(57)【要約】  【課題】小型の放射線画像情報記録読取装置に適用するに好適な、消去光量が少ないＩＰ（放射線画像変換パネル）を提供することにある。  より具体的には、少ない消去光量で短時間に、かつ、低コストで消去することができるＩＰを提供することにある。  【解決手段】気相堆積法により形成された蛍光体層を有する放射線像変換パネルであって、前記蛍光体層が柱状結晶構造を有し、かつ、この柱状結晶構造の占める前記蛍光体層中の相対密度が６０〜７０％の範囲にあることを特徴とする放射線像変換パネル。  前記蛍光体層はアルカリ金属ハロゲン化物系輝尽性蛍光体、より好ましくはセシウムハライド系輝尽性蛍光体からなることが望ましい。【選択図】図２
2006292509.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気相堆積法により形成された蛍光体層を有する放射線像変換パネルであって、
前記蛍光体層が柱状結晶構造を有し、かつ、
この柱状結晶構造の占める前記蛍光体層中の相対密度が５０〜６５％の範囲にあることを特徴とする放射線像変換パネル。
【請求項２】
前記蛍光体層が、アルカリ金属ハロゲン化物系輝尽性蛍光体からなる請求項１に記載の放射線像変換パネル。
【請求項３】
前記アルカリ金属ハロゲン化物系輝尽性蛍光体がセシウムハライド系輝尽性蛍光体である請求項２に記載の放射線像変換パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療診断システム等に用いられる放射線像変換パネルに関し、より具体的には、蓄積された放射線像を読み出した後における残留エネルギーの消去性能に優れた放射線像変換パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
放射線像変換パネルを用いる医療診断システムでは、輝尽性蛍光体を利用して、人体等の被写体の放射線画像情報を一旦記録し、この放射線画像情報を写真フィルム等の写真感光材料等に再生し、あるいは各種の表示手段に可視像として出力する。
【０００３】
医療診断システム輝尽性蛍光体とは、放射線（Ｘ線，アルファ線，ガンマ線，電子線，紫外線等）の照射により、この放射線エネルギーの一部を蓄積し、後に可視光等の励起光を照射することによって、蓄積されたエネルギーに応じた輝尽発光を示す蛍光体である。この輝尽性蛍光体は、取り扱いの容易性等から、通常、これを支持体上に積層したパネル状の形態（すなわち、放射線像変換パネルの形）で使用され、このパネルはイメージング・プレート（Imaging Plate、以下、ＩＰともいう）と呼ばれる。
【０００４】
このようなＩＰを用いる放射線画像情報記録読取装置（以下、単に装置ともいう）では、例えば、ＩＰに被写体の放射線画像情報を一旦記録する撮影部と、前記放射線画像情報が記録された前記ＩＰに励起光を照射して、前記放射線画像情報を光電的に読み取る読取部と、読み取り後に前記ＩＰに残存する放射線画像情報を消去する消去部とが一体的に組み込まれる。
【０００５】
この際、前記ＩＰをカセッテに収納して使用するいわゆるカセッテ方式を採用する場合と、ＩＰを当該装置内で継続的に使用するいわゆるビルトイン方式を採用する場合とがある。これをＩＰ側から見ると、前者のカセッテ方式を採用した場合には、多数枚のＩＰが順番に使用されるのに対して、後者のビルトイン方式を採用した場合には、少数枚（１枚ないし２枚の場合が多い）が頻繁に使用されるという点で大きな差異がある。
【０００６】
例えば、特許文献１にはビルトイン方式の装置の要部が示されているが、その図２，図３に示されているのはＩＰを２枚使用するタイプ、図４に示されているのはＩＰを１枚だけ使用するタイプである。なお、ここでは、両タイプの装置とも、表面読み取り、すなわち放射線の入射面からの情報読み取りを行うことを前提とした装置となっている。
【０００７】
また、特許文献２には、前述の輝尽性蛍光体並びにそれを各種支持体に塗布して作成した放射線画像変換パネル（本明細書におけるＩＰ）、さらにこのパネルを用いる放射線画像撮影方法が詳細に開示されている。なお、ここで装置の構成については特に規定されていない。
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−１２２１９４号公報
【特許文献２】特開２００２−２８５１４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、前述のビルトイン方式の装置を小型でメンテナンスが容易で、使い勝手のよいものにしようとした場合に考慮すべき点は、以下の通りである。
