(57)【要約】【課題】これ迄の格子状方法の欠点を取り除き、マンモグラフィでの使用を可能にし、非材料依存性にすること。【解決手段】本発明は、基板（１）とその上に置かれている補助層（２）とを備える蛍光体シートであって、補助層の上には蓄積性蛍光体層（３）が取り付けられており、このとき補助層（２）は、溝（４）によって分離された節（５）が形成されてそれらの表面上に蒸着によって蓄積性蛍光体の蛍光体針（６）が形成されるように格子状にされている。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
　基板（１）とその上に置かれた補助層（２）とを備える蛍光体シートであって、該補助層上に蓄積性蛍光体層（３）が取り付けられており、前記補助層（２）は、溝（４）により分離した節（５）が形成されてそれら表面上に蒸着にて蓄積性蛍光体の蛍光体針（６）が形成されるように格子状にされたシート。
【請求項２】
　複数の分離された蛍光体針（６）が節（５）の上に形成されたことを特徴とする請求項１記載のシート。
【請求項３】
　補助層の厚さが２０〜１００μｍであることを特徴とする請求項１又は２記載のシート。
【請求項４】
　補助層が、２．５〜４．７×１０-5／℃の膨張係数を持つ材料からなることを特徴とする請求項１〜３の１つに記載のシート。
【請求項５】
　格子のサイズ（溝を含む節）が１０〜１００μｍ、好ましくは２０〜５０μｍであることを特徴とする請求項１〜４の１つに記載のシート。
【請求項６】
　溝の幅が５〜２０μｍであることを特徴とする請求項１〜５の１つに記載のシート。
【請求項７】
　補助層がプラスチックからなることを特徴とする請求項１〜６の１つに記載のシート。
【請求項８】
　補助層が３．１〜３．５×１０-5／℃の膨張係数を有するポリイミドからなることを特徴とする請求項１〜７の１つに記載のシート。
【請求項９】
　補助層がパリレンＣからなることを特徴とする請求項１〜８の１つに記載のシート。
【請求項１０】
　節（５）が全表面にわたり変化する格子状構造に配置されていることを特徴とする請求項１〜９の１つに記載のシート。
【請求項１１】
　節（５）がｎ角形であることを特徴とする請求項１〜１０の１つに記載のシート。
【請求項１２】
　節（５）がｎ角形に形成された１つの格子状構造内に配置されたことを特徴とする請求項１〜１１の１つに記載のシート。
【請求項１３】
　ｎが３〜６の間の１つの数であることを特徴とする請求項１１又は１２記載のシート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、基板とその上に置かれている補助層とを備え、該補助層の上には蓄積性蛍光体層が取り付けられた蛍光体シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
　医療技術および非破壊的材料試験では一般にＸ線蛍光体が使用されている。これらの用途では、一方ではＸ線励起下で自然発光させるためにシンチレータが、他方では例えば赤色光を用いて照射する場合には引き続いて光励起発光（ＰＳＬ）を用いて電子と正孔を生成して蓄積すべく蓄積性蛍光体が使用される。
【０００３】
　この場合、ハロゲン化アルカリに基づくＸ線蛍光体がきわめて重要な役割を果たす。例えば、このためにＸ線イメージ増幅器ではＣｓＩ：Ｎａ、ａ‐Ｓｉ検出器ではＣｓＩ：Ｔｌ、又は最近では例えば非特許文献１に記載されているような蓄積性蛍光体シートとしてのＣｓＢｒ：Ｅｕがある。
【０００４】
　上記のようなハロゲン化アルカリの医学的用途の全ては、層がハロゲン化アルカリ（ＣｓＢｒ、ＣｓＩ）と各々のドープ剤（ＴｌＩ、ＮａＩ、ＥｕＢｒ2）の加熱蒸発で製造される点で共通している。これら物質は、材料の各蒸気圧に従って、例えば特許文献１および２から読み取れるように、１つ又は２つの蒸発ボートから蒸発させることができる。
【０００５】
　それにより導光作用を持つ針状層状構造を形成すべく、上記の現行技術に記載された蒸着は、通例は基板温度を上昇させることで実施される。使用するハロゲン化アルカリのＣｓＩおよびＣｓＢｒの熱膨張係数は４．８×１０-5／℃である。基板として、ガラス、アルミニウム、鋼鉄、ニッケル、チタン、銅およびアルミナセラミックが使用されるが、それらの熱膨張計数を非特許文献２から取り出して下記の表１に示す。
【０００６】
【表１】
