(57)【要約】【課題】　マンモグラフィー画像形成における場合のように低いエネルギーを有するＸ−線量子を用いる場合でも、優れた信号対ノイズ比を有する画像を形成することを可能にする、コンピューターラジオグラフィーシステムにおいて用いるための光刺激可能な蛍りん光体スクリーンを製造する方法を提供すること。【解決手段】　少なくとも基質ならびにＸがＢｒ及びＣｌより成る群から選ばれるハライドを示すＣｓＸ：Ｅｕ２＋蛍りん光体を含んでなる蛍りん光体層を有する蛍りん光体スクリーンの、蛍りん光体を物理蒸着により基質上に蒸着させる製造法。蒸着の間、基質は１３５℃〜２３５℃の範囲内の温度にあり、且つ蒸着プロセスの間に起こる基質の温度の変動は５０℃以下である。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
　少なくとも基質ならびにＸがＢｒ及びＣｌより成る群から選ばれるハライドを示すＣｓＸ：Ｅｕ２＋蛍りん光体を含んでなる蛍りん光体層を有する蛍りん光体スクリーンの、該蛍りん光体を物理蒸着により該基質上に蒸着させる製造法であって、蒸着の間、該基質が１３５℃〜２３５℃の範囲内の温度にあり、且つここで該蒸着プロセスの間に起こる基質の温度の変動が５０℃以下であることを特徴とする製造法。
【請求項２】
　該基質の温度の変動が３０℃以下である請求項１に従う方法。
【請求項３】
　該基質の温度の変動が２０℃以下である請求項１に従う方法。
【請求項４】
　該蛍りん光体層を１５０℃〜２２０℃の範囲内の温度で蒸着させる請求項１に従う方法。
【請求項５】
　該基質の温度の変動が３０℃以下である請求項４に従う方法。
【請求項６】
　該基質の温度の変動が２０℃以下である請求項４に従う方法。
【請求項７】
　該蛍りん光体層を１７０℃〜２００℃の範囲内の温度で蒸着させ、且つここで該基質の温度の変動が２０℃以下である請求項１に従う方法。
【請求項８】
　請求項１〜７のいずれかに従って製造される蛍りん光体スクリーン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、基質上における蛍りん光体層の物理蒸着により貯蔵蛍りん光体スクリーン（ｓｔｏｒａｇｅ　ｐｈｏｓｐｈｏｒ　ｓｃｒｅｅｎ）を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
　ラジオグラフィーでは、放射線学者が患者の状態を正確に評価するために、優れた画質を得ることが重要である。全画像領域に及んで画質が実質的に一定でなければならないことは明らかである。
【０００３】
　重要な画質の側面は画像の解像度及び画像の信号対ノイズ比（ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−ｎｏｉｓｅ　ｒａｔｉｏ）である。信頼できる画像形成系の場合、解像度及び信号対ノイズ比は画像の領域全体に及んで実質的に変化しない。
【０００４】
　コンピューターラジオグラフィーにおいて、貯蔵蛍りん光体スクリーンは中間貯蔵媒体として現在広く用いられている。例えば特許文献１にそのような使用のための特殊な蛍りん光体が記載されている。
【０００５】
　この型のラジオグラフィーの場合、信号対ノイズ比は因子（ｆａｃｔｏｒｓ）の数に依存する。
【０００６】
　第１に、貯蔵蛍りん光体スクリーンにより吸収されるＸ−線量子の数が重要である。信号対ノイズ比は吸収される量子の数の平方根に比例する。
【０００７】
　第２に、いわゆる蛍光ノイズが重要である。このノイズは、吸収されるＸ−線量子当たりの検出される光刺激光（ｐｈｏｔｏｓｔｉｍｕｌａｔｅｄ　ｌｉｇｈｔ）（ＰＳＬ）量子の数が小さいことにより起こる。コンピューターラジオグラフィーでは検出プロセスにおいて多くのＰＳＬ光が失われるので、蛍光ノイズが信号対ノイズ比に重要な寄与を有する。吸収されるＸ−線量子毎に平均して少なくとも１個のフォトンが検出されることが重要である。もしそうでないと、吸収される多くのＸ−線量子が画像に寄与せず、信号対ノイズ比は非常に劣ったものとなるであろう。
【０００８】
　この状況は、Ｘ−線量子が低いエネルギーで用いられるマンモグラフィーにおいて最も重大である。より軟らかいＸ−線はより硬いＸ−線より少ないＰＳＬ中心を生じ、従ってより少ないＰＳＬフォトンを生ずるであろう。