【００１０】
究極的な小型化を行うためには、ＩＰの使用枚数を１枚とするのが好ましいという点である。このように構成する場合には、いうまでもなく、１枚のＩＰに放射線画像を撮影（記録）し、記録された放射線画像の情報を読み取り、読み取り後の放射線画像の情報を消去して、ＩＰを再使用するというサイクルを繰り返すという構成になる。
【００１１】
この場合に必要となるのは、ＩＰの繰り返し使用適性とでもいうべき特性である。これは、ＩＰに用いられる輝尽性蛍光体の特性に他ならない。すなわち、装置を小型化するためにＩＰを１枚使用するように構成した場合には、このＩＰを所定期間連続的に繰り返し使用するわけであるから、それに耐え得る特性を有するＩＰを選定して用いる必要があるということである。
【００１２】
ここで考慮すべきＩＰの特性としては、読み取りの終了したＩＰの放射線画像情報の消去に要する時間が短い（以下、これを「消去特性がよい」という）ことである。これは、前述のような、１枚のＩＰを用いての撮影・読取・消去というサイクルを短時間で繰り返す使用方法が適用される場合に、サイクルタイムを短縮するために重要なことである。
【００１３】
本出願人は、先に特願２００４−８１０１０号「放射線画像情報記録読取装置」により上述の消去特性がよい輝尽性蛍光体を用いたＩＰ、並びに並びにこれを用いる放射線画像情報記録読取装置を提案している。
上記ＩＰに用いた輝尽性蛍光体（実施例に示されるもの）は、ＢａＦＢｒ０.８５Ｉ０.１５：Ｅｕなる組成を有するものであり、一般的な他の２種の輝尽性蛍光体（ＢａＦＩ：Ｅｕ，ＣｓＢｒ：Ｅｕ）と比較すると、消去光量並びに残像消去光量等の特性において、優れた特性を示すものである。
【００１４】
本発明の目的は、前述のような、小型の放射線画像情報記録読取装置に適用するに好適な、消去光量が少ないＩＰ（放射線画像変換パネル）を提供することにある。
より具体的には、少ない消去光量で短時間に、かつ、低コストで消去することができる（すなわち、消去特性がよい）ＩＰを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために、本発明に係る放射線画像変換パネルは、気相堆積法により形成された蛍光体層を有する放射線像変換パネルであって、前記蛍光体層が柱状結晶構造を有し、かつ、この柱状結晶構造の占める前記蛍光体層中の相対密度が５０〜６５％の範囲にあることを特徴とする。
【００１６】
本発明において、相対密度（％）とは、蛍光体固有の密度に対する蛍光体層の密度の相対値を意味する。
具体的には、蛍光体層の占める体積（空隙を含む）に蛍光体固有の密度を乗じた重さをＭ１（ｇ）、蛍光体層の実際の重さをＭ２（ｇ）（実際に削り取る等して測定できる）としたとき、Ｍ２／Ｍ１×１００として求められる。
【００１７】
ここで、本発明に係る放射線画像変換パネルにおいては、前記蛍光体層が、アルカリ金属ハロゲン化物系輝尽性蛍光体からなることが好ましく、また、前記アルカリ金属ハロゲン化物系輝尽性蛍光体がセシウムハライド系輝尽性蛍光体であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、小型の放射線画像情報記録読取装置に適用するに好適な、繰り返し使用適性の優れたＩＰを実現できるという顕著な効果を奏する。
すなわち、本発明に係るＩＰ（放射線画像変換パネル）は消去特性に優れているため、撮影・読取の終了したＩＰ中に存在するエネルギーを、少ない消去光量で短時間に、かつ、低コストで消去することができるという優れた効果を得られるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明を詳細に説明する。
【００２０】
図１は、本発明の一実施形態に係る、輝尽性蛍光体としてＣｓＢｒ：Ｅｕを用いたＩＰ１０の構成を示す模式図である。図において、１２は基板、１４は蒸着型の蛍光体層、１６は保護層、１８は縁（枠）を示している。
【００２１】
また、図１中の円Ａで示したのは、蛍光体層１４の拡大図であり、図に示すように、蛍光体層１４は、多数の柱状結晶１４ａの集合体として構成されている。この柱状結晶１４ａは略円柱状をしており、その大きさ（円柱の直径）は数μｍ〜十数μｍ程度である。また、図１中の円Ａ内に示すように、上記柱状結晶１４ａの頂部の形状は、中央部が凸状をなす場合が多い。
【００２２】
