(57)【要約】【課題】気相堆積法によって形成された柱状結晶構造を有する蛍光体層を有し、感度が良好な放射線画像変換パネル、および、その製造方法を提供する。【解決手段】蛍光体層を形成する柱状結晶の柱側面に小孔を有すること、および、蛍光体層の形成を基板を直線的に往復搬送する真空蒸着で行い、かつ、この直線搬送時に搬送速度を変更することにより、前記課題を解決する。【選択図】図２
2007232633.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気相堆積法によって形成された柱状結晶構造の蛍光体層を有し、さらに、前記蛍光体層を形成する蛍光体の柱状結晶が、柱側面に、直径が１μｍ以下の孔を、１０００個／ｍｍ2超で、かつ、１０００００個／ｍｍ2未満の密度で有することを特徴とする放射線画像変換パネル。
【請求項２】
前記蛍光体層が輝尽性蛍光体からなるものである請求項１に記載の放射線画像変換パネル。
【請求項３】
成膜材料の蒸発部の上方において基板を直線状に往復搬送しつつ、前記基板の表面に真空蒸着によって蛍光体からなる蛍光体層を形成すると共に、前記往復搬送の折り返し時を除く前記直線状の搬送時に、基板の搬送速度を変更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４】
複数個の前記成膜材料の蒸発部を、前記基板の搬送方向と直交する方向に配列する請求項３に記載の放射線画像変換パネルの製造方法。
【請求項５】
前記蛍光体が輝尽性蛍光体である請求項３または４に記載の放射線画像変換パネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空蒸着等の気相堆積法によって形成された蛍光体層を有する、高いＰＳＬ感度を有する放射線画像変換パネル、および、この放射線画像変換パネルの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
放射線（Ｘ線、α線、β線、γ線、電子線、紫外線等）の照射を受けると、この放射線エネルギの一部を蓄積し、その後、可視光等の励起光の照射を受けると、蓄積されたエネルギに応じた輝尽発光を示す蛍光体が知られている。この蛍光体は、輝尽性蛍光体（蓄積性蛍光体）と呼ばれ、医療用途などの各種の用途に利用されている。
【０００３】
一例として、この輝尽性蛍光体の膜（輝尽性蛍光体層  以下、蛍光体層とする）を有する放射線画像変換パネル（以下、変換パネルとする（輝尽性蛍光体パネル（シート）とも呼ばれている））を利用する、放射線画像情報記録再生システムが知られており、例えば、富士写真フイルム社製のＦＣＲ（Fuji Computed Radiography)等として実用化されている。
このシステムでは、人体などの被写体を介してＸ線等を照射することにより、変換パネル（蛍光体層）に被写体の放射線画像情報を記録する。記録後に、変換パネルを励起光で２次元的に走査して輝尽発光を生ぜしめ、この輝尽発光光を光電的に読み取って画像信号を得、この画像信号に基づいて再生した画像を、ＣＲＴなどの表示装置や、写真感光材料などの記録材料等に、被写体の放射線画像として出力する。
【０００４】
変換パネルは、通常、輝尽性蛍光体の粉末をバインダ等を含む溶媒に分散してなる塗料を調製して、この塗料をガラスや樹脂製のパネル状の支持体（基板）に塗布し、乾燥することによって、作成される。
これに対し、特許文献１や特許文献２に示されるように、真空蒸着やスパッタリング等の気相堆積法（真空成膜法）によって、基板に蛍光体層を形成してなる変換パネルも知られている。気相堆積法による蛍光体層は、真空中で形成されるので不純物が少なく、また、輝尽性蛍光体以外のバインダなどの成分が殆ど含まれないので、性能のバラツキが少なく、しかも発光効率が非常に良好であるという、優れた特性を有している。
【０００５】
【特許文献１】特公平７−１８９５８号公報
【特許文献２】特開２００２−１８１９９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１および２に記載されているように、気相堆積法で堆積された輝尽性蛍光体は、柱状結晶となる。そのため、蛍光体層は柱状結晶構造を有する。
【０００７】
また、この柱状結晶の形状や状態等を調整することにより、変換パネルの特性を向上することも、各種、行なわれている。
例えば、特許文献１では、蛍光体層が、層厚方向に延在する多数の空隙を有し、かつ、蛍光体層の空隙率を３〜３０％とすることにより、感度が高く、しかも鮮鋭性に優れた放射線画像が得られる変換パネルを提案している。
また、本出願人による特許文献２の変換パネルでは、柱状結晶の先端を凸状にすることにより、輝尽発光の集光効率を向上して高感度とし、高速で、高画質な放射線画像が得られる変換パネルを実現している。
【０００８】
これらの変換パネルによれば、高感度な変換パネルが実現でき、高画質な放射線画像を得ることができる。
しかしながら、当然のことながら、変換パネルの感度（ＰＳＬ感度）は、高い方が好ましく、変換パネルには、さらなる高感度化が望まれている。
【０００９】