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【０００７】
　蒸着した基板が冷却されると、低い膨張係数のために蛍光体層には収縮亀裂が生ずる。亀裂度は、よく知られているＣｓＢｒ：Ｅｕ層の倍率５０倍の走査電子顕微鏡写真を示している図１から読み取れるように、０．５〜１．５ｍｍの大きさである。亀裂は、よく知られているＣｓＢｒ：Ｅｕ層の倍率１，０００倍の走査電子顕微鏡写真を示している図２から見て取れるように、約１０μｍ迄の幅を有している。
【０００８】
　粒子境界、間隙および亀裂では、周知の如く蛍光体針自体からよりも蛍光体層の方から光線が多く出力される。図３に示すハレーション写真では、この挙動を示す顕著に明るい間隙と１つの亀裂を含むＣｓＢｒ：Ｅｕ層の入射点の顕微鏡写真で描出している。
【０００９】
　上述の問題は、特に例えばＣｓＢｒ：Ｅｕのような蓄積性蛍光体層において顕著である。この場合は読み出し過程において直径が５０〜１５０μｍの「赤色光点」を用いて蛍光体層の表面が走査される。ガラス基板では、「裏面」の走査を行うこともできる。この際、層状構造に相応して蓄積された電子−正孔対の不均一な読み出しが発生する。図４は、蓄積性蛍光体層の周波数依存性の量子検出効率（ＤＱＥ）を示す。明らかに、高い局所周波数から低い局所周波数へのＤＱＥ曲線の「不自然な」推移を見て取ることができる。１ＬＰ／ｍｍの領域では「強制的な」プラトーが存在する。Ｘ線線量が高くなると、この作用は更に顕著に増強される。
【００１０】
　これと対照的に、例えばＣｓＩ：ＮａやＣｓＩ：Ｔｌ等の蛍光体層では、蛍光体針への光線はＸ線量子により発生する。層状構造の影響は、特に例えばＸ線イメージ増幅器の場合のように蛍光体針上で光電陰極を使用しないなら、余り大きな問題にならない。
【００１１】
　蛍光体層の蒸着工程中にガスを進入させることで、上記の現行技術で各蛍光体針の周囲に多数の微細な間隙を発生させる試みがなされた。しかし実際には、この希望的観測は図５に示す、特許文献１に従って製造された既知のＣｓＢｒ：Ｅｕ層の倍率２５０倍のカソードルミネセンス写真が示す如く、条件付でしか機能しないことが解った。
【００１２】
　この蒸発方法のもう１つの短所は、蒸着におけるガス圧が高ければ高いほど層の密度が低くなることにある。この結果として、同一Ｘ線吸収度に対する幾何学的な層の厚さが約２０％大きくなるので、バックグラウンド領域における光線の「クロストーク」が起こる可能性がますます高まる。この場合には、「標準」密度および相応して高いＸ線吸収度およびＤＱＥを備える２０％厚い層におけると全く同様にＭＴＦが大きく低下する。
【００１３】
　特許文献３には、格子状構造を備えた発光パネルを製造する方法が記載されている。この場合には基板材料の格子状構造を通る針の大きさを適切な粗面化により設定することが試みられた。このとき基板材料の最初の表面である各「節」にはエッチングされたくぼみである「溝」が続く。各「節」の上には大きなＣｓＩ層要素が伸びていく。このため、小さな構造サイズが不可欠であるマンモグラフィでの使用は実際的に不可能になる。他方では、構造化の方法が様々なエッチング液を使用するために材料への依存性が高く、製造技術的に好ましくなく、かつ環境に優しくない。
【特許文献１】独国特許出願公開第１００６１７４３号明細書
【特許文献２】独国未公開特許第１９５１６４５０号明細書
【特許文献３】独国特許出願公開第２９２９７４５号明細書
【特許文献４】独国特許発明第４４３３１３２号明細書
【非特許文献１】ポールＪＲレブランス（Paul J.R.Leblans）ら，「新しい針状結晶ＣＲ検出器（New Needle-crystalline CR Detector）」，国際光工学会プロシーディング集（Proc.of  SPIE），第４３２０号，２００１年，Ｐ５９〜６７。
【非特許文献２】ダンス・ラックス（D‘Ans Lax），化学者と物理学者のためのポケットブック（Taschenbuch fuer Chemiker und Physiker）、第１巻。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
　本発明の課題は、上記のこれ迄の格子状方法の欠点を取り除き、マンモグラフィでの使用を可能にし、非材料依存性にすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