上記柱状結晶１４ａは、蒸着条件を調整することにより、蛍光体層１４中に間隙を有して成長させることができるものであり、この間隙を考慮した蛍光体層の相対密度を調整することにより、蛍光体層１４の諸特性を制御することが可能である。
【００２３】
例えば、図２に示す例では、相対密度５０％〜９０％の範囲における、蛍光体層１４の特性（相対感度および消去光量）をグラフ化している。
【００２４】
図２に示すように、相対感度については、相対密度が低下すると、それに伴って低下する傾向が見られるが、これはＸ線を吸収する蛍光体の総量が減少するためと考えられる。また、消去光量についても、相対密度が低下すると、それに伴って低下する傾向が見られるが、これは、上記柱状結晶１４ａ間の間隙が消去光の利用効率を向上させる効果を有するためと考えられる。
【００２５】
ところで、図２には、相対密度の変化に対応する蛍光体層の消去光量が示されているが、この値は相対密度の異なる各蛍光体層について、当該蛍光体層の残光（消去作業後の輝尽発光量）が、Ｘ線照射後消去光を当てることなく励起したときの輝尽発光量（初期値）と比べて２.０×１０−４倍になるまで消去するのに必要となる消去光量を示しており、この値は小さい方が好ましいものである。
【００２６】
なお、この消去光量の測定方法においては、まず、消去値を求める過程が必要となるが、合わせて以下に説明する。
【００２７】
消去値の測定の第１ステップは、初期値の測定である。このステップは、サンプルにＷ（タングステン）ターゲット８０ｋｖｐのＸ線を１ｍＲ照射する。次に、波長６６０ｎｍの半導体レーザで二次励起光を４.３Ｊ／ｍ２照射し、ＰＳＬ発光を光学フィルターを透過させて光電子増倍管で受光し、その発光量Ｉ０を得る（なお、実際の測定において、この第１ステップと次の第２ステップで同一のＩＰを用いる場合には、次の第２ステップの前に、十分な光量で消去を行っておくことはいうまでもない）。
【００２８】
第２ステップとして、サンプルにＷターゲット８０ｋｖｐのＸ線を１０００ｍＲ照射し、さらに蛍光灯で所定の消去光量（これを、Ｌ（ｌｕｘ＊ｓｅｃ）とする）を照射する。次いで、波長６６０ｎｍの半導体レーザで二次励起光を４.３Ｊ／ｍ２照射し、ＰＳＬ発光を光学フィルターを透過させて光電子増倍管で受光し、その発光量ＩＳを得る。
上述の２つのステップで得られた結果から、上記消去光量Ｌ（ｌｕｘ＊ｓｅｃ）で消去したときの消去値は、ＩＳ／Ｉ０／１０００となる。
【００２９】
次に、上述の方法で消去光量Ｌ（ｌｕｘ＊ｓｅｃ）を少しずつ変化させて消去値を求め、その結果（グラフ曲線）から逆に、必要とする消去値になる消去光量Ｌを算出する。相対密度の異なる各蛍光体層の最終的な評価に際しては、上で求めた消去光量が少ない方がよいことになる。なお、これは、一定光量で消去したときの消去値の大小で評価するようにしても同様である。
【００３０】
図２に戻って説明を続ける。
前述のように、蛍光体層の相対密度が図２に示す範囲（つまり、６０％〜９０％）で異なる場合を考えると、相対感度については、相対密度が７０％以下では、理想的な値の約５０％程度にまで低下することが認められる。
【００３１】
一方、消去光量については、相対密度が８０％以下で好ましい状態、つまり消去光量を低く抑えられる利点がある。これは、相対密度が低い状態では、上述の柱状結晶１４ａ間の間隙に消去光が進入して行き、膜表面からだけでなく柱の側面からも消去が行われるためと考えられる。
【００３２】
これらの点から、先に述べた本発明に係るＩＰのように、気相堆積法により形成された蛍光体層を有する放射線像変換パネルにおいて、前記蛍光体層が柱状結晶構造を有し、かつ、この柱状結晶構造の占める前記蛍光体層中の相対密度が６０〜７０％の範囲となるように調整することは大きな意味がある。
【００３３】
以下に、具体的実施例並びに比較例を示す。
【００３４】
ここでは、１ｍｍ厚アルミ基板を用い、真空蒸着装置内でＡｒガス圧を変更して、相対密度の異なる蛍光体層を形成した。
まず、上記基板を真空蒸着装置内の基板ホルダにセットした。ＣｓＢｒ蒸発源およびＥｕＢｒ２蒸発源を装置内の抵抗加熱用ルツボに充填した。基板と各蒸発源との距離は１５０ｍｍとした。
【００３５】
次に、メイン排気バルブを開いてチャンバー内を排気して、真空度を１×１０−３Ｐａにした。その後、排気をメイン排気バルブからバイパス排気バルブに切り換えて、チャンバー内にＡｒガスを導入し、真空度を０．８Ｐａにした。そして、プラズマ発生装置（イオン銃）によりプラズマを発生させ、基板表面の洗浄を行った。
【００３６】
