(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＢｉＩ３／ｘＭＸ／ｙＮｙｌｏｎ（但し、ＭＸはＬｉＩ、ＫＩ、ＫＦ、ＫＣｌ、ＮａＩより選ばれる少なくとも１種のアルカリハライドを表し、ｘ、ｙはそれぞれＢｉＩ３ に対する重量比であって、ｘは０．０２≦ｘ≦０．２、ｙは０．４３≦ｙ≦１．０の範囲にある数値を表し、Ｎｙｌｏｎはナイロン−６とナイロン−６６の複合体を表す。）で表される組成を有する材料を用いて作られ、ナノコンポジットを形成してなることを特徴とする放射線導電性材料。
【請求項２】
放射線画像情報を静電潜像として記録する、請求項１記載の放射線導電性材料からなる放射線導電層を含むことを特徴とする固体センサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放射線に感応する放射線導電性材料と、放射線の照射により形成される静電電荷のパターン（静電潜像）として画像情報を記録することのできる放射線導電性材料からなる放射線導電層を含む固体センサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、医療用放射線撮影において、被験者の受ける被爆線量の減少、診断性能の向上等を図るために、放射線に感応する光導電体（例えば、ａ−Ｓｅ（アモルファスセレン）板等）を感光体（静電記録体）として用い、セレン板に形成された放射線による静電潜像を、レーザビーム或いは多数の電極で読み取るシステムが開示されている（たとえば、米国特許第4176275号， 同第5268569号， 同第 5354982号，同第4535468号、 "23027 Method and devisce for recording and transducing an electromagnetic energy pattern";Reserch Disclosure June 1983、 特開平 9-5906号、米国特許第4961209号、"X-ray imaging using amorphous selenium";Med Phys.22(12)等）。
【０００３】
これらは、周知の撮影法であるＴＶ撮像管による間接撮影法と比較して高解像度であること、また、ゼロラジオグラフィ法（電子Ｘ線写真法）と比較して撮影に要する放射線照射量が少ないという点で優れている。
【０００４】
ところで、上記システムの光導電体に用いられる放射線導電性材料は、暗状態においては良い絶縁体であること、高電場（１０５〜１０６Ｖｃｍ−１）をかけても耐久性があること、大きな放射線吸収効率を有し、高電荷を生成することが必要とされる。また、生成した電荷がトラップされることなく膜内を移動できるように、放射線導電性材料は薄膜を形成できることが必要とされる。
【０００５】
しかし、上記従来技術に一般に用いられている放射線導電性材料のＳｅは、耐久性に優れ高電荷を生成することはできるが、放射線吸収効率においては充分とはいえず、また、電荷トラップが起きないような薄膜形成は困難である。また、Ｓｅは毒・劇物取締法第２条毒物に指定されており、製造工程における安全性を確保する点からすれば、これを含有しないことが好ましい。
【０００６】
このような観点からＳｅにかわる放射線導電性材料として、米国特許第 5556716号に、ＶＢ−ＶＩＢ、ＶＢ−ＶＩＩＢ、ＩＩＢ−ＶＩＢ、ＩＩＢ−ＶＢ、ＩＩＩＢ−ＶＢ、ＩＩＩＢ−ＶＩＢ、ＩＢ−ＶＩＢ、ＩＶＢ−ＶＩＩＢの無機材料と有機材料を組み合わせたものの一例として、ＢｉＩ３、ＰｂＩ４、ＰｂＩ３、Ｂｉ２Ｓ３  とナイロン−１１、ＰＶＫ（Ｎ−ポリビニルカルバゾール）、ＰＭＭＡ（メタクリル樹脂）の無機／有機複合材料からなる放射線導電性材料が記載されている。
【０００７】
また、Science,273(1996),632には、ＢｉＩ３とナイロン−１１（５０／５０重量％）の放射線導電性材料が、良好な放射線フォトコン特性を示すことが記載されている。
【０００８】