本発明の目的は、感度が高く、高画質な放射線画像を安定して得ることができる放射線画像変換パネル、および、この放射線画像変換パネルの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するために、本発明の放射線画像変換パネルは、気相堆積法によって形成された柱状結晶構造の蛍光体層を有し、さらに、前記蛍光体層を形成する蛍光体の柱状結晶が、柱側面に、直径が１μｍ以下の孔を、１０００個／ｍｍ2超で、かつ、１０００００個／ｍｍ2未満の密度で有することを特徴とする放射線画像変換パネルを提供する。
このような本発明の放射線画像変換パネルにおいて、前記蛍光体層が輝尽性蛍光体からなるものであるのが好ましい。
【００１１】
また、本発明の放射線画像変換パネルの製造方法は、成膜材料の蒸発部の上方において基板を直線状に往復搬送しつつ、前記基板の表面に真空蒸着によって蛍光体からなる蛍光体層を形成すると共に、前記往復搬送の折り返し時を除く前記直線状の搬送時に、基板の搬送速度を変更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を提供する。
このような本発明の放射線画像変換パネルの製造方法において、複数個の前記成膜材料の蒸発部を、前記基板の搬送方向と直交する方向に配列するのが好ましく、さらに、前記蛍光体が輝尽性蛍光体であるのが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
上記構成を有する本発明によれば、真空蒸着等の気相堆積法による柱状結晶構造を有する蛍光体層、特に輝尽性蛍光体からなる蛍光体層を有し、かつ、この柱状結晶の側面に所定サイズの小孔を所定の密度で有することにより、非常に高感度な放射線画像変換パネルを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の放射線画像変換パネル、および、この放射線画像変換パネルの製造方法について、添付の図面に示される好適実施例を基に詳細に説明する。
【００１４】
図１に、本発明の放射線画像変換パネルの一例の概念図を示す。
本発明の放射線画像変換パネル１０（以下、変換パネル１０とする）は、基板１２と、基板１２の上に形成された、輝尽性蛍光体からなる蛍光体層１４と、蛍光体層１４を全面的に覆って接着層１８によって蛍光体層１４（および基板１２）に接着される保護層２０とを有して構成されるものである。また、本発明の変換パネル１０において、蛍光体層１４は、真空蒸着等の気相堆積法で形成された、柱状結晶の輝尽性蛍光体からなる柱状結晶構造を有するものであり、さらに、輝尽性蛍光体の柱状結晶の柱側面に、図２に概念的に示すように、所定サイズの小孔を所定の密度で有する。
【００１５】
なお、本発明の放射線画像変換パネルは、上記構成に限定はされず、側壁に小孔を有する柱状結晶構造の蛍光体層１４を有するものであれば、各種の構成が利用可能である。
例えば、蛍光体層１４が、十分な耐湿性を有するものであれば、防湿のための保護層２０が無い構成であってもよい。
【００１６】
本発明の変換パネル１０において、基板１２には、特に限定はななく、公知の放射線画像変換パネルで用いられている各種のものが利用可能である。
一例として、セルロースアセテート、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリイミド、トリアセテート、ポリカーボネートなどから形成されるプラスチック板やプラスチックシート（フィルム）；  石英ガラス、無アルカリガラス、ソーダガラス、耐熱ガラス（パイレックスTM等）などから形成されるガラス板やガラスシート；  アルミニウム、鉄、銅、クロムなどの金属類から形成される金属板や金属シート；  このような金属板等の表面に金属酸化物層等の被覆層を形成してなる板やシート；  等が例示される。
【００１７】
また、基板１２は、必要に応じて、表面（蛍光体層１４の形成面）に、アルミニウム板等の基板１２の基材を保護するための保護層、輝尽発光光の反射層、この反射層の保護層等を有してもよい。この場合には、蛍光体層１４は、これらの層の上に形成される。
【００１８】
蛍光体層１４は、前述のように、真空蒸着等の気相堆積法によって形成されるものであり、柱状結晶構造を有する。また、本発明の変換パネル１０において、蛍光体層１４を形成する輝尽性蛍光体は、図２の概念図に示すように、柱状結晶の柱側面に、直径が１μｍ以下の孔（凹部）を、１０００個／ｍｍ2超で、かつ、１０００００個／ｍｍ2未満の密度で有する。図３に、このような小孔を有する、本発明の変換パネル１０の一例の蛍光体層１４のＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）写真の画像データを可視像として出力した画像を示す。
【００１９】
前述のように、気相堆積法による輝尽性蛍光体の蛍光体層は、柱状結晶構造を有する。ここで、通常の気相堆積法による蛍光体層の柱状結晶は、前記特許文献１や特許文献２にも示されるように、柱側面は平滑で凹凸等を有することはない。
【００２０】
これに対し、本発明者は、鋭意検討の結果、図２や図３に示すように、柱状結晶構造を有する蛍光体層の柱状結晶の柱側面に適度な小孔を適度な密度で有することにより、より高感度な変換パネルが得られることを見いだした。
柱状結晶の柱側面に、このような小孔を有することにより、感度（ＰＳＬ感度（輝尽発光量(Photostimulated Luminescence)）が向上する理由は、明らかでは無いが、本発明者の推測によると、この柱側面の小孔が酸素の吸着点として作用し、この酸素と付活剤との相互作用によって、蛍光体層１４の感度が向上すると考えられる。