その後、排気をメイン排気バルブに切り換えて１×１０−３Ｐａの真空度まで排気し、また、再度、排気をバイパス排気バルブに切り換え、Ａｒガスを導入して、０．７〜１．５Ｐａの真空度（Ａｒガス圧）とした。このように、Ａｒガス圧を０．７〜１．５Ｐａの範囲で振り成膜を行うことで、相対密度の異なる蛍光体層が得られる（表１参照）。
【００３７】
【表１】
2006292509.tif 000003
【００３８】
〔実施例１〕
上述のＡｒガス圧を１．５Ｐａとして、相対密度５０％の蛍光体層の形成を目的として成膜を行った。
すなわち、基板と各蒸発源との間に設けられたシャッターを閉じた状態で、蒸発源それぞれを抵抗加熱器で加熱・溶融した後、まず、ＣｓＢｒ蒸発源側のシャッターだけを開き、基板表面にＣｓＢｒ蛍光体母体を堆積させて下地層を形成した。その３分後に、ＥｕＢｒ２蒸発源側のシャッターも開き、上述の下地層上にＣｓＢｒ：Ｅｕ輝尽性蛍光体を堆積させた。
【００３９】
また、各加熱器の抵抗電流を調整して、輝尽性蛍光体におけるＥｕ／Ｃｓモル濃度比が０.００３/１となるように制御した。蒸着終了後、装置内を大気圧に戻し、装置から基板を取り出した。
基板の下地層上には、蛍光体の柱状結晶がほぼ垂直方向に密に林立した構造の蓄積性蛍光体層（層厚：５００μｍ、面積：１０ｃｍ×１０ｃｍ）が形成されていた。この蓄積性蛍光体層の相対密度はほぼ５０％であった。
【００４０】
〔実施例２，３〕
上述のＡｒガス圧を１．２５Ｐａおよび１．２Ｐａとして、それぞれ、相対密度６０％および６５％の蛍光体層の形成を目的として成膜を行った。
Ａｒガス圧以外の条件は、実施例１と同じとした。
形成された蓄積性蛍光体層の相対密度は、ほぼ６０％および６５％であった。
【００４１】
〔比較例１，２〕
上述のＡｒガス圧を１Ｐａおよび０．７Ｐａとして、それぞれ、相対密度８０％および９０％の蛍光体層の形成を目的として成膜を行った。
Ａｒガス圧以外の条件は、実施例１と同じとした。
形成された蓄積性蛍光体層の相対密度は、ほぼ８０％および９０％であった。
【００４２】
上述のようにして、平均柱径８μｍの柱状結晶からなり、相対密度が５０〜６５％の蛍光体膜を作製し、この膜を用いて、前述の測定方法に基づいて相対感度および消去値を測定した。また、比較例として、同様にして相対密度が８０，９０％の蛍光体膜を作製し、同様に相対感度および消去値を測定した。
【００４３】
表２に、測定結果を示す。
【表２】
2006292509.tif 000004
【００４４】
表２中、相対感度５０％の「実施例１」は、相対感度が若干低いものの、消去光量を極めて低い水準に抑えられる点で、好ましいものである。また、相対密度６０％の「実施例２」，相対密度６５％の「実施例３」は、消去光量が相対感度５０％の場合に比べて若干増加するものの、十分実用可能範囲であり、相対感度の向上と合わせて、実用可能範囲と判断された。
【００４５】
これに対して、相対感度８０％の「比較例１」は、相対感度は相対密度６５％の「実施例３」よりさらに上昇するものの、消去光量がかなり増加するという点で、必ずしも好ましいものではなく、また、相対密度９０％の「比較例２」は、消去光量が大幅に増加するため、実用可能範囲には程遠い。
【００４６】
これらの結果から、好ましい相対密度の範囲は、相対感度を確保する意味で下限が５０％と決められ、また、消去光量を低く抑える意味で上限が６５％と決められる。
【００４７】
以上説明したように、本発明によれば、消去特性に優れており、撮影・読取の終了したＩＰ中に存在するエネルギーを、少ない消去光量で短時間に、かつ、低コストで消去することができるＩＰを提供できるという優れた効果が得られる。
【００４８】
なお、上記実施形態は、本発明の一例を示したものであり、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更や改良を行ってもよいことはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の一実施形態の構成概略図である。
【図２】一実施例に係る蛍光体層の特性（相対密度と相対感度および消去光量の関係）を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５０】
１０  ＩＰ
１２  基板
１４  蛍光体層
１４ａ  柱状結晶
１６  保護層
１８  縁（枠）
【図１】
2006292509.tif 000005
【図２】
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