これらの技術は、放射線吸収能には優れているが、大きな面積で高品位の膜の形成が困難であり、また、室温における暗電流が大きく、高電場に耐えられないといった種々の問題があって放射線導電性材料としては不向きとされていたＢｉＩ３  等の重元素化合物を、高品位の薄膜を形成することができ、暗電流が低く、良い誘電特性を有する有機材料（高分子）との複合体を形成させることにより、放射線導電性材料として利用することを実現させたものである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、無機／有機複合材料からなる放射線導電性材料は、放射線導電性を有する無機材料を有機材料でいわば希釈することになるため、充分に高い放射線吸収を確保するためには複合材料中の無機材料の含有率を高くすることが必要である（ＢｉＩ３  ／ナイロン−１１の場合、通常の医療用放射線撮影条件でＳｅと同等の放射線吸収を得るためには、６５ｗｔ％のＢｉＩ３  が必要である）。しかし、従来の有機材料との組合せでは、このような高い含有率で薄膜を形成しても、膜形態の維持が困難であったり、あるいは薄膜中に黒色塊状物を含んでしまい、形成された薄膜は、高電場に耐えられなかったりあるいは電荷トラップが生じやすいものとなり、放射線フォトコン特性は低下する傾向にあった。
【００１０】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、無機／有機複合材料からなる放射線導電性材料において、無機材料を高含有率で有することが可能であって、かつ高電場に耐え、放射線フォトコン特性が良好な放射線導電性材料を提供することを目的とするものである。
【００１１】
また、本発明は、放射線の照射により形成される画像情報を静電潜像として記録することのできる放射線フォトコン特性が良好で、高電場に耐え、電荷トラップを生じることがない放射線導電層を含む固体センサを提供することを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の放射線導電性材料は、組成式（Ｉ）：
ＢｉＩ３／ｘＭＸ／ｙＮｙｌｏｎ
で表されることを特徴とするものである。
ここで、放射線とは、Ｘ線、γ線などを意味し、ＭはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓより選ばれる少なくとも１種のアルカリ金属を表し、カリウムであることがより好ましい。ＸはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉより選ばれる少なくとも１種のハロゲンを表す。ＭＸで表されるアルカリハライドとしては、フッ化カリウムであることがより好ましい。
前記放射線導電性材料は、ナノコンポジットを形成していることが好ましい。前記Ｎｙｌｏｎは、アルコール可溶性ナイロンであることが好ましい。アルコール可溶性ナイロンとは、アルコール系溶媒に可溶な常温で固体のナイロンであって、各種の二塩基酸やジアミンなどを共重合して得られる共重合ナイロンおよびナイロンのポリアミド結合にＮ−アルコキシメチル基が導入されたナイロン等を意味し、ナイロン−６とナイロン−６６の複合体であることが好ましい。
ＭＸで表されるアルカリハライドは、アルコールに可溶性であることが好ましい。
ｘ、ｙはそれぞれＢｉＩ３  に対する重量比であって、ｘは０＜ｘ≦１の範囲であることが好ましく、０＜ｘ≦０．２の範囲にある数値であることがより好ましい。ｙは０＜ｙ≦４の範囲であることが好ましく、０．１＜ｙ≦１の範囲にある数値であることがより好ましい。
【００１３】
本発明の固体センサは、放射線画像情報を静電潜像として記録する、本発明の放射線導電性材料からなる放射線導電層を含むことを特徴とするものである。
【００１４】
【発明の効果】
本発明の放射線導電性材料は、組成式（Ｉ）：
ＢｉＩ３／ｘＭＸ／ｙＮｙｌｏｎ
（但し、ＭはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓより選ばれる少なくとも１種のアルカリ金属を表し、ＸはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉより選ばれる少なくとも１種のハロゲンを表し、ｘ、ｙはそれぞれＢｉＩ３  に対する重量比であって、ｘは０＜ｘ≦１、ｙは０＜ｙ≦４の範囲にある数値を表す。）で表されるように、ＢｉＩ３  ／Ｎｙｌｏｎという無機／有機複合材料からなる放射線導電性材料に、ＭＸ（アルカリハライド）を添加したので、ヨウ化ビスマスの表面にこのアルカリハライドが付着し、これによってヨウ化ビスマスの表面状態を変化させることが可能となり、ナイロンに対するヨウ化ビスマスの含有率を上げることができる。