　この課題は、本発明によると、溝により分離された、それらの表面に蒸着によって蓄積性蛍光体の蛍光体針が形成された節が生ずるように補助層を格子状にすることで解決される。基板ではなくその上に置いた補助層を格子状にすることで、材料依存性を回避する。
【発明の効果】
【００１６】
　本発明では、１本の蛍光体針又は複数の分離された蛍光体針を節の上に形成できる。
【００１７】
　補助層は、厚さが２０〜１００μｍである場合に有益であることが解った。本発明では膨張係数が２．５〜４．７×１０-5／℃である材料から構成することができる。
【００１８】
　有益な態様では、格子のサイズ（溝を含む節）は１０〜１００μｍ、好ましくは２０〜５０μｍの範囲内であってよいが、このとき溝の幅は５〜２０μｍの範囲内にある。
【００１９】
　補助層をプラスチック、例えば３．１〜３．５×１０-5／℃の膨張係数を有するポリイミド又はパリレンＣから構成するのが特に適切であることが解った。
【００２０】
　本発明によると、節は全表面に渡って変動する格子状構造で配置することができる。
【００２１】
　節および／又はその格子状構造はｎ角形に形成できるが、このとき有益な方法ではｎは３〜６の間の数になし得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
　下記では本発明を実施例を示した図面に基づいて詳細に説明する。
【００２３】
　図６には本発明による蛍光体シート、例えば蓄積性蛍光体シートが示す。この蛍光体シートはガラス又はアルミニウム製の基板１を備えている。基板１上に、その上に蓄積性蛍光体層３を蒸着した本発明による補助層２を取り付けている。補助層２は、溝４により分離された節５が生ずるように格子状にされている。この補助層２により構造化される基板上に蓄積性蛍光体を蒸着させることで、節５の上には各々個別の蓄積性蛍光体の針状結晶、所謂蛍光体針６が形成されるが、これらは間隙７によって分離されている。
【００２４】
　図７は、ほぼ同一の構造を有するが、針の大きさが同一でより大きな中間層パターンを示す本発明による蓄積性蛍光体シートのまた別の実施形態を示す。この場合は膨張係数と蒸着条件の選択により、各節５の上でのみ分離された多数の蛍光体針６が形成される。
【００２５】
　補助層２の厚さが２０〜１００μｍであり、その膨張係数が２．５〜４．７×１０-5／℃である材料から構成するとよい。好ましくは、補助層２はプラスチック、特に膨張係数が３．１〜３．５×１０-5／℃であるパリレンＣ又はポリイミド層から構成する。例えば正方形や六角形等の様々なパターンを用いての構造化は、現在一般的である例えばフォトリソグラフィ／エッチング、電子照射蒸着、レーザ照射蒸着又はイオン照射蒸着のような方法を用いて実施できる。節５および／又はそれらの構造は、更にまた他の形態を取ってもよい。それらは三角形、五角形又は多角形であってよい。更に所定の構造が全表面にわたって変化してもよい。
【００２６】
　このように形成した格子のサイズ、即ち溝４を含む１つの節５から次の節迄の間隔は、１０〜１００μｍ、好ましくは２０〜５０μｍであってよい。溝４の幅は、５〜２０μｍの範囲内でなければならない。
【００２７】
　膨張のために適した補助層２の選択によって、蓄積性蛍光体層３を蒸着後に冷却した際に、ＣｓＢｒ層が「構造化層」２に比して著しく収縮し、又は「構造化層」２が基板１に比して大幅に収縮する結果が生じ得る。最初に述べた冷却プロセスでは、構造化された補助層２の上に複数の蛍光体針６が存在する場合、これらが相互から分離される可能性があるという結果が生じる。２番目に述べた例では、各「節」５の周囲に隙間又は間隙７が生ずる可能性がある。収縮プロセスは２段階式で、特許文献３から知られている状況が該当するような不均一で大まかな亀裂は生成しない。
【００２８】
　「節」の内側の微細な、マンモグラフィにとり適切な構造は、既に特許文献１に記載されているように、高いガス圧で蒸着を行った際に達成できる。高いガス圧は、ガスの流入又は適切な高い末端圧を備えたポンプシステムの使用により達成できる。実験では、特許文献１の記述とは反対に、顕著に小さい１Ｐａのガス圧で蒸着を行うのが好都合である。それにより望ましくない「人工的な」層厚の増加を回避でき、基板の節を越えるＣｓＢｒ層の横の亀裂は確認できない。これら亀裂は層の形態が過剰に「緩んでいる」場合、即ち高いガス圧（＞１Ｐａ）で蒸着を実施した場合しか発生しなかった。
【００２９】