【００２１】
本発明の変換パネル１０において、蛍光体層１４を形成する柱状結晶の柱側面の小孔のサイズは、直径が１μｍ以下である。
【００２２】
小孔の直径が１μｍを超えると、画像鮮鋭度に悪影響を及ぼす、柱状結晶の柱状性が崩壊する等の不都合が生じる。
また、より良好な感度が得られる等の点で、この小孔の直径は、０．５〜１μｍが好ましい。
【００２３】
また、本発明の変換パネル１０において、蛍光体層１４の柱側面の小孔の密度は１０００個／ｍｍ2超で、かつ、１０００００個／ｍｍ2未満（すなわち、１０００個／ｍｍ2＜密度＜１０００００個／ｍｍ2）である。
小孔の密度が１０００個／ｍｍ2以下では、酸素吸着点として作用する小孔の数が少なすぎ、本発明の効果を発現することができない。他方、小孔の密度が１０００００個／ｍｍ2を以上になると、この小孔が輝尽発光光等の異方性散乱の原因となってしまい、画像の鮮鋭度が低下する等の不都合を生じる。
また、より良好な感度が得られる等の理由により、小孔の密度は１００００〜５００００個／ｍｍ2とするのが好ましい。
【００２４】
なお、蛍光体層１４の柱状結晶の柱側面に形成された小孔の直径や密度を、実際に蛍光体層１４において測定することは、極めて困難である。
そのため、本発明においては、蛍光体層１４をＳＥＭ等を用いて撮影し、得られた画像上において、小孔の直径や密度等を計測すればよい。
【００２５】
本発明の変換パネル１０において、蛍光体層１４を形成する柱状結晶の平均柱径には特に限定は無いが、良好な感度が得られる、鮮鋭性の良好な放射線画像が得られる等の点で、１〜１０μｍであるのが好ましい。
また、蛍光体層１４の厚さにも特に限定はないが、良好な輝尽発光特性が得られる等の点で、１００〜１０００μｍ、特に、２００〜７００μｍが好ましい。
【００２６】
本発明の変換パネル１０においては、必要に応じて、蛍光体層１４の下層として、輝尽性蛍光体の付活剤を含まない母体層を有してもよい。一例として、輝尽性蛍光体が付活剤としてＥｕを含有するＣｓＢｒ：Ｅｕである場合には、母体層はＣｓＢｒのみから形成すればよい（蛍光体層のみに付活剤であるＥｕが含有される）。また、柱状結晶構造の下層に、球状結晶からなる領域を有してもよい。
このような母体層や球状結晶構造層は、応力緩和層として作用し、このような層を有することにより、蛍光体層１４の密着性を向上して、より優れた特性の放射線画像変換パネルを得ることができる。
【００２７】
なお、母体層および蛍光体層、ならびに球状結晶領域を有する場合には、球状結晶領域は母体層成分のみから形成しても、母体層成分の上に蛍光体層成分を有してもよく、また、柱状構造層領域は母体層成分の上に蛍光体層成分を有してもよい。
さらに、母体層を有する場合には、前記好ましい蛍光体層１４の層厚は、母体層と蛍光体層との合計で考える。
【００２８】
本発明において、蛍光体層１４となる輝尽性蛍光体（蓄積性蛍光体）特に限定はなく、公知の各種の輝尽性蛍光体が利用可能である。一例として、特開昭６１−７２０８７号公報に開示される、一般式「ＭI Ｘ・ａＭIIＸ’2 ・ｂＭIIIＸ''3 ：ｃＡ」で示されるアルカリハライド系輝尽性蛍光体が好適に利用される。
（上記式において、ＭI は、Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ，ＲｂおよびＣｓからなる群より選択される少なくとも一種であり、ＭIIは、Ｂｅ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｚｎ，Ｃｄ，ＣｕおよびＮｉからなる群より選択される少なくとも一種の二価の金属であり、ＭIIIは、Ｓｃ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｐｍ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕ，Ａｌ，ＧａおよびＩｎからなる群より選択される少なくとも一種の三価の金属であり、Ｘ、Ｘ’およびＸ''は、Ｆ，Ｃｌ，ＢｒおよびＩからなる群より選択される少なくとも一種であり、Ａは、Ｅｕ，Ｔｂ，Ｃｅ，Ｔｍ，Ｄｙ，Ｐｒ，Ｈｏ，Ｎｄ，Ｙｂ，Ｅｒ，Ｇｄ，Ｌｕ，Ｓｍ，Ｙ，Ｔｌ，Ｎａ，Ａｇ，Ｃｕ，ＢｉおよびＭｇからなる群より選択される少なくとも一種である。また、０≦ａ＜０．５であり、０≦ｂ＜０．５であり、０＜ｃ≦０．２である。）
中でも、優れた輝尽発光特性を有し、かつ、本発明の効果が良好に得られる等の点で、ＭIが、少なくともＣｓを含み、Ｘが、少なくともＢｒを含み、さらに、Ａが、ＥｕまたはＢｉであるアルカリハライド系輝尽性蛍光体は好ましく、その中でも特に、一般式「ＣｓＢｒ：Ｅｕ」で示される輝尽性蛍光体が好ましい。
【００２９】
また、これ以外にも、米国特許第３，８５９，５２７号明細書、特開昭５５−１２１４２号、同５５−１２１４４号、同５５−１２１４５号、同５６−１１６７７７号、同５８−６９２８１号、同５８−２０６６７８号、同５９−３８２７８号、同５９−７５２００号等の各公報に開示される各種の輝尽性蛍光体も、好適に利用可能である。
【００３０】
本発明の変換パネル１０において、蛍光体層１４は、真空蒸着、スパッタリング、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition)等の各種の気相堆積法（真空成膜法）で形成される。