【００１５】
また、放射線導電性材料中における放射線吸収能を有するヨウ化ビスマスの含有率を上げることができるので、放射線の吸収能を向上させることが可能となる。
【００１６】
さらに、アルカリハライドがヨウ化ビスマスの表面状態を変えるために、高い含有率でヨウ化ビスマスを含有させても、容易に薄膜を形成することが可能となり、さらに、形成された薄膜はヨウ化ビスマスの分散性が良好であるため、この薄膜を、たとえば固体センサに含まれる放射線導電層として用いた場合には、高電場に強く、また電荷トラップが生じることが少ない固体センサとすることができる。
【００１７】
また、通常、印加電圧を上げると、放射線導電性材料からなる薄膜中には、電荷が飽和してくるが、本発明の放射線導電性材料からなる薄膜の場合は印加電圧を上げても電荷が飽和しにくい。これは、ヨウ化ビスマス微粒子の分散性が向上し、これによって放射線導電層中に塊状物等の電荷が集中する箇所がなくなり、また放射線導電層の表面性の改質がなされるためと考えられる。印加電圧を上げても電荷が飽和しにくくなるので、この放射線導電層を含む固体センサの放射線フォトコン特性を向上させることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について説明する。
本発明の放射線導電性材料は組成式（Ｉ）：
ＢｉＩ３／ｘＭＸ／ｙＮｙｌｏｎ
（但し、ＭはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓより選ばれる少なくとも１種のアルカリ金属を表し、ＸはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉより選ばれる少なくとも１種のハロゲンを表し、ｘ、ｙはそれぞれＢｉＩ３  に対する重量比であって、ｘは０＜ｘ≦１、ｙは０＜ｙ≦４の範囲にある数値を表す。）で表されることを特徴とするものであり、ここで、ＭはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓより選ばれる少なくとも１種のアルカリ金属を表し、カリウムであることがより好ましい。ＸはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉより選ばれる少なくとも１種のハロゲンを表し、ＭＸで表されるアルカリハライドとしては、フッ化カリウムであることがより好ましい。
【００１９】
Ｎｙｌｏｎは、アルコール可溶性ナイロンであることが好ましい。アルコール可溶性ナイロンは、上述したように、アルコール系溶媒に可溶な常温で固体のナイロンであれば、各種の二塩基酸やジアミンなどを共重合して得られる共重合ナイロンおよびナイロンのポリアミド結合にＮ−アルコキシメチル基が導入されたナイロン等を用いることができる。
【００２０】
共重合ナイロンは、２種類以上のジアミンおよび／または２種類以上の二塩基酸を共重合させて得られるものである。ジアミンとしては、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、ｐ−ジ−アミノメチルシクロヘミサン、ビス（ｐ−アミノシクロヘキシル）メタン、ｍ−キシレンジアミン、１，４−ビス（３−アミノプロポキシ）シクロヘキサン、ピペラジン、イソホロンジアミンなどが、二塩基酸としては、アジピン酸、セバチン酸、アゼライン酸、ドデカン二酸、ウンデカン酸、ダイマー酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、５−スルホイソフタル酸ナトリウムなどがあげられる。また、ナイロンの製造には、アミノカルボン酸なども使用することができ、１１−アミノウンデカン酸、１２−アミノドデカン酸、４−アミノメチル安息香酸、４−アミノメチルシクロヘキサンカルボン酸、７−アミノエナント酸、９−アミノノナン酸などのアミノカルボン酸や、ε−カプロラクタム、ω−ラウロラクタム、α−ピロリドン、α−ピペリドンなどのラクタムも使用することができる。