【０００９】
　コンピューターラジオグラフィーでは、吸収されるＸ−線量子により複数のＰＳＬ中心が作られる。画素刺激に利用できる限られた時間のため、及び利用できる限られたレーザー出力のために、すべてのＰＳＬ中心が読み出しプロセスにおいて刺激されるわけではない。実際には、ＰＳＬ中心のわずか約３０％が刺激されてＰＳＬフォトンを生ずる。これらのフォトンはすべての方向において発せられ且つ散乱するので、検出システムによりそれらを検出することができる貯蔵蛍りん光体スクリーンの上面においてはＰＳＬフォトンのわずか５０％が発せられる。発せられたＰＳＬフォトンは光ガイドにより検出器に向かってガイドされる。この光ガイドは貯蔵蛍りん光体スクリーンの上の長方形の検出領域及び検出器側における円形の断面を有する光学繊維の束から成ることができる。この型の光ガイドはわずか３０％の開口数を有し、それは発せられるＰＳＬフォトンの３個から１個だけが検出器にガイドされることを意味する。光ガイドと検出器の間にフィルターが置かれ、それは貯蔵蛍りん光体スクリーンにより反射される刺激光を止め且つスクリーンにより発せられるＰＳＬ光を透過させる。このフィルターはＰＳＬ光の小さい吸収及び反射も有し、ＰＳＬフォトンのわずか約７５％を透過させる。コンピューターラジオグラフィーでは、ＰＳＬ信号を電気信号に変換するために光電子増倍管が通常用いられる。光電子増倍管は４４０ｎｍにおいて約２０％の量子効率を有する。これは、光電子増倍管に到達する５個のＰＳＬ量子から１個だけが検出されることを意味する。
【００１０】
　要するに、貯蔵蛍りん光体スクリーンで作られる１，０００個のＰＳＬ中心に関し、わずか：
　　　１，０００ｘ０．３ｘ０．５ｘ０．３ｘ０．７５ｘ０．２＝６．７５
個のＰＳＬフォトンが検出される。
【００１１】
　すべてのＸ−線量子が少なくとも１個の検出されるＰＳＬフォトンを生ずることが必要な場合、Ｘ−線量子により作られるＰＳＬ中心の数は十分に大きくなければならない。あるいは逆に、ＰＳＬ−中心の形成に必要なＸ−線エネルギーは十分に小さくなければならない。
【００１２】
　マンモグラフィーでは、通常のＸ−線源の設定は２８ｋＶｐにおける設定である。これは、Ｘ−線量子の平均エネルギーが１５ｋｅＶの大きさのものであるＸ−線スペクトルを生ずる。少なくとも１個の検出されるＰＳＬフォトンを生ずるために、このエネルギーを有するＸ−線量子の場合、ＰＳＬ中心の形成に必要なエネルギーは：
　　　　　　１５，０００ｘ６．７５／１，０００＝１００ｅＶ
未満でなければならない。
【００１３】
　これまでに、以下の関連文献が既知である。
【特許文献１】欧州特許出願第１　２０３　３９４号明細書
【特許文献２】欧州特許公開第１　１１３　４５８　Ａ号、表題「針形結晶を有する無結合剤貯蔵蛍りん光体スクリーン」
【特許文献３】特開平０１−２６３６００　Ａ号公報、表題「放射線画像転換パネルの製造」
【特許文献４】米国特許第５　５８９　０００　Ａ号明細書、表題「付着のための定着」
【特許文献５】特開平１０−０６２５９９　Ａ号公報、表題「ラジオグラフィー転換パネルの製造のための方法及び装置」
【特許文献６】特開平０１−３１６６９９　Ａ号公報、表題「ラジオグラフ変換パネルの製造」
【特許文献７】特開平０４−１５２３００　Ａ号公報、表題「放射線画像転換パネルの製造」
【特許文献８】特開平０４−１５２２９９　Ａ号公報、表題「放射線画像転換パネルの製造」
【特許文献９】特開平０４−１５２２９８　Ａ号公報、表題「放射線画像転換パネルの製造」
【特許文献１０】欧州特許公開第０　３２７　１３４　Ａ号、表題「放射線画像貯蔵パネル」
【特許文献１１】国際公開第０１　０３１５６　Ａ号パンフレット、表題「ＣｓＸ光刺激可能な蛍りん光体の製造法及びそれからの蛍りん光体」
【発明の開示】
【００１４】
　本発明の側面は、マンモグラフィー画像形成における場合のように低いエネルギーを有するＸ−線量子を用いる場合でも、優れた信号対ノイズ比を有する画像を形成することを可能にする、コンピューターラジオグラフィーシステムにおいて用いるための光刺激可能な蛍りん光体スクリーンを製造する方法を提供することである。
【００１５】
　さらなる目的は下記の記述から明らかになるであろう。
【００１６】
　本発明の目的は、請求項１で示した貯蔵蛍りん光体の製造法により達成される。
