa、Sr及びCaの中の少なくとも1種であり、XはCl、及びBrのうちの少なくとも1種である。)、CaCO3、ZnO、Sb2O3、SiO2、ZrO2、リトポン(BaSO4・ZnS)、珪酸マグネシウム、塩基性珪硫酸鉛、塩基性燐酸鉛、珪酸アルミニウム等が挙げられる。これらの白色顔料は隠蔽力が強く、屈折率が大きいため、光を反射したり、屈折させることにより輝尽発光を容易に散乱し、得られる放射線画像変換パネルの感度を顕著に向上させ得る。
また、高光吸収率の物質としては、例えば、カーボン、酸化クロム、酸化ニッケル、酸化鉄等及び青の色材が用いられる。このうちカーボンは輝尽発光も吸収する。
また、色材は、有機または無機系色材のいずれでもよい。有機系色材としては、ザボンファーストブルー3G(ヘキスト製)、エストロールブリルブルーN−3RL(住友化学製)、D&CブルーNo.1(ナショナルアニリン製)、スピリットブルー(保土谷化学製)、オイルブルーNo.603(オリエント製)、キトンブルーA(チバガイギー製)、アイゼンカチロンブルーGLH(保土ヶ谷化学製)、レイクブルーAFH(協和産業製)、プリモシアニン6GX(稲畑産業製)、ブリルアシッドグリーン6BH(保土谷化学製)、シアンブルーBNRCS(東洋インク製)、ライオノイルブルーSL(東洋インク製)等が用いられる。またカラーインデクスNo.24411、23160、74180、74200、22800、23154、23155、24401、14830、15050、15760、15707、17941、74220、13425、13361、13420、11836、74140、74380、74350、74460等の有機系金属錯塩色材も挙げられる。無機系色材としては群青、コバルトブルー、セルリアンブルー、酸化クロム、TiO2−ZnO−Co−NiO系顔料が挙げられる。
〔保護層〕
本発明に係る放射線画像変換パネルは輝尽性蛍光体層の上に保護層を有していてもよい。
本発明に係る放射線画像変換パネルは輝尽性蛍光体層の上に保護層を有していてもよい。
保護層は、保護層用塗布液を輝尽性蛍光体層上に直接塗布して形成してもよいし、あらかじめ別途形成した保護層を輝尽性蛍光体層上に接着してもよい。あるいは別途形成した保護層上に輝尽性蛍光体層を形成する手順を取ってもよい。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、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、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリ塩化ビニリデン、ナイロン、ポリ四フッ化エチレン、ポリ三フッ化−塩化エチレン、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体、塩化ビニリデン−塩化ビニル共重合体、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体等の通常の保護層用材料が用いられる。他に透明なガラス基板を保護層として用いることもできる。また、この保護層は蒸着法、スパッタリング法等により、SiC、SiO2、SiN、Al2O3等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的には0.1〜2000μm程度が好ましい。
本発明の実施の形態を図をもって説明する。
図1は輝尽性蛍光体プレートの断面図である。10は支持体、11は輝尽性蛍光体層であり、柱状結晶を示している。なお、12は柱状結晶間に形成された間隙を示している。
図2は、本発明の放射線画像変換パネルの使用例を示す概略図である。
図2において21は放射線発生装置、22は被写体、23は輝尽性蛍光体を含有する可視光ないし赤外光輝尽性蛍光体層を有する放射線画像変換パネル、24は放射線画像変換パネル23の放射線潜像を輝尽発光として放出させるための輝尽励起光源、25は放射線画像変換パネル23より放出された輝尽発光を検出する光電変換装置、26は光電変換装置25で検出された光電変換信号を画像として再生する装置、27は再生された画像を表示する装置、28は光源24からの反射光をカットし、放射線画像変換パネル23より放出された光のみを透過させるためのフィルタである。なお、図2は被写体の放射線透過像を得る場合の例であるが、被写体22自体が放射線を放射する場合には、放射線発生装置21は特に必要ない。また、光電変換装置25以降は放射線画像変換パネル23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、前記に限定されない。
輝尽励起光源24としては、放射線画像変換パネル23に使用される輝尽性蛍光体の輝尽励起波長を含む光源が使用される。特にレーザ光を用いると光学系が簡単になり、また、輝尽励起光強度を大きくすることができるために輝尽発光効率を上げることができ、より好ましい結果が得られる。