このような化合物から得られるアルコール可溶性ナイロンとしては、ナイロン−６／ナイロン−６６、ナイロン−６／ナイロン６−１０、ナイロン−６／ナイロン−６６／ナイロン６−１０、ナイロン−６／ナイロン−６６／ナイロン−１１、ナイロン−６／ナイロン−６６／ナイロン−１２、ナイロン−６／ナイロン６−１０／ナイロン６−１１、ナイロン−６／ナイロン６−１０／ナイロン６−１２、ナイロン−６／ナイロン−１１／イソホロンジアミン、ナイロン−６／ナイロン−６６／ｐ−ジ（アミノシクロヘキシル）メタンなどの構成のナイロンがあげられ、特にナイロン−６とナイロン−６６の複合体が好ましい。
【００２１】
また、ナイロン中のポリアミド結合に、ホルマリンとアルコールを付加させたＮ−アルコキシメチル基を導入することによってもアルコール可溶性ナイロンを得ることができる。具体的には、ナイロン−６、ナイロン−６６などをアルコキシメチル化したものがあげられる。Ｎ−アルコキシメチル基の導入は、融点の低下、可撓性の増大、溶解性の向上に寄与するものである。
【００２２】
このようなアルコール可溶性ナイロンは広く知られており、ナイロン樹脂ハンドブック、Journal of American Chemical Society 71,651(1949) などに記載の方法で製造できるものである。
【００２３】
このように、ナイロンにアルコール可溶性ナイロンを用いた場合には、ＭＸで表されるアルカリハライドも、アルコールに可溶性であることが好ましい。
【００２４】
組成式（Ｉ）：
ＢｉＩ３／ｘＭＸ／ｙＮｙｌｏｎ
において、ｘ、ｙはそれぞれＢｉＩ３  に対する重量比であって、ｘは０＜ｘ≦１の範囲であることが好ましく、Ｘ線吸収の観点からは、０＜ｘ≦０．２の範囲にある数値であることがより好ましい。ｙは０＜ｙ≦４の範囲であることが好ましく、薄膜の形態維持、Ｘ線吸収の観点からは０．１＜ｙ≦１の範囲にある数値であることがより好ましい。
【００２５】
アルコール可溶性ナイロンを用いた場合、このナイロンを融解させるアルコールとしては、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソブチルアルコール、ｎ−ブチルアルコールなどを用いることができるが、融解させたあとアルコールを蒸発させて高粘性複合材料とするため、メタノール、エタノールが好ましい。また、アルコールを用いる場合には、モレキュラシーブ等で脱水することが好ましい。アルコールの使用量は、融解するアルコール可溶性ナイロン、ヨウ化ビスマスおよびアルカリハライドとの混合比や、用いるアルコールの種類によって異なるため、一概にはいえないが、アルコール可溶性ナイロンが溶け、ヨウ化ビスマスが充分分散できる状態になるように用いることが好ましい。
【００２６】
本発明の放射線導電性材料は、ナイロンにアルコール可溶性ナイロンを用いた場合には、アルコール可溶性ナイロンとヨウ化ビスマスをアルコールに融解し、融解後にアルカリハライドを加え、アルコールを蒸発させて高粘性複合材料とする、いわゆる液層析出法により作製することができる。
【００２７】
ナイロンがアルコール可溶性ナイロンでない場合には、ホットプレートなどで加温された基板上にナイロンを融解し、この融解したナイロンにヨウ化ビスマスを添加し、さらにアルカリハライドを加えて、スパチュラ等で攪拌する、いわゆる融液析出法により製造することができる。
【００２８】
ナイロンとしてアルコール可溶性ナイロン（ナイロン−６／ナイロン−６６複合体）アルカリハライドとしてフッ化カリウム（ＫＦ）を用いた場合を例にとり、図１を参照して具体的に説明する。図１は放射線導電性材料の作製手順を示した模式図である。ＢｉＩ３  とナイロン−６／ナイロン−６６複合体をそれぞれ６５〜５０／３５〜５０重量％の割合で秤量し、アルコールの入ったビーカ101 に入れ、加温装置（ホットプレートなど）102 上で完全に溶解させる。攪拌溶解温度は、用いるアルコールの種類によっても異なるが、室温（２５℃前後）〜６０℃とすることが好ましい。混合比は、たとえばＢｉＩ３  ：ＫＦ：ナイロン−６／ナイロン−６６複合体：メタノール＝１ｇ：０．１ｇ：１ｇ：１００ml程度とする。６０℃加温攪拌でアルコールをさらに蒸発させて、高粘性のＢｉＩ３  ／ＫＦ／ナイロン−６／ナイロン−６６複合体とする。この高粘性のＢｉＩ３  ／ＫＦ／ナイロン−６／ナイロン−６６複合体をアルミまたはＩＴＯなどからなる基板103 の上に滴下し、室温にてスパチュラで製膜し、メタノール入りシャーレ中に膜化したＢｉＩ３  ／ＫＦ／ナイロン−６／ナイロン−６６複合体の付いた基板を静置し徐乾して、放射線導電性材料を作製することができる。
