シンチレータ、蛍光板及びそれを用いたＸ線検出器
【課題】高感度のシンチレータ及びそれを用いたＸ線検出器を提供する。本発明によるシンチレータ及びそれを用いたＸ線検出器は、例えば工業用非破壊検査用、医療用Ｘ線撮影用のＸ線検出器として特に好ましいものである。
【解決手段】光電変換素子に付設される、有機高分子材料と蛍光体粉末とから構成される層状のシンチレータであって、前記蛍光体粉末が平均粒径２５μｍ以上５０μｍ以下であり、蛍光粉末の充填率が３０％以上６５％以下であり、かつ層厚が４００μｍ以上１０００μｍ以下であることを特徴とするシンチレータ、蛍光板及びそれを用いたＸ線検出器。
【解決手段】光電変換素子に付設される、有機高分子材料と蛍光体粉末とから構成される層状のシンチレータであって、前記蛍光体粉末が平均粒径２５μｍ以上５０μｍ以下であり、蛍光粉末の充填率が３０％以上６５％以下であり、かつ層厚が４００μｍ以上１０００μｍ以下であることを特徴とするシンチレータ、蛍光板及びそれを用いたＸ線検出器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シンチレータ及びそれを用いたＸ線検出器に関すものであって、特に工業用非破壊検査装置あるいは医療用Ｘ線診断装置に適したシンチレータ及びそれを用いたＸ線検出器に関すものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、対象物に放射線を照射し、対象物を透過した放射線の強度分布を検出して対象物の放射線画像を得る装置は、工業用の非破壊検査や医療診断の場で広く一般に利用されている。このような撮影の一般的な方法として、増感紙／フィルム法が従来から用いられている。この方法は、Ｘ線を照射すると可視光に発光する蛍光体シート（増感紙）を、感光性フィルムの両面に密着させて、対象物を透過したＸ線を蛍光体で発光させ、感光性フィルムにより光を捉え、フィルム上に形成された潜像を化学処理で現像することによって可視化することからなるものである。
【０００３】
一方、近年のデジタル技術の進歩により、放射線画像を電気信号に変換し、この電気信号を画像処理した後に、可視画像としてＣＲＴ等に再生することにより高画質の放射線画像を得る方式が求められている。このような放射線画像を電気信号に変換する方法としては、放射線の透過画像を一旦蛍光体中に潜像として蓄積して、後にレーザー光等の励起光を照射することにより潜像を光電的に読み出し、可視像として出力する放射線画像記録再生システム（ＣＲ：Computed Radiography）が提案されている。
また、光電膜、加速電極及び蛍光膜を設けた大きな真空管と１インチ程度のＣＣＤカメラを使用し、直接画像をデジタル化するイメージインテンシファイアＴＶ（ＩＩ−ＴＶ）方式が実現されている。
【０００４】
また、近年の半導体プロセス技術の進歩に伴い、半導体センサを使用して同様に放射線画像を撮影する装置が開発されている。この種のシステムは、従来の感光性フィルムを用いる放射線写真システムと比較して、非常に広いダイナミックレンジを有しており、放射線の露光量の変動に影響され難い放射線画像を得ることができる利点を有している。更には、化学的処理を不要とし即時的に出力画像を得ることができる利点もある。
【０００５】
その１つの方式として、アモルファスシリコン薄膜トランジスタ（ａ−Ｓｉ ＴＦＴ）を用いたＸ線像を直接電気信号に変換する直接変換方式のほかに、Ｘ線像を一旦光信号に変換し、変換した光信号を電気信号に変換するいわゆる間接変換方式のＸ線検出器が提案されている。
【０００６】
従来、間接変換方式のＸ線検出器には、Ｘ線像を光信号に変換するために使用する放射線蛍光板が用いられている。例えば、特開２００４−３１７３００号公報（特許文献１）では、放射線蛍光板は支持体上にＧｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂなどの蛍光体からなる蛍光体層を付設しているが、光電変換素子との組み合わせによる感度は従来の増感紙／フィルム系、ＣＲ、ＩＩ−ＴＶと比べ同等あるいはそれ以下である。
【０００７】
また、工業用途の食品検査などではＸ線ラインセンサーが使用されている。Ｘ線ラインセンサーは光電変換素子を横に一列に並べて蛍光板を貼り付けており、食品が運ばれてくるコンベヤーにＸ線管と共に設置し、流れてくる食品に対して連続的に画像を出しながら検査していく装置である。その用途からＸ線使用量は激しく、Ｘ線管の修理やメンテナンス、Ｘ線管の交換が頻繁に起こっている。したがって、蛍光板の感度を高くしてＸ線管の負担を軽減したいという要求が強く残っている。