中でも、生産性等の点で真空蒸着によって蛍光体層１４を形成するのが好ましい。特に、蛍光体の成膜材料と付活剤（賦活剤：activator)の成膜材料とを独立して加熱／蒸発する、二元（多元）の真空蒸着により、蛍光体層１４を形成するのが好ましい。なお、この際において、付活剤の蒸発量は、蛍光体層中における付活剤の濃度が目的値となるように制御するのは、当然の事である。例えば、輝尽性蛍光体としがＣｓＢｒ：Ｅｕを用いる場合であれば、蛍光体の成膜材料として臭化セシウム（ＣｓＢｒ）を、付活剤の成膜材料として臭化ユーロピウム（ＥｕＢｒx（ｘは、通常、２〜３だが２が好ましい））を用いる二元の真空蒸着で蛍光体層を形成すればよい。
【００３１】
また、真空蒸着の条件にも、特に限定はなく、用いる成膜材料等に応じて、適宜、決定すればよい。
ここで、本発明の変換パネル１０においては、前述した各種の輝尽性蛍光体、特にアルカリハライド系輝尽性蛍光体、中でも特に前記一般式「ＣｓＸ：Ｅｕ」で示される輝尽性蛍光体、その中でも特にＣｓＢｒ：Ｅｕからなる蛍光体層１４を真空蒸着によって形成する場合には、一旦、系内を高い真空度に排気した後、アルゴンガスや窒素ガス等を系内に導入して、０．０１〜３Ｐａ程度の真空度（以下、便宜的に中真空とする）とし、この中真空下で抵抗加熱等によって成膜材料を加熱して真空蒸着を行うのが好ましい。
前述のように、本発明の変換パネル１０の蛍光体層１４は、柱状結晶構造を有するが、このような中真空下で形成して得られる蛍光体層１４、中でも、前記ＣｓＢｒ：Ｅｕ等のアルカリハライド系の蛍光体層１４は、特に良好な柱状の結晶構造を有し、輝尽発光特性や画像の鮮鋭性等の点で好ましい。
【００３２】
ところで、前述のように、本発明の変換パネル１０の蛍光体層１４は、柱状結晶の柱側面に、直径が１μｍ以下の小孔を１０００個／ｍｍ2超で、かつ、１０００００個／ｍｍ2未満の密度で有する。このような蛍光体層１４に小孔を有する本発明の変換パネル１０は、真空蒸着によって蛍光体層１４を形成する場合には、蒸着中に、意図的に蒸発流の暴露量を変更することにより、形成できる。
このような真空蒸着方法として、成膜材料の蒸発部（蒸発源）の上方において、基板１２（蛍光体層の成膜基板）を直線状に往復搬送すると共に、この直線搬送に搬送速度を変更する、本発明の製造方法が好適に例示される。また、この製造方法では、成膜材料の蒸発部を、基板の直線搬送方向と直交する方向に、複数、配列して、真空蒸着によって蛍光体層１４を形成するのが好ましい。
【００３３】
図４に、このような本発明の放射線画像変換パネルの製造方法を実施する製造装置の一例の概念図を示す。なお、図４において、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
図４に示す製造装置３０は、蛍光体の成膜材料と付活剤の成膜材料とを別々に蒸発する、二元の真空蒸着によって基板１２の表面に蛍光体層１４を形成するもので、基本的に、真空チャンバ３２と、基板保持搬送機構３４と、加熱蒸発部３６と、遮蔽板３８と、ガス導入ノズル４０とを有して構成される。
なお、製造装置３０は、これ以外にも、必要に応じて、プラズマ発生装置（イオン銃）等、公知の真空蒸着装置が有する各種の構成要素を有してもよいのは、もちろんである。
【００３４】
真空チャンバ３２は、鉄、ステンレス、アルミニウム等で形成される、真空蒸着装置で利用される公知の真空チャンバ（ベルジャー、真空槽）である。
ガス導入ノズル４０も、ボンベ等との接続手段やガス流量の調整手段等を有する（もしくは、これらに接続される）、真空蒸着装置やスパッタリング装置等で用いられている公知のガス導入手段であり、前記中真空での真空蒸着による蛍光体層の成膜を行うために、アルゴンガスや窒素ガス等の不活性ガスを真空チャンバ３２内に導入する。
【００３５】
真空チャンバ３２には、図示しない真空ポンプが接続される。
真空ポンプは、油拡散ポンプ、クライオポンプ、ターボモレキュラポンプ等の公知のものである。また、補助として、クライオコイル等を併用してもよい。なお、前述の蛍光体層１４を成膜する製造装置３０においては、真空チャンバ３２内の到達真空度は、８．０×１０-4Ｐａ以下であるのが好ましい。
【００３６】
基板保持搬送機構３４は、基板１２を保持して、直線状の搬送経路で搬送（以下、直線搬送とする）するものであり、基板保持手段４４と搬送手段４６とを有して構成される。
搬送手段４６は、ガイドレール４８およびガイドレール４８に案内される係合部材５０を有するリニアモータガイド、ネジ軸５２およびナット５４からなるボールネジ、ネジ軸５２の回転駆動源５８等を有する、ネジ伝動を利用する公知の直線状の移動機構である。
他方、基板保持手段４４は、ボールネジのナット５４およびリニアモータガイドの係合部材５０に係合する係合部材５６を有し、下端部に基板１２を保持する、公知のシート状物の保持手段であり、搬送手段４６によって、所定の方向（図４（Ａ）では左右方向、図４（Ｂ）では紙面に垂直方向）に直線移動される。
【００３７】
図示例の製造装置３０においては、基板保持手段４４によって基板１２を保持した状態で、基板保持手段４４を搬送手段４６によって搬送することにより、基板１２を前記所定方向に直線搬送する。