【００２９】
なお、ここでは、ＢｉＩ３  、ＫＦ、ナイロン−６／ナイロン−６６複合体のみで放射線導電性材料を作成する場合を例にとって説明したが、何らかの機能を付与する目的でその他の物質（たとえば添加剤など）を適宜添加してもよい。
【００３０】
次に、本発明の放射線導電性材料を薄膜とした放射線導電層を有する放射線画像情報を静電潜像として記録する固体センサおよびその読み出し方法について説明する。
【００３１】
図２は本発明の放射線導電性材料を含む放射線導電層を有する固体センサの一実施の形態を示す断面図を示すものである。この固体センサ10は、後述する記録用の放射線L1に対して透過性を有する第１の導電層１、この導電層１を透過した放射線L1の照射を受けることにより導電性を呈する記録用放射線導電層２、導電層１に帯電される電荷（潜像極性電荷；例えば負電荷）に対しては略絶縁体として作用し、かつ、電荷と逆極性の電荷（輸送極性電荷；上述の例においては正電荷）に対しては略導電体として作用する電荷輸送層３、後述する読取用の読取光L2の照射を受けることにより導電性を呈する読取用光導電層４、電磁波L2に対して透過性を有する第２の導電層５を、この順に積層してなるものである。
【００３２】
ここで、導電層１および５としては、例えば、透明ガラス板上に導電性物質を一様に塗布したもの（ネサ皮膜等）が適当である。電荷輸送層３としては、導電層１に帯電される負電荷の移動度と、その逆極性となる正電荷の移動度の差が大きい程良く（例えば１０２  以上、望ましくは１０３  以上）ポリＮ−ビニルカルバゾール（ＰＶＫ）、N,N'−ジフェニル−N,N'−ビス（３−メチルフェニル）−〔1,1'−ビフェニル〕−4,4'−ジアミン（ＴＰＤ）やディスコティック液晶等の有機系化合物、或いはＴＰＤのポリマー（ポリカーボネート、ポリスチレン、ＰＵＫ）分散物，Ｃｌを１０〜２００ｐｐｍドープしたａ−Ｓｅ等の半導体物質が適当である。特に、有機系化合物（ＰＶＫ，ＴＰＤ、ディスコティック液晶等）は光不感性を有するため好ましく、また、誘電率が一般に小さいため電荷輸送層３と読取用光導電層４の容量が小さくなり読み取り時の信号取り出し効率を大きくすることができる。
【００３３】
読取用光導電層４には、ａ−Ｓｅ，Ｓｅ−Ｔｅ，Ｓｅ−Ａｓ−Ｔｅ，無金属フタロシアニン，金属フタロシアニン，ＭｇＰｃ（ Magnesium phtalocyanine），ＶｏＰｃ（phaseII of Vanadyl phthalocyanine），ＣｕＰｃ（Cupper phtalocyanine）等のうち少なくとも１つを主成分とする光導電性物質が好適である。
【００３４】
電荷輸送層３と光導電層４との厚さは記録用放射線導電層２の厚さの１／２以下であることが望ましく、薄ければ薄いほど（例えば、１／10以下、さらには１／20以下等）後述の読取時の応答性が向上する。
【００３５】
記録用放射線導電層２には、本発明の組成式（Ｉ）：
ＢｉＩ３／ｘＭＸ／ｙＮｙｌｏｎ
（但し、ＭはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓより選ばれる少なくとも１種のアルカリ金属を表し、ＸはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉより選ばれる少なくとも１種のハロゲンを表し、ｘは０＜ｘ≦５０、ｙは０＜ｙ≦９０の範囲にある数値を表す。）で表される放射線導電性材料を使用する。放射線L1を十分に吸収できるようにするためには、記録用放射線導電層２の厚さを 100μｍ〜2000μｍとすることが好ましく、500〜1000μｍとすることがより好ましい。