【特許文献１】特開２００４−３１７３００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したように、従来の放射線蛍光板では光電変換素子との組み合わせによる感度は不充分であった。
そこで、本発明は、人体に悪影響を及ぼさない、安定性のある材料を検討し、さらに感度を向上させることのできるシンチレータ及びそれを用いたＸ線検出器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によるシンチレータは、光電変換素子に付設される、有機高分子材料と蛍光体粉末とから構成される層状のシンチレータであって、前記蛍光体粉末が平均粒径２５μｍ以上５０μｍ以下であり、蛍光粉末の充填率が３０％以上６５％以下であり、かつ層厚が４００μｍ以上１０００μｍ以下であること、を特徴とするものである。
【００１０】
このような本発明によるシンチレータは、好ましい態様として、前記蛍光体が希土類オキシカルコゲナイド系蛍光体であるもの、を包含する。
【００１１】
そして、本発明による蛍光板は、少なくとも一層の上記のシンチレータと、支持体とからなることを特徴とするもの、である。
【００１２】
このような本発明による蛍光板は、好ましい態様として、前記支持体が反射率８０％以上の反射材であるもの、を包含する。
【００１３】
そして、本発明によるＸ線検出器は、上記のシンチレータと、このシンチレータ上に配置された複数の光電変換膜及び画素電極とを具することを特徴とするもの、である。
【００１４】
このような本発明によるＸ線検出器は、好ましい態様として、上記のシンチレータのシンチレータ面以外の表面に反射率８０％以上の反射層が設けられたもの、を包含する。
【００１５】
このような本発明によるＸ線検出器は、好ましい態様として、前記Ｘ線検出器はＸ線ラインセンサーであるもの、を包含する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によるシンチレータは、光電変換素子に付設される、有機高分子材料と蛍光体粉末とから構成される層状のシンチレータであって、前記蛍光体粉末が平均粒径２５μｍ以上５０μｍ以下であり、蛍光粉末の充填率が３０％以上６５％以下であり、かつ層厚が４００μｍ以上１０００μｍ以下であるものであることから、感度が優れたものである。 よって、本発明によるシンチレータおよびそれを用いたＸ線検出器によれば、被検査対象物をより高精度で検査することが可能になる。
【００１７】
このような感度が優れた本発明によるシンチレータおよびそれを用いたＸ線検出器によれば、従来よりもＸ線照射の強度を低くすることができるので、Ｘ線の被爆線量の低減およびＸ線照射装置の長寿命化を図ることができ、かつ消費エネルギーの低減化を図ることができる。
【００１８】
このような本発明によるシンチレータ及びそれを用いたＸ線検出器は、その優れて特性を活かして、例えば工業用非破壊検査用および医療用Ｘ線撮影用のＸ線検出器として、特に好ましいものである。
本発明では、平均粒径２５μｍ以上５０μｍ以下という比較的に粒径が大きい蛍光体粒子を、充填率３０％以上６５％以下という比較的低い充填率で用いるものであるが、このようなことによって従来より高い感度が得られたことは思いがけないことである。すなわち、シンチレータ層中に存在する蛍光体量が同一である場合、粒径が大きい蛍光体粒子を用いる際には、粒径が小さい蛍光体粒子を用いたときに比べて、蛍光体粒子全体の表面積面が減少して、Ｘ線照射を受ける粒子表面積およびＸ線を可視光に変換する面積ないし発光面積が減少すると考えられるにも関わらず、本発明によればその反対に高い感度が得られるのである。また、Ｘ線を可視光に変換可能な蛍光粉末の充填率が高い程一般に感度が向上すると考えられるにも関わらず、本発明によれば３０％以上６５％以下という比較的低い充填率で、より高い感度が得られるのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための形態について説明する。
図１は、Ｘ線検査装置を用いたシステムの概念図を示すものである。