レーザとしては、He−Neレーザ、He−Cdレーザ、Arイオンレーザ、Krイオンレーザ、N2レーザ、YAGレーザ及びその第2高調波、ルビーレーザ、半導体レーザ、各種の色素レーザ、銅蒸気レーザ等の金属蒸気レーザ等がある。通常はHe−NeレーザやArイオンレーザのような連続発振のレーザが望ましいが、パネル1画素の走査時間とパルスを同期させればパルス発振のレーザを用いることもできる。また、フィルタ28を用いずに特開昭59−22046号に示されるような、発光の遅延を利用して分離する方法によるときは、連続発振レーザを用いて変調するよりもパルス発振のレーザを用いる方が好ましい。
上記の各種レーザ光源の中でも、半導体レーザは小型で安価であり、しかも変調器が不要であるので特に好ましく用いられる。
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はそれらに限定されるものではない。
実施例1
以下の方法に従って、輝尽性蛍光体層を有する蛍光体プレートを作製した。
以下の方法に従って、輝尽性蛍光体層を有する蛍光体プレートを作製した。
(支持体の作製)
表1記載の支持体についてバッチ式の大気圧プラズマ処理装置、V1000(ヤマト科学製)を用いて、高周波出力が500W、周波数が13.56MHz、表1記載のガス流量と処理時間でプラズマ処理を行った。
表1記載の支持体についてバッチ式の大気圧プラズマ処理装置、V1000(ヤマト科学製)を用いて、高周波出力が500W、周波数が13.56MHz、表1記載のガス流量と処理時間でプラズマ処理を行った。
プラズマ処理前後の支持体上の炭素量を前記XPS(X線光電子分光)表面分析装置により測定した。炭素量の測定結果を表1に示す。
(蛍光体プレートの作製)
図3は蒸着型の気相堆積装置の概略図である。上記作製した支持体(プラズマ未処理品を含む)を図3に示す気相堆積装置の真空チャンバ中に設置し、加熱ランプ(図示せず)を用いて120℃に加熱した。その後、真空ポンプを用いて排気しながら、窒素ガスを調圧ガス流量調節装置(図示せず)を経てガス導入部から1000sccmの流量で導入して真空度を1.33Paとし、支持体の一方の面に、CsBr:0.0001Euからなるアルカリハライド蛍光体を支持体表面の法線方向から、アルミニウム製のスリットを用いて、支持体と蒸発源の距離を60cmとして、支持体と平行な方向に支持体を搬送しながら蒸着を行ない、400μm厚の柱状結晶構造を有する蛍光体層を形成し、蛍光体プレート1〜8を作製した。
図3は蒸着型の気相堆積装置の概略図である。上記作製した支持体(プラズマ未処理品を含む)を図3に示す気相堆積装置の真空チャンバ中に設置し、加熱ランプ(図示せず)を用いて120℃に加熱した。その後、真空ポンプを用いて排気しながら、窒素ガスを調圧ガス流量調節装置(図示せず)を経てガス導入部から1000sccmの流量で導入して真空度を1.33Paとし、支持体の一方の面に、CsBr:0.0001Euからなるアルカリハライド蛍光体を支持体表面の法線方向から、アルミニウム製のスリットを用いて、支持体と蒸発源の距離を60cmとして、支持体と平行な方向に支持体を搬送しながら蒸着を行ない、400μm厚の柱状結晶構造を有する蛍光体層を形成し、蛍光体プレート1〜8を作製した。
得られた各蛍光体プレートの蛍光体層と支持体との接着性を下記の方法で評価した。
(接着性の評価)
上記作製した各蛍光体プレートの蛍光体層と支持体との接着性を下記のスクラッチ試験により評価を行った。評価の結果を表1に示す。
上記作製した各蛍光体プレートの蛍光体層と支持体との接着性を下記のスクラッチ試験により評価を行った。評価の結果を表1に示す。
作製した蛍光体プレートを23℃、RH55%の条件下で24時間調湿し、先端の曲率半径が0.15mmのサファイア針を直角にあてがい、60cm/minで試料を移動させながら、サファイア針にかかる荷重を0gから200gまで徐々に増加させ、傷がポリエステル支持体まで到達するときの加重を耐スクラッチ性の指標とし、150g以上が良好なレベル、100g以下は実用上、使用不可レベルである。
(放射線画像変換パネルの作製)
次に、下記のようにして、上記作製した蛍光体プレート1〜8を用い、それぞれ放射線画像変換パネル1〜8を作製した。
次に、下記のようにして、上記作製した蛍光体プレート1〜8を用い、それぞれ放射線画像変換パネル1〜8を作製した。
上記作製した蛍光体プレートの蛍光体層側の保護フィルムとして下記構成のものを使用した。
NY15///VMPET12///VMPET12///PET12///CPP20
NY:ナイロン
PET:ポリエチレンテレフタレート
CPP:キャスティングポリスチレン
VMPET:アルミナ蒸着PET(市販品、東洋メタライジング社製)
各樹脂名の後ろに記載の数字は樹脂層の膜厚(μm)を示す。
NY:ナイロン
PET:ポリエチレンテレフタレート
CPP:キャスティングポリスチレン
VMPET:アルミナ蒸着PET(市販品、東洋メタライジング社製)
各樹脂名の後ろに記載の数字は樹脂層の膜厚(μm)を示す。
上記「///」はドライラミネーション接着層で、接着層の厚みは3.0μmである。使用したドライラミネーション用の接着剤は2液反応型のウレタン系接着剤を用いた。
また、蛍光体プレートの支持体裏面側の保護フィルムは、CPP30μm/アルミフィルム9μm/ポリエチレンテレフタレート188μmの構成のドライラミネーションフィルムとした。またこの場合の接着層の厚みは1.5μmで、2液反応型のウレタン系接着剤を用いた。