【００３６】
放射線画像情報を静電潜像として記録した固体センサから静電潜像を読み取る読取手段としては、静電潜像を読み取るために光を用いる方式や画素毎にトランジスタを用いる方式などを利用することができる。まず、静電潜像を読み取るために光を用いる方式について簡単に説明する。
【００３７】
図３は固体センサ10を用いた記録読取システム（静電潜像記録装置と静電潜像読取装置を一体にしたもの）の概略構成図を示すものである。この記録読取システムは、固体センサ10、記録用照射手段90、電源50、電流検出手段70、読取用露光手段92並びに接続手段S1、S2とからなり、静電潜像記録装置部分は固体センサ10、電源50、記録用照射手段90、接続手段S1とからなり、静電潜像読取装置部分は固体センサ10、電流検出手段70、接続手段S2とからなる。
【００３８】
固体センサ10の導電層１は接続手段S1を介して電源50の負極に接続されるとともに、接続手段S2の一端にも接続されている。接続手段S2の他端の一方は電流検出手段70に接続され、固体センサ10の導電層５、電源50の正極並びに接続手段S2の他端の他方は接地されている。電流検出手段70はオペアンプからなる検出アンプ70a と帰還抵抗70b とからなり、いわゆる電流電圧変換回路を構成している。
【００３９】
導電層１の上面には被写体９が配設されており、被写体９は放射線L1に対して透過性を有する部分9aと透過性を有しない遮断部（遮光部）9bが存在する。記録用照射手段90は放射線L1を被写体９に一様に爆射するものであり、読取用露光手段92は赤外線レーザ光等の読取光L2を図３中の矢印方向へ走査露光するものであり、読取光L2は細径に収束されたビーム形状をしていることが望ましい。
【００４０】
以下、上記構成の記録読取システムにおける静電潜像記録過程について電荷モデル（図４）を参照しつつ説明する。図４において接続手段S2を開放状態（接地、電流検出手段70の何れにも接続させない）にして、接続手段S1をオンし導電層１と導電層５との間に電源50による直流電圧Edを印加し、電源50から負の電荷を導電層１に、正の電荷を導電層５に帯電させる（図4(A)参照）。これにより、固体センサ10には導電層１と５との間に平行な電場が形成される。
【００４１】
次に記録用照射手段90から放射線L1を被写体９に向けて一様に爆射する。放射線L1は被写体９の透過部9aを透過し、さらに導電層１をも透過する。放射線導電層２はこの透過した放射線L1を受け導電性を呈するようになる。これは放射線L1の線量に応じて可変の抵抗値を示す可変抵抗器として作用することで理解され、抵抗値は放射線L1によって電子（負電荷）とホール（正電荷）の電荷対が生じることに依存し、被写体９を透過した放射線L1の線量が少なければ大きな抵抗値を示すものである（図4(B)参照）。なお、放射線L1によって生成される負電荷（−）および正電荷（＋）を、図面上では−または＋を○で囲んで表すものとする。
【００４２】
放射線導電層２中に生じた正電荷は放射線導電層２中を導電層１に向かって高速に移動し、導電層１と放射線導電層２との界面で導電層１に帯電している負電荷と電荷再結合して消滅する（図4(C),(D)を参照）。一方、放射線導電層２中に生じた負電荷は放射線導電層２中を電荷転送層３に向かって移動する。電荷転送層３は導電層１に帯電した電荷と同じ極性の電荷（本例では負電荷）に対して絶縁体として作用するものであるから、放射線導電層２中を移動してきた負電荷は放射線導電層２と電荷転送層３との界面で停止し、この界面に蓄積されることになる（図4(C),(D)を参照）。蓄積される電荷量は放射線導電層２中に生じる負電荷の量、即ち、放射線L1の被写体９を透過した線量によって定まるものである。
【００４３】
一方、放射線L1は被写体９の遮光部9bを透過しないから、固体センサ10の遮光部9bの下部にあたる部分は何ら変化を生じない（ 図4(B)〜(D)を参照）。このようにして、被写体９に放射線L1を爆射することにより、被写体像に応じた電荷を放射線導電層２と電荷転送層３との界面に蓄積することができるようになる。尚、この蓄積せしめられた電荷による被写体像を静電潜像という。