【００１７】
　本発明の方法により得られる蛍りん光体は高い転換効率を有する。全蛍りん光体領域に及んで１００ｅＶ未満の低量のＸ−線エネルギーがＰＳＬ中心の形成に必要である。
【００１８】
　かくして全画像領域にわたり一定の高いＳＮＲを得るためにＰＳＬ中心の形成に必要なＸ−線エネルギーは、全蛍りん光体スクリーン領域にわたり低い。
【００１９】
　本発明のさらなる側面は、下記に示す詳細な記述及び添付の図面から明らかになるであろう。
【００２０】
　本発明に従うＣｓＢｒ：Ｅｕ２＋スクリーンは、ＣｓＢｒ及びＥｕＯＢｒの熱的蒸着を介して製造された。
【００２１】
　この目的のために、ＣｓＢｒをＥｕＯＢｒと混合し、真空蒸着室中の容器の中に置いた。
【００２２】
　１．５ｍｍの厚さ及び４０ｍｍの直径を有するガラスの円板上に蛍りん光体を蒸着させた。容器と基質の間の距離は１０ｃｍであった。蒸着の間、基質を１２ｒｐｍで回転させた。
【００２３】
　蒸発の開始の前に、室を４．１０−５ミリバールの圧力まで排気した。蒸発プロセスの間、Ａｒを室内に導入した。
【００２４】
　蒸着を開始する前に、電気加熱金属板からの熱線伝達を介して基質を初期温度に加熱した。
【００２５】
　蒸着を開始すると、蒸着した金属の凝縮熱が基質に伝達されるために、温度はもっと高い値に上昇した。
【００２６】
　一定の蒸着速度におけるさらなる蒸着の間、温度は一定に留まった。
【００２７】
　下記の表１に示す通り、種々の温度で基質を有する種々のスクリーンを製造した。
【００２８】
【表１】
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【００２９】
　示されている温度は、一定の凝縮熱の伝達下における蒸着の間に達する温度である。
【００３０】
　これらの結果を図１にプロットする。
【００３１】
　与えられるＸ−線線量に露出される時に貯蔵される光刺激可能な合計エネルギーを決定した。この性質を「転換効率」（Ｃ．Ｅ．）と表す。
【００３２】
　転換効率は以下の通りに測定された。
【００３３】
　Ｘ−線励起の前に、スクリーンを５００Ｗの石英−ハロゲンランプの光で照射することにより、蛍りん光体スクリーン中にまだ存在する残留エネルギーを除去した。
【００３４】
　次いで８０ｋＶｐ及び５ｍＡで操作されるＸ−線源を用いて蛍りん光体スクリーンを励起した。その目的のために、Ｂａｌｔｅａｕ，ＦｒａｎｃｅのＢＡＬＴＥＡＵＧＲＡＰＨＥ　２０００（商品名）Ｘ−線源を用いた。２１ｍｍの厚さのアルミニウム板を用いて低エネルギーＸ−線を濾過して除き、Ｘ−線スペクトルを硬くした。
【００３５】
　Ｘ−線励起の後、蛍りん光体スクリーンを暗中で測定設備に移した。この設備において、Ｘ−線照射された蛍りん光体スクリーンを光刺激するために、レーザー光を用いた。この測定に用いられたレーザーは、５ｍＷの出力で６９０ｎｍにおいて発光するダイオードレーザーであった。ダイオードレーザーは、Ｓｈａｒｐ，ＵＳＡの商品名であるＬＴ０３０−ＭＤ型であった。
【００３６】
　レーザー−光学素子は電子シャッター、ビーム−エキスパンダー及びフィルターを含んだ。光電子増倍管（ＨＡＭＡＭＡＴＳＵ　Ｒ　３７６）が、光刺激により発せられる光を集め、対応する電流を与えた。測定手順は、ＨＰ　６９４４（商品名）マルチプログラマーに連結されたＨｅｗｌｅｔｔ　Ｐａｃｋａｒｄ　ＨＰ　３８２（商品名）コンピューターにより制御された。
【００３７】
　電流から電圧への変換器を用いる増幅の後、得られる光電流をＴＥＫＴＲＯＮＩＸ　ＴＤＳ　４２０（商品名）デジタルオシロスコープが視覚化した。
【００３８】
　電子シャッターが開けられると、レーザービームは蛍りん光体スクリーンを刺激し始め、デジタルオシロスコープを作動させた。スクリーンと接触して置かれるダイヤフラムを用い、わずか７ｍｍ２により発せられる光が集められた。レーザー出力（２ｍＷ）の約半分がスクリーン表面に達した。この方法で、刺激ビームの強度はより均一であった。
【００３９】
　刺激レーザー光（結晶を透過した）と刺激された発光は、６ｍｍのＢＧ　３９　ＳＣＨＯＴＴ（商品名）フィルターにより分離され、発せられた光のみが光電子増倍管に達した。
【００４０】