　入手した微細な構造化蛍光体層３では、間隙７内に色素溶液を全層表面にわたり均一に注入できる。色素は分解能を決定する光波長の補色を有さねばならない。蓄積性蛍光体ＣｓＢｒ：Ｅｕの場合は赤色励起光に対し青色であり、シンチレータＣｓＩ：Ｎａの場合は青色発光に対し赤色である。これら色素に対する溶媒は、使用したハロゲン化アルカリを分解してはならない。この蓄積性蛍光体の間隙７内へ色素を注入する方法は、特許文献４に記載されているが、これ迄は亀裂があることから色素溶液の均質な分散が不可能なために不成功に終わっていた。
【００３０】
　基板１上の適切に構造化した補助層２を選択することで、蛍光体層又は蓄積性蛍光体層３は望ましい方法で適切なパラメータ（圧力、基板温度）下での蒸着後に冷却した場合に粗構造化することも微細構造化することもできる。
【００３１】
　これに続いて、最終的には本発明による蛍光体シートを製造するための、基板、その上に置かれている補助層および蓄積性蛍光体層の蒸着のあらゆる組み合わせの可能性の幾つかの実施形態だけを下記に記載する。
ａ）ＣｓＢｒ：Ｅｕ−パリレンＣを用いて構造化（１０μｍの溝を含む４０μｍの節）　されたアルミニウム製基板上の０．５Ｐａおよび１５０℃の基板温度での蒸着。
　　ＣｓＢｒ層厚は５００μｍ。
ｂ）ＣｓＢｒ：Ｅｕ−パリレンＣを用いて構造化（１０μｍの溝を含む１０μｍの節）　されたガラス製基板上の０．０００５Ｐａおよび３００℃の基板温度での蒸着。
　　ＣｓＢｒ層厚は１００μｍ。
ｃ）ＣｓＢｒ：Ｅｕ−パリレンＣを用いて構造化（５μｍの溝を含む３０μｍの節）さ　れたアルミニウム製基板上の０．９Ｐａおよび２００℃の基板温度での蒸着。
　　ＣｓＢｒ層厚は３００μｍ。
ｄ）ＣｓＢｒ：Ｅｕ−ポリイミドであるピラリンＰＩ２６１１を用いて構造化（１０μ　ｍの溝を含む４０μｍの節）されたアルミニウム製基板上の０．１Ｐａおよび２５０　℃の基板温度での蒸着。
　　ＣｓＢｒ層厚は５００μｍ。
ｅ）ＣｓＢｒ：Ｅｕ−ポリイミドであるピラリンＰＩ２６１１を用いて構造化（１０μ　ｍの溝を含む３５μｍの節）されたガラス製基板上の０．０１Ｐａおよび１８０℃の　基板温度での蒸着。
　　ＣｓＢｒ層厚は１００μｍ。
ｆ）ＣｓＢｒ：Ｅｕ−ポリイミドであるピラリンＰＩ２６１１を用いて構造化（５μｍ　の溝を含む２５μｍの節）されたアルミニウム製基板上の０．８Ｐａおよび２２０℃　の基板温度での蒸着。
　　ＣｓＢｒ層厚は３００μｍ。
【００３２】
　ＣｓＢｒ：Ｅｕに代えてＣｓＩ：Ｔ１又はＣｓＩ：Ｎａも使用できる。基板材料としては、表１に列挙した材料を使用できる。圧力は０．０００５〜０．９Ｐａの間であってよい。基板温度は１５０〜３００℃でなければならない。
【００３３】
　この後にＣｓＢｒ：Ｅｕ層は１種の溶液、例えば「GEHA-Faserschreibers ２０４番、ブルー」のエタノール液又はイソプロパノール液を用いて着色できる。ＣｓＢｒ：Ｎａ層に対しては、「Marker edding ３００ col.００２、レッド」が適している。無水状態に保つように留意し、場合によっては乾燥剤を使用せねばならない。
【００３４】
　本発明は、基板とその上に置いた補助層を備える蛍光体シートに関するが、その補助層上には蓄積性蛍光体層が塗布されており、該層では特に蓄積性蛍光体層の量子検出効率（ＤＱＥ）を上昇させるべく蛍光体層内の妨害性の亀裂が基板構造化を用いて減少させる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】亀裂頻度を明示するための既知のＣｓＢｒ：Ｅｕ層の倍率５０倍の走査電子顕微鏡写真である。
【図２】亀裂幅を顕著に示すための既知のＣｓＢｒ：Ｅｕ層の倍率１０００倍の走査電子顕微鏡写真である。
【図３】ＣｓＢｒ：Ｅｕ層のハレーションの顕微鏡写真である。
【図４】既知の構造による「プラトー」を含むＣｓＢｒ：Ｅｕ層の周波数依存性ＤＱＥの推移を示した図である。
【図５】既知のＣｓＢｒ：Ｅｕ層の倍率２５０倍の陰極発光写真である。
【図６】本発明による蛍光体シートの横断面である。
【図７】本発明による蛍光体シートの横断面である。
【符号の説明】
【００３６】
１　基板、２　補助層、３　蓄積性蛍光体層、４　溝、５　節、６　蛍光体針、７　間隙
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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