【００４４】
次に静電潜像読取過程について電荷モデル（図５）を参照しつつ説明する。接続手段S1を開放し電源供給を停止すると共に、S2を一旦接地側に接続し、静電潜像が記録された固体センサ10の導電層１および５を同電位に帯電させて電荷の再配列を行った後に（図5(A)参照）、接続手段S2を電流検出手段70側に接続する。
【００４５】
読取用露光手段92により読取光L2を固体センサ10の導電層５側に走査露光すると、読取光L2は導電層５を透過し、この透過した読取光L2が照射された光導電層４は走査露光に応じて導電性を呈するようになる。これは上記放射線導電層２が放射線L1の照射を受けて正負の電荷対が生じることにより導電性を呈するのと同様に、読取光L2の照射を受けて正負の電荷対が生じることに依存するものである（図5(B)参照）。なお、記録過程と同様に、読取光L2によって生成される負電荷（−）および正電荷（＋）を、図面上では−または＋を○で囲んで表すものとする。
【００４６】
電荷輸送層３は正電荷に対しては導電体として作用するものであるから、光導電層４に生じた正電荷は蓄積電荷に引きつけられるように電荷輸送層３の中を急速に移動し、放射線導電層２と電荷輸送層３との界面で蓄積電荷と電荷再結合をし消滅する（図5(C)参照）。一方、光導電層４に生じた負電荷は導電層５の正電荷と電荷再結合をし消滅する（図5(C)参照）。光導電層４は読取光L2により十分な光量でもって走査露光されており、放射線導電層２と電荷輸送層３との界面に蓄積されている蓄積電荷、即ち静電潜像が全て電荷再結合により消滅せしめられる。このように、固体センサ10に蓄積されていた電荷が消滅するということは、固体センサ10に電荷の移動による電流Ｉが流れたことを意味するものであり、この状態は固体センサ10を電流量が蓄積電荷量に依存する電流源で表した図5(D)のような等価回路でもって示すことができる。
【００４７】
このように、読取光L2を走査露光しながら、静電記録体10から流れ出す電流を検出することにより、走査露光された各部（画素に対応する）の蓄積電荷量を順次読み取ることができ、これにより静電潜像を読み取ることができる。
【００４８】
また、本発明の放射線導電性材料は、電荷の読みだしのためにトランジスタを用いるタイプ（ＴＦＴ方式）の固体センサにも用いることが可能である。図６はこのような電荷の読みだしのためにトランジスタを用いた固体センサの断面図、図７はこの固体センサの読取装置の概略構成図である。この固体センサは、一枚の誘電性支持体61と、この支持体61上に設けられた複数のアレイ状のトランジスタ62と、同じく支持体61上に設けられた複数のアレイ状の電荷蓄積キャパシタ63と、トランジスタ62およびキャパシタ63のさらに上に設けられた放射線導電層64と、放射線導電層64の上に設けられたバリアー誘電層65と、さらにその上に設けられた上部電極66とからなり、それぞれのキャパシタ63はトランジスタ62に接続された導電性のインナーマイクロプレート67を有し、さらに個々のインナーマイクロプレート67の表面には電荷バリアー層68が設けられているものであるが、この固体センサ60の放射線導電層64にも、本発明の放射線導電性材料を用いることができる。
【００４９】
固体センサ60の読み出しは、図７に示すように、固体センサ60から流れ出す電荷を時系列でマルチプレクサ76で取り出し、順次電荷を検出器75で検出することにより、蓄積電荷量を順次読み取ることができ、これにより静電潜像を読み取ることができる。この読み出し方法の詳細は、SPIEVol.2432/237等に記載されている。
【００５０】
以下に本発明の放射線導電性材料作製の例として、Ｘ線導電性材料からなる膜作製の実施例を示す。
【００５１】
【実施例】
（実施例１）
モレキュラシーブで脱水したメタノール１００ｍｌに、ＢｉＩ３  １．０ｇとナイロン−６／ナイロン−６６複合体であるナイロンＣＭ４０００（会社名：東レ（株））１．０ｇとアルカリハライドとしてＬｉＩ０．０２ｇを、攪拌溶解温度６０℃で完全に溶解させ、溶解後さらに６０℃加温攪拌によってメタノールを蒸発させて、高粘性のＢｉＩ３  ／ＬｉＩ／ナイロンＣＭ４０００とした。この高粘性のＢｉＩ３  ／ＬｉＩ／ナイロンＣＭ４０００をアルミ基板（基板温度ＸＸ℃程度）の上に滴下し、室温にてスパチュラで製膜した。製膜後、メタノール入りシャーレ中に、膜化したＢｉＩ３  ／ＬｉＩ／ナイロンＣＭ４０００の付いた基板を静置し徐乾し、Ｘ線導電性材料からなる膜を得た。得られた膜厚は、２００μｍであった。