前記作製した蛍光体プレートを上記作製した防湿性保護フィルムを用いて、減圧下で周辺部をインパルスシーラーを用いて融着、封止して、放射線画像変換パネルを作製した。なお、融着部から蛍光体シート周辺部までの距離は1mmとなるように融着した。融着に使用したインパルスシーラーのヒーターは3mm幅のものを使用した。
上記作製した放射線画像変換パネルの鮮鋭性について、下記のようにして評価した。評価の結果を表1に示す。
(鮮鋭性の評価)
放射線画像変換パネルに鉛製のMTFチャートを通して管電圧80kVpのX線を照射した後、放射線画像変換パネルを半導体レーザー光(690nm)で走査して励起し、蛍光体層から放射される輝尽発光を上記と同じ受光器で受光して電気信号に変換し、これをアナログ/デジタル変換してハードディスクに記録し、記録をコンピューターで分析してハードディスクに記録されているX線像の変調伝達関数(MTF)を調べた。空間周波数1サイクル/mmにおけるMTF値(%)を測定した。MTF値が高いほど良好な鮮鋭性が得られるので好ましい。また、放射線画像変換パネルとして実用するための鮮鋭性としては65%を越えることが好ましい。
放射線画像変換パネルに鉛製のMTFチャートを通して管電圧80kVpのX線を照射した後、放射線画像変換パネルを半導体レーザー光(690nm)で走査して励起し、蛍光体層から放射される輝尽発光を上記と同じ受光器で受光して電気信号に変換し、これをアナログ/デジタル変換してハードディスクに記録し、記録をコンピューターで分析してハードディスクに記録されているX線像の変調伝達関数(MTF)を調べた。空間周波数1サイクル/mmにおけるMTF値(%)を測定した。MTF値が高いほど良好な鮮鋭性が得られるので好ましい。また、放射線画像変換パネルとして実用するための鮮鋭性としては65%を越えることが好ましい。
表1より本発明の放射線画像変換パネルは比較例に比べ、接着性及び鮮鋭性、特に接着性が優れることが分かる。
10 支持体
11 輝尽性蛍光体層
12 柱状結晶間に形成された間隙
21 放射線発生装置
22 被写体
23 放射線画像変換パネル
24 輝尽励起光源
25 光電変換装置
26 画像再生装置
27 画像表示装置
28 フィルタ
11 輝尽性蛍光体層
12 柱状結晶間に形成された間隙
21 放射線発生装置
22 被写体
23 放射線画像変換パネル
24 輝尽励起光源
25 光電変換装置
26 画像再生装置
27 画像表示装置
28 フィルタ
Claims (7)
- 支持体上に、気相堆積法により形成した輝尽性蛍光体層及び保護層を有する放射線画像変換パネルの製造方法において、該輝尽性蛍光体層の形成前に支持体表面をエネルギー照射処理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。
- 前記エネルギー照射処理がプラズマ処理であることを特徴とする請求項1に記載の放射線画像変換パネルの製造方法。
- 前記支持体がアルミニウムを主成分とする金属基板またはガラスであることを特徴とする請求項1または2に記載の放射線画像変換パネルの製造方法。
- 前記エネルギー照射処理後における支持体表面の炭素量が20atm%以下であることを特徴とする請求項3に記載の放射線画像変換パネルの製造方法。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の放射線画像変換パネルの製造方法により得られることを特徴とする放射線画像変換パネル。
- 前記輝尽性蛍光体層が下記一般式(1)で表される輝尽性蛍光体を含有することを特徴とする請求項5に記載の放射線画像変換パネル。
一般式(1)
M1X・aM2X′2・bM3X″3:eA
(式中、M1はLi、Na、K、Rb及びCsからなる群から選ばれる少なくとも1種のアルカリ金属であり、M2はM1以外のLi、Na、K、Rb及びCsからなる群から選ばれる少なくとも1種のアルカリ金属であり、M3はY、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb及びLuからなる群から選ばれる少なくとも1種の3価金属であり、X、X′及びX″は各々F、Cl、Br及びIからなる群から選ばれる少なくとも1種のハロゲンであり、Aは、Eu、Tb、In、Ce、Tm、Dy、Pr、Ho、Nd、Yb、Er、Gd、Lu、Sm及びYからなる群から選ばれる少なくとも1種の金属であり、また、a、b、eはそれぞれ0≦a<0.5、0≦b<0.5、0<e≦0.2の範囲の数値を表す。) - 前記輝尽性蛍光体層が下記一般式(2)で表される輝尽性蛍光体を含有することを特徴とする請求項6に記載の放射線画像変換パネル。
一般式(2)
CsX:A
(式中、XはBrまたはIを表し、AはEu、In、GaまたはCeを表す。)
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-
2004
- 2004-09-28 JP JP2004281152A patent/JP2006098075A/ja active Pending
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