後述するが、図示例においては、このように基板１２の搬送を直線状とし、かつ、複数の蒸発源を搬送方向と直交する方向に配列することにより、膜厚分布均一性の高い蛍光体層の形成を実現している。なお、一般的に、同じ膜厚であれば、加熱蒸発部３６の上部（後述する遮蔽板３８の開口部３８ａの上部）の通過回数が多い程、膜厚分布均一性を高くできるので、複数回の往復動を行って蛍光体層を形成する行うのが好ましい。また、往復動の回数は、蛍光体層の目的膜厚や目的とする膜厚分布均一性等に応じて、適宜、決定すればよい。搬送速度にも、装置の有する搬送速度限界、往復動の回数、目的とする蛍光体層の膜厚等に応じて、適宜、決定すればよい。
【００３８】
真空チャンバ３２内の下方には、加熱蒸発部３６が配置される。
加熱蒸発部３６は、抵抗加熱によって、蛍光体の成膜材料（前述のように、輝尽性蛍光体がＣｓＢｒ：Ｅｕであれば、臭化セシウム）および付活剤の成膜材料（同臭化ユーロピウム）を蒸発させる部位である。また、図示は省略するが、加熱蒸発部３６の上には、遮蔽板３８の開口部３８ａを遮蔽するように、加熱蒸発部３６（ルツボ６０およびルツボ６２）からの成膜材料の蒸気を遮蔽するシャッタが配置される。
【００３９】
前述のように、製造装置３０は、好ましい態様として、蛍光体の成膜材料と付活剤の成膜材料とを独立して加熱蒸発する、二元の真空蒸着を行うものである。従って、加熱蒸発部３６には、蛍光体の成膜材料用のルツボ６０、および、付活剤の成膜材料用ののルツボ６２が配置される。
図５の概略上面図に示すように、ルツボ６０およびルツボ６２は、共に、前記基板１２の搬送方向（以下、搬送方向とする）に直交する方向に６個が配列されている。
【００４０】
図示例の製造装置３０においては、前述のように、基板１２を直線状の往復搬送とし、抵抗加熱蒸発用のルツボ６０および６２を、搬送方向と直交する方向に、複数、配列することにより、基板１２の全面を成膜材料の蒸気で均一に暴露して、極めて膜厚分布均一性が高い蛍光体層の形成を可能にしている。
すなわち、基板１２を直線搬送することにより、表面（被成膜面）における移動速度を全面的に均一にし、かつ、複数のルツボ（抵抗加熱蒸発源）を搬送方向と直交する方向に直線状に並べることにより、搬送方向と直交する方向の基板１２への蒸発蒸気の暴露量を均一にできるので、極めて簡易な構成で、基板１２の全面的に均一に成膜材料の蒸気を暴露することができ、膜厚分布均一性の高い蛍光体層を形成できる。特に、前述のような中真空での真空蒸着では、アルゴン等のガス粒子と蒸発した成膜材料との衝突があるため、通常の高真空での蒸着に比して、基板とルツボとの間隔を狭くする必要が有るため、成膜材料が系内に拡散する前に基板１２に至ってしまうため、その効果は大きい。
しかも、このような構成を有することにより、蛍光体層の面方向および厚さ方向共に、蓄積性蛍光体層中に付活剤成分を高度に均一に分散することができ、これにより、輝尽発光特性および感度等の均一性に優れた蛍光体シートを得ることができる。
【００４１】
ルツボ６０および５２は、通常の抵抗加熱による真空蒸着に用いられるルツボと同様、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）などの高融点金属で形成される、電極（図示省略）から通電されることにより自身が発熱し、充填された成膜材料を加熱／溶融して蒸発させる、抵抗加熱源となるルツボである。
【００４２】
蓄積性蛍光体において、付活剤と蛍光体とは、例えばモル濃度比で０．０００５／１〜０．０１／１程度と、蛍光体層の大部分が蛍光体である。従って、ルツボ６０およびルツボ６２の加熱量（通電量）は、蛍光体層１４中の蛍光体および付活剤の量が、この目的の濃度比となるように制御される。
なお、ルツボ６０およびルツボ６２の加熱制御は、サイリスタ方式、ＤＣ方式、フィードバック方式等、抵抗加熱による真空蒸着で用いられる公知の方法によればよい。また、これらの制御は、通常の抵抗加熱による真空蒸着と同様に、ルツボの温度測定結果、水晶振動子を用いる蒸発量測定などに応じて行なえばよい。さらに、蒸発量の少ない付活剤の成膜材料は、定電流制御としてもよい。
【００４３】
加熱蒸発部３６の上には、遮蔽板３８が配置される。
遮蔽板３８は、適正な蛍光体層１４を形成するために、加熱蒸発部３６（そのルツボ６０およびルツボ６２）からの不要な蒸発流を遮蔽するものであり、ルツボ６０およびルツボ６２の上部に蛍光体層１４の形成に供されるべき適正な蒸発流が通過するための開口部３８ａを有する、板状部材である。すなわち、この開口部３８ａの上部が、蛍光体層１４の形成領域となる。
【００４４】
前述のように、製造装置３０１０は、基板１２を矢印方向に直線状に往復搬送しつつ、基板１２の表面に蛍光体層１４を形成する。
ここで、製造装置３０においては、柱状結晶の柱側面に小孔を有する本発明の変換パネル１０を製造するために、往復搬送の折り返し時を除く（すなわち、搬送の折り返しの為の加速時および減速時を除く）、直線搬送の途中に、搬送手段４６による基板１２の搬送速度を変更する。
【００４５】
一例として、遮蔽板の開口部３８ａの搬送方向の領域ｘ（すなわち、基板１２の搬送方向の蒸着領域）において、この領域ｘの上下流の端部から１／４よりも内側の領域は２００ｍｍ／ｓｅｃで基板１２を搬送し、それ以外の領域は１５０ｍｍ／ｓｅｃで基板１２を搬送するように、速度を制御する搬送パターンが例示される。