図１において、Ｘ線発生装置３から出射されたＸ線は被写体４に照射され、この被写体４を透過したＸ線がＸ線画像撮影装置１によって検出されるようになっている。このＸ線画像撮影装置１には、少なくとも１層のＸ線を可視光に変換するシンチレータ層と、このシンチレータ層上に配置された複数の光電変換素子とからなるＸ線検出器２が内蔵されている。これらの複数の光電変換素子は、好ましくはライン状あるいは二次元の格子状に配置されていて、各光電変換素子の出力から得られた画像信号は、画像処理手段５において画像処理され、モニタ６に被写体４のＸ線画像として表示されるようになっている。
【００２０】
本発明によるシンチレータ、蛍光板およびＸ線検査装置は、例えば上記図１に示されるＸ線検出器２に適用可能なものである。
【００２１】
図２は、本発明によるシンチレータ、蛍光板およびＸ線検査装置の概略断面図を示すものである。図２に示される本発明によるシンチレータ７は、有機高分子材料７ａと蛍光体粉末７ｂとから構成される層状のシンチレータであって、前記蛍光体粉末７ｂが平均粒径２５μｍ以上５０μｍ以下であり、蛍光粉末７ｂの充填率が３０％以上６５％以下であり、かつ層厚が４００μｍ以上１０００μｍ以下であるものである。このシンチレータ７の一方の表面には光電変換素子８が配置されている。そして、光電変換素子８には配線１０を介して電気信号を処理する回路基板（図示せず）が接続されている。
【００２２】
図２において、被写体を透過して、シンチレータ７の左方向からシンチレータ７に到達したＸ線は、このシンチレータ７によって可視光に変換され、この変換された可視光は光電変換素子８によって電気信号に変換される。複数の光電変換素子８を配置し、これらの光電変換素子から出力された電気信号を利用することによって、シンチレータ７へのＸ線照射パターン、即ち、被写体のＸ線透過パターン、を検出することができる。
【００２３】
シンチレータ７には、プラスチックや不織布などからなる支持体９を設けることができる。本発明による蛍光板は、シンチレータ７と支持体９とからなるものである。
【００２４】
なお、支持体９の材料およびその形成位置は任意であって、本発明によるシンチレータ、蛍光板またはＸ線検査装置の目的および機能等を考慮して適宜定めることができる。本発明において特に好ましい支持体９の具体例としては、反射率８０％以上、特に９０％以上、の反射材を挙げることができる。なお、本発明における反射率とは全反射率とする。
【００２５】
図２に示されるように、シンチレータ７によってＸ線から変換された可視光を、光電変換素子８方向に反射させるような位置に反射板を設けることにより、光電変換素子８の検出領域における可視光線量が増大して、その結果、Ｘ線検出定器２のＸ線検出感度が向上し、Ｘ線照射パターン、即ち、被写体のＸ線透過パターン、の解像度が向上する。
【００２６】
なお、支持体は、場合により、シンチレータ７のＸ線照射面側に形成することができる。例えば、シンチレータ７のＸ線照射面側に反射材１１を形成した場合、反射材１１はＸ線を透過させる一方で、シンチレータ７によってＸ線から変換された可視光については光電変換素子８方向に反射させるので、光電変換素子８の検出領域における可視光線量をより増大させることができる。
【００２７】
また、反射材は、シンチレータ７のシンチレータ面以外の表面（即ち、Ｘ線の可視光への変換に関与しない面）、例えばＸ線検出定器２の側面１２、１３あるいは複数の光電変換素子８の境界部１４に、必要に応じて設けることができる。
【００２８】
本発明によるＸ線検出器には、必要に応じて、上記の各材料を複数同時に形成することができ、また、上記以外の他の材料を形成することができる。そのような必要に応じて形成される他の材料の好ましい具体例としては、例えばシンチレータ７と光電変換素子８との間に形成される光制御層、例えばフィルター層（図示せず）、およびシンチレータ７の表面に形成される保護層１５を挙げることができる。
【００２９】
＜シンチレータ＞
本発明によるシンチレータは、上記の通り、光電変換素子に付設される、有機高分子材料と蛍光体粉末とから構成される層状のシンチレータであって、前記蛍光体粉末が平均粒径２５μｍ以上５０μｍ以下であり、蛍光粉末の充填率が３０％以上６５％以下であり、かつ層厚が４００μｍ以上１０００μｍ以下であること、を特徴とするものである。
【００３０】
蛍光体粉体
本発明に用いられる上記の蛍光体に関しては、特に制限はなく、例えば、ＣａＷＯ４、ＹＴａＯ４、ＹＴａＯ４：Ｎｂ、ＬａＯＢｒ：Ｔｍ、ＢａＳＯ４：Ｐｂ、ＺｎＳ：Ａｇ、ＢａＳＯ４：Ｅｕ、ＹＴａＯ４：Ｔｍ、ＢａＦＣｌ：Ｅｕ、ＢａＦ（Ｂｒ，