【００５２】
（実施例２）
実施例１で用いたＬｉＩをＫＩに代えた以外は実施例１と同様にしてＸ線導電性材料からなる膜を得た。得られた膜厚は、２００μｍであった。
【００５３】
（実施例３）
実施例２において、ＫＩを０．２ｇ用いた以外は実施例２と同様にしてＸ線導電性材料からなる膜を得た。得られた膜厚は、２００μｍであった。
【００５４】
（実施例４）
実施例３において、ナイロンＣＭ４０００を０．４３ｇ（ＢｉＩ３  ／ナイロンＣＭ４０００＝７０／３０）、ＫＩを０．１４ｇ用いた以外は実施例３と同様にしてＸ線導電性材料からなる膜を得た。得られた膜厚は、２００μｍであった。
【００５５】
（実施例５）
実施例４において、ＫＩをＫＦに代えた以外は実施例４と同様にしてＸ線導電性材料からなる膜を得た。得られた膜厚は、２００μｍであった。
【００５６】
（実施例６）
実施例５において、ＫＦを０．０５ｇ用いた以外は実施例５と同様にしてＸ線導電性材料からなる膜を得た。得られた膜厚は、２００μｍであった。
【００５７】
（実施例７）
実施例５において、ＫＦをＫＣｌに代えた以外は実施例５と同様にしてＸ線導電性材料からなる膜を得た。得られた膜厚は、２００μｍであった。
【００５８】
（実施例８）
実施例５において、ＫＦをＮａＩに代えた以外は実施例５と同様にしてＸ線導電性材料からなる膜を得た。得られた膜厚は、２００μｍであった。
【００５９】
（比較例１）
実施例１において、アルカリハライドを添加しなかった以外は、実施例１と同様にしてＸ線導電性材料からなる膜を得た。得られた膜厚は、２００μｍであった。
【００６０】
（評価）
実施例および比較例で得られた、Ｘ線導電性材料からなる膜のＸ線フォトコン信号を測定した。Ｘ線フォトコン信号は、得られたＸ線導電性材料膜上に、金を５ｍｍ×５ｍｍ×６００Åスパッタし、Ｄ１フォトコン評価装置（Ｘ−ｒａｙ：８０ｋＶ−１０〜１００ｍＲ、検出：ピコアンメータ）およびＤ６フォトコン評価装置（Ｘ−ｒａｙ：８０、１２０ｋＶ−２０ｍＲ、検出：デジタルオシロスコープ）を用いて、単位体積当たりのＸ線フォトコン電流として測定し、比較例の測定値を１とした相対値として表した。結果を表１に示す。
【００６１】
【表１】
0004067731.tif 000002
表１から明らかなように、アルカリハライドを添加してＸ線導電性材料からなる膜を作製した場合には、アルカリハライドを添加しなかった場合に比較して、約１．４〜８倍もＸ線フォトコン特性が向上した。
【００６２】
以上の結果から明らかなように、本発明の放射線導電性材料は、ヨウ化ビスマスの表面にアルカリハライドが付着し、これによってヨウ化ビスマスの表面状態を変化させることができるので、ナイロンに対するヨウ化ビスマスの含有率を上げることが可能となり、放射線の吸収能を向上させることができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＸ線導電性材料の作製手順の模式図
【図２】本発明のＸ線導電性材料を含むＸ線導電層を有する固体センサの一実施の形態を示す断面図
【図３】固体センサを用いた記録読取システムの概略構成図
【図４】記録読取システムにおける静電潜像記録過程を電荷モデルにより示した図
【図５】記録読取システムにおける静電潜像読取過程を電荷モデルにより示した図
【図６】固体センサの異なる実施の形態を示す断面図
【図７】異なる固体センサを用いた記録読取システムの概略構成図
【符号の説明】
１    導電層
２    記録用Ｘ線導電層
３    電荷輸送層
４    記録用光導電層
５    導電層
１０  固体センサ
７０  電流検出手段
【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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