すなわち、この搬送パターンでは、この領域ｘにおいて、当初は１５０ｍｍ／ｓｅｃで基板１２を搬送し、基板１２の先端が上流側の端部から１／４の位置に来た時点において搬送速度が２００ｍｍ／ｓｅｃとなるように加速を開始して、領域ｘの１／４〜３／４を２００ｍｍ／ｓｅｃで基板１２を搬送し、基板１２の先端が領域ｘの３／４（下流側端部から１／４）の位置に来た時点で、減速を開始して基板１２の搬送速度を１５０ｍｍ／ｓｅｃとする（後述する図６参照）。
【００４６】
本発明者の検討によれば、この直線搬送中の速度の変更回数が多いほど、また、速度の変更量が大きいほど、蛍光体層の柱状結晶に形成される小孔の数が多くなる。
従って、この直線搬送時の速度変動パターンは、蛍光体層１４を形成する輝尽性蛍光体の種類や成膜材料、蛍光体層１４の形成速度（成膜速度）、基板１２の搬送速度、基板１２のサイズ、蒸着領域の大きさ等に応じて、柱状結晶に目的となる小孔を形成できるパターンを、適宜、決定すればよい。
【００４７】
以下、製造装置３０による基板１２への蛍光体層１４の形成（蛍光体シートの製造）の作用について説明する。
【００４８】
まず、真空チャンバ３２を開放して、基板保持搬送機構３４の基板保持手段４４に基板１２を保持し、かつ、全てのルツボ６０に蛍光体の成膜材料を、全てのルツボ６２に付活剤の成膜材料を、それぞれ所定量まで充填する。その後、ルツボ上部のシャッタを閉塞し、さらに、真空チャンバ３２を閉塞する。
【００４９】
次いで、真空排気手段を駆動して真空チャンバ３２内を排気し、真空チャンバ内が例えば８×１０-4Ｐａとなった時点で、排気を継続しつつ、ガス導入ノズル４０によって真空チャンバ３２内にアルゴンガスを導入して、真空チャンバ３２内の圧力を例えば１Ｐａに調整し、さらに、抵抗加熱用の電源を駆動して全てのルツボ６０およびルツボ６２に通電して成膜材料を加熱／溶融し、所定時間経過後、回転駆動源５８を駆動して、基板１２の搬送を開始し、シャッタを開放して、基板１２の表面への蛍光体層の形成を開始する。
成膜中には、前述のように、基板１２の直線搬送の速度を予め設定したパターンに応じて変更する。
【００５０】
形成する蛍光体層の膜厚等に応じて設定された所定回数の直線搬送の往復動が終了したら、基板１２の直線搬送を停止し、シャッタを閉塞し、抵抗加熱用の電源を切り、ガス導入ノズル４０によるアルゴンガスの導入を停止し、乾燥した窒素ガスあるいは乾燥空気を導入して、真空チャンバ３２内を大気圧とし、次いで真空チャンバを開放して、蛍光体層を形成した基板１２すなわち作製した蛍光体シートを取り出す。
【００５１】
図示例の変換パネル１０は、好ましい態様として、蛍光体層１４の表面を全面的に覆って、蛍光体層１４を密閉的に封止する保護層２０を有する。
【００５２】
気相堆積法で形成した、輝尽性蛍光体、特に、前述のアルカリハライド系の輝尽性蛍光体は、吸湿性が高く、吸湿によって容易に劣化してしまう。
そのため、本発明の変換パネル１０においては、蛍光体層の吸湿を防止するために、図１に示すように、防湿性（非水分透過性）を有する保護層２０で、蛍光体層１４を全面的に覆って、密閉して封止するのが好ましい。
【００５３】
保護層２０は、十分な防湿性を有するものであれば、各種のものが利用可能であり、特に限定はない。
一例として、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム上に、ＳｉＯ２膜と、ＳｉＯ２およびＰＶＡ（ポリビニルアルコール）のハイブリット層と、ＳｉＯ２膜との３層を形成してなる保護層２０が例示される。なお、このＳｉＯ２膜／ＳｉＯ２およびＰＶＡのハイブリット層／ＳｉＯ２膜の３層を形成した保護層２０において、例えば、ＳｉＯ２膜は、スパッタリング法を用いて、ＳｉＯ２とＰＶＡとのハイブリット層は、ＰＶＡとＳｉＯ２の比率が１：１となるようにゾルゲル法を用いて、それぞれ形成すればよい。
これ以外にも、ガラス板（フィルム）、ポリエチレンテレフタレートやポリカーボネート等の樹脂フィルム、樹脂フィルムにＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＣなどの無機物質を堆積したフィルム等も好ましく例示される。
【００５４】
本発明の変換パネル１０においては、蛍光体層１４を保護層２０で全面的に覆って、両結晶層の全周を囲んで、接着層１８によって保護層２０を基板１２に接着することにより、保護層２０で蛍光体層１４を全面的に覆って、密閉して封止すればよい。
しかしながら、基板１２と保護層２０のみならず、図１に示すように、蛍光体層１４の表面にも接着層１８を設け、蛍光体層１４にも保護層２０を接着するのが、より好ましい。このような構成とすることにより、保護層２０の浮き等を防止して、より機械的強度に優れた耐久性の高い変換パネル１０を得ることができる。
【００５５】
保護層２０を接着する接着層１８には、特に限定は無いく、十分な接着力を有するものが、各種、利用可能である。但し、図示例のように、蛍光体層１４の表面にも接着層１８を設ける場合には、接着層１８は、輝尽発光光および励起光を十分に透過する光学特性を有するものを用いる必要が有る。
【００５６】
以上、本発明の放射線画像変換パネルおよび放射線画像変換パネルの製造方法について詳細に説明したが、本発明は上述の例に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行ってもよいのは、もちろんである。