　光電子増倍管からの信号振幅は、光刺激光の強度及び貯蔵された光刺激可能なエネルギーと比例する（ｌｉｎｅａｒ）。信号は時間と共に減少する。信号曲線が入る時に、オシロスコープを２回目に作動させ、相殺分（ｏｆｆｓｅｔ）を測定し、それは一定であり且つ入力に無関係な誤差の成分として定義された。この相殺分を引き去った後、信号が最大値の１／ｅに達する点を計算した。次いで曲線の下の積分を開始点からこの１／ｅの点まで計算した。関数は、数学的にｆ（ｔ）＝Ａ．ｅ−ｔ／τにより記述された；ここでＡは振幅であり、τは時間定数であり、ｔは刺激時間であり、ｅは自然対数の基数である。
【００４１】
　貯蔵エネルギーの６３％が放出されてしまうｔ＝τの時に１／ｅの点に達する。この結果を得るために、コンピューターは積分と系の感度を積算する。従って光電子増倍管及び増幅器の感度を光電子増倍管のアノード−カソード電圧の関数として測定し、蛍りん光体の発光スペクトル、６ｍｍのＢＧ　３９　ＳＣＨＯＴＴ（商品名）フィルターの透過スペクトル及び光電子増倍管の応答の波長依存性のたたみ込みを計算しなければならない。
【００４２】
　発光はすべての方向において散乱されるので、発せられた光の一部のみが光電子増倍管により検出された。パネル及び光電子増倍管の位置は、発光全体の１０％が光電子増倍管により検出されるようなものであった。これに関し、測定結果に１０を掛けることにより、それを修正した。
【００４３】
　異なるスクリーンは異なる厚さを有し、従って異なるＸ−線吸収量を有する。これに関して修正するために、２１ｍｍのＡｌ濾過を用いた８０ｋＶｐにおけるＸ−線スペクトルの形、Ｘ−線エネルギーの関数としてのＣｓＢｒの減衰係数及びすべてのそれぞれのスクリーンの厚さに基づいて、吸収量を計算した。各スクリーンに関し、スクリーンにより吸収されたＸ−線エネルギーの割合を示す数字で測定結果を割った。
【００４４】
　これらのすべての修正の後、転換効率がｐＪ／ｍｍ２／ｍＲにおいて得られ、１ｍＲのＸ−線エネルギーの吸収の後に貯蔵蛍りん光体スクリーンの１ｍｍ２を完全に刺激すると得られる光エネルギーの量が得られた（表１）。
【００４５】
　１個のＰＳＬ中心を作るのに必要なＸ−線エネルギーを以下の通りに計算した。
【００４６】
　８０ｋＶｐ及び２１ｍｍのＡｌ濾過において、平均Ｘ−線エネルギーは５０ｋｅＶであり、１ｍＲはｍｍ２当たりに２７０，０００のＸ−線量子に相当する。従って、１ｍＲの吸収されるＸ−線線量は１．３５　１０１０ｅＶのエネルギーの吸収量に相当する。
【００４７】
　１．３５　１０１０ｅＶの吸収の後に完全に刺激されると発せられるフォトンの数は、４４０ｎｍにおいて２．８ｅＶであるフォトンエネルギーにより割られた転換効率である。
【００４８】
　ｅＶにおけるｐＪの変換のために６．２４２　１０６を掛け、且つ２．８で割られる転換効率は、発せられるフォトンの数を与える（表１）。この数で割られた吸収エネルギー（１．３５　１０１０ｅＶ）は、光刺激可能な中心を作るのに必要なエネルギーに導く。
【００４９】
　図１から、蒸着プロセスの間、基質が１３５℃〜２３５℃の範囲内の温度にある時、及び該蒸着プロセスの間に起こる基質の温度の変動が５０℃以下である時に、高い転換効率が得られることを推論することができる。
【００５０】
　好ましい態様では、上記の温度変動は３０℃以下である。さらにもっと好ましくは、温度変動は２０℃以下であり、それはこの場合に転換効率が非常に良好だからである。
【００５１】
　蒸着プロセスの間、基質が１５０℃〜２２０℃の範囲内の温度にある時、及び該蒸着プロセスの間に起こる基質の温度の変動が５０℃以下である時に、さらにもっと良好な結果が得られる。
【００５２】
　温度の変動が小さい程、結果が良好である。
【００５３】
　３０％以下、好ましくは２０％以下の変動が最適の結果を与える。
【００５４】
　最も好ましくは、蒸着プロセスの間、基質は１７０℃〜２００℃の範囲内の温度にあり、該蒸着プロセスの間に起こる基質の温度の変動は２０℃以下である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】ＣｓＢｒ及びＥｕＯＢｒの蒸着の間の基質温度の関数としての転換効率のプロットである。
【図１】
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