例えば、上述の例は、本発明を輝尽性蛍光体からなる蛍光体層を有する放射線像変換パネルに利用した例であるが、本発明は、これに限定はされず、例えば、沃化セシウムなどの蛍光体の柱状結晶からなる蛍光体層を有する放射線シンチレータパネル等、蛍光体の柱状結晶からなる蛍光体層を有する放射線画像変換パネルにも、好適に利用可能である。
【実施例】
【００５７】
以下、本発明の具体的実施例を挙げ、本発明をより詳細に説明する。
【００５８】
［実施例１］
付活剤の成膜材料として臭化ユーロピウムを、蛍光体の成膜材料として臭化セシウムを、それぞれ用い、図４に示す製造装置３０を用いて、基板１２の表面に蛍光体層１４を形成して変換パネル１０を作成した。
【００５９】
まず、製造装置３０の基板保持手段４４の所定位置に、面積４５０×４５０ｍｍのアルミニウム製の基板１２をセットした。なお、基板１２は、成膜領域が中央の４３０×４３０ｍｍとなるように、表面をマスキングした。
また、全てのルツボ６０に臭化セシウムを、全てのルツボ６２に臭化ユーロピウムを、それぞれ、所定量、充填した。なお、ルツボ６０およびルツボ６２は、共に、タンタル製で、抵抗加熱用の電源として、出力６ｋＷのＤＣ電源を用いた。また、ルツボ６０には、温度測定手段を設けた。
【００６０】
基板１２のセット、および、ルツボへの成膜材料の充填を終了したら、真空チャンバ３２を閉塞し、排気を開始した。排気は、ディフュージョンポンプおよびクライオコイルを用いた。なお、シャッタは閉塞状態となっている。
真空度が８×１０-4Ｐａとなった時点で、ガス導入ノズル４０から真空チャンバ３２内にアルゴンガスを導入して真空度を０．７５Ｐａとし、次いで、ＤＣ電源を駆動してルツボに通電して、成膜材料を溶解した。なお、臭化セシウムの溶解は６７０℃で行い、臭化ユーロピウムの溶解は、予め実験で求めた蛍光体層におけるＥｕ／Ｃｓのモル濃度比が０．００１：１となる投与電力で行なった。
【００６１】
成膜材料の溶解を開始して６０分が経過した時点で、ガス導入ノズル４０からのアルゴンガスの導入量を調整して真空チャンバ内の圧力を１．０Ｐａとし、シャッタを開放し、さらに、搬送手段４６の回転駆動源５８を駆動して基板１２の直線状の往復搬送を開始して、蛍光体層１４の形成（成膜）を開始した。なお、臭化セシウムを収容したルツボ６０の温度、および、臭化ユーロピウムを収容したルツボ６２への投与電力は、溶解時と同じである。
【００６２】
ここで、回転駆動源５８の回転速度を調節することにより、この基板１２の直線状の往復搬送における直線搬送は、先の例と同様に、遮蔽板３８の開口部３８ａの搬送方向の領域ｘにおいて、この領域ｘの端部から１／４よりも内側の領域は２００ｍｍ／ｓｅｃで、それ以外の領域は１５０ｍｍ／ｓｅｃで基板１２を搬送する搬送パターンで行なった。すなわち、領域ｘにおいて、当初は１５０ｍｍ／ｓｅｃで基板１２を搬送し、基板１２の先端が上流側の端部から１／４の位置に来た時点で搬送速度が２００ｍｍ／ｓｅｃとなるように加速して、領域ｘの１／４〜３／４の領域を２００ｍｍ／ｓｅｃで基板１２を搬送し、基板１２の先端が領域ｘの３／４の位置に来た時点で、減速して搬送速度を１５０ｍｍ／ｓｅｃとする。
本例（実施例１）における基板１２の直線搬送の搬送パターンを、図６に模式的に示す（実線）。
【００６３】
蛍光体層１４の層厚が７００μｍとなった時点で、ＤＣ電源を停止してルツボ６０およびルツボ６２への通電を停止し、蛍光体層１４の形成を終了した。なお、蛍光体層１４の層厚は、予め、実験で調べた蒸着時間と各層の層厚との関係に応じて制御した。
次いで、真空チャンバ１２内が大気圧なるまで、ガス導入ノズル４０から乾燥した空気を導入し、大気開放状態で状態で放置して蛍光体層１４の冷却を行い、冷却を終了した後、基板１２（変換パネル）を基板保持手段４４から取り外し、真空チャンバ１２から取り出した。
【００６４】
［実施例２］
蛍光体層１４の形成中における基板１２の直線搬送のパターンを、遮蔽板３８の開口部３８ａの搬送方向の領域ｘの端部から１／４よりも内側の領域は２００ｍｍ／ｓｅｃで、それ以外の領域は１００ｍｍ／ｓｅｃで基板１２を搬送する搬送パターンとした以外は、実施例１と全く同様にして、変換パネル１０を作製した。
同様に、本例（実施例２）における基板１２の直線搬送の搬送パターンを、図６に模式的に示す（破線）。
【００６５】
［比較例１］
蛍光体層１４の形成中における基板１２の直線搬送のパターンを、遮蔽板３８の開口部３８ａの搬送方向の領域ｘにおいて２００ｍｍ／ｓｅｃの一定速度とした以外は、実施例１と全く同様にして、変換パネルを作製した。
同様に、本例（比較例１）における基板１２の直線搬送の搬送パターンを、図６に模式的に示す（一点鎖線）。
【００６６】
［比較例２］
蛍光体層１４の形成中における基板１２の直線搬送のパターンを、遮蔽板３８の開口部３８ａの搬送方向の領域ｘにおける基板１２の搬送を、２００ｍｍ／ｓｅｃでの搬送と、１００ｍｍ／ｓｅｃでの搬送とを、領域ｘの１／６の領域ずつで交互に行なう搬送パターンとした以外は、実施例１と全く同様にして、変換パネルを作製した。
同様に、本例（比較例２）における基板１２の直線搬送の搬送パターンを、図６に模式的に示す（二点鎖線）。
【００６７】
このようにして作製した変換パネル１０について、蛍光体層１４の柱状結晶の状態（平均柱径、平均小孔径、および小孔の密度）、ＰＳＬ感度、および、画質を評価した。
なお、評価方法は、以下のとおりである。
【００６８】
［柱状結晶の状態］
変換パネル１０の蛍光体層１４のＳＥＭ写真を撮影して、その画像上において蛍光体層１４の柱状結晶の柱径、小孔の直径、および、小孔の数を測定し、平均柱径、平均小孔径、および、小孔の密度［個／ｍｍ2］を算出した。
また、図７（Ａ）に実施例１の変換パネル１０の蛍光体層１４のＳＥＭ写真の画像データを可視像として出力した画像を、図７（Ｂ）に実施例２の同画像を、図８（Ｃ）に比較例１の同画像を、図８（Ｄ）に比較例２の同画像を、それぞれ示す。
【００６９】
［ＰＳＬ感度］
変換パネル１０を遮光性のカセッテに収容して、管電圧８０ｋＶｐのＸ線を約１ｍＲ照射した。
Ｘ線照射後、暗室でカセッテから変換パネルを取り出し、半導体レーザ光（波長６６０ｎｍ：１０ｍＷ）を励起光として蛍光体層１４に照射し、蛍光体層１４が発する輝尽発光光を測定した。なお、輝尽発光光の測定は、励起光カットフィルタ（ＨＯＹＡ（株）製  Ｂ４１０）を通して励起光と輝尽発光光とを分離して、光電子増倍管を用いて輝尽発光光を測定することで行なった。
ＰＳＬの評価は、比較例１の結果を１００とする相対評価で行なった。
【００７０】
［画質］
変換パネル１０の表面にＭＴＦチャートを密着した状態で、遮光性のカセッテに収容して、管電圧８０ｋＶｐのＸ線を約１０ｍＲ照射した。Ｘ線照射後、暗室でカセッテから変換パネルを取り出し、放射線画像を読み取った。なお、放射線画像の読み取りは、前記ＰＳＬ感度の評価における輝尽発光光の測定と同様にして行なった。得られた放射線画像をディスプレイに再生して、鮮鋭度（ＭＴＦ）を測定した。
他方、変換パネル１０を遮光性のカセッテに収容して、管電圧８０ｋＶｐのＸ線を約１０ｍＲ照射した。Ｘ線照射後、暗室でカセッテから変換パネルを取り出し、先と同様にして放射線画像を読み取った。得られた放射線画像をディスプレイに再生して、粒状値（ウイナースペクトル）を測定した。
得られた鮮鋭度と粒状値から、ＤＱＥ（Detective Quantum Efficiency 検出粒子効率）を算出し、画質を評価した。
画質の評価は、比較例１のＤＱＥを１とする相対評価で行い、ＤＱＥが１．２以上のものを◎、ＤＱＥが１超でかつ１．２未満を○、ＤＱＥが１を△、ＤＱＥが１未満を×と評価した。
結果を下記表に示す。
【００７１】
【表１】
2007232633.tif 000003
【００７２】
上記表に示されるように、基板１２の直線搬送において１５０ｍｍ／ｓｅｃ→２００ｍｍ／ｓｅｃ→１５０ｍｍ／ｓｅｃと搬送速度を変更した実施例１、および、基板１２の直線搬送において１００ｍｍ／ｓｅｃ→２００ｍｍ／ｓｅｃ→１００ｍｍ／ｓｅｃと搬送速度を変更した実施例２では、蛍光体層１４の柱状結晶の柱側面に適正な小孔が形成されており、感度および画質とも優れた変換パネルとなっている。
これに対し、基板１２の直線搬送で搬送速度を変更しなかった比較例１では、柱状結晶の柱側面に小孔が形成されず、その結果、他の変換パネルに比して感度が低い。また、低感度であるが故に、画質も充分とは言えない。
さらに、基板１２の直線搬送における搬送速度の変更を多く行なった比較例２では、柱状結晶の柱側面に小孔が形成されており、感度は良好なものの、小孔が多すぎるために、輝尽発光光の異方性散乱が生じてしまい、画質に問題が有る。
以上の結果より、本発明の効果は明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の放射線画像変換パネルの一例の概念図である。
【図２】本発明の放射線画像変換パネルの輝尽性蛍光体層における輝尽性蛍光体の柱状結晶の概念図である。
【図３】本発明の放射線画像変換パネルの一例の輝尽性蛍光体層のＳＥＭ写真の画像データを可視像として出力した画像である。
【図４】（Ａ）は、本発明の放射線画像変換パネルの製造方法を実施する製造装置の一例の概略正面図、（Ｂ）は、同概略側面図である。
【図５】図４に示す製造装置の加熱蒸発部の概略平面図である。
【図６】本発明の実施例における基板搬送パターンを模式的に示す図である。
【図７】（Ａ）および（Ｂ）は、本発明の実施例における放射線画像変換パネルの輝尽性蛍光体層のＳＥＭ写真の画像データを可視像として出力した画像である。
【図８】（Ｃ）および（Ｄ）は、本発明の実施例における放射線画像変換パネルの輝尽性蛍光体層のＳＥＭ写真の画像データを可視像として出力した画像である。
【符号の説明】
【００７４】
１０  （放射線画像）変換パネル
１２  基板
１４  （輝尽性）蛍光体層
１８  接着層
２０  保護層
３０  製造装置
３２  真空チャンバ
３４  基板保持搬送手段
３６  加熱蒸発部
３８  遮蔽板
４０  ガス導入ノズル
４４  基板保持手段
４６  搬送手段
４８  ガイドレール
５０，５６  係合部材
５２  ネジ軸
５４  ナット部
５８  回転駆動源
６０，６２  ルツボ
【図５】
2007232633.tif 000004
【図６】
2007232633.tif 000005
【図１】
2007232633.tif 000006
【図２】
2007232633.tif 000007
【図３】
2007232633.tif 000008
【図４】
2007232633.tif 000009
【図７】
2007232633.tif 000010
【図８】
2007232633.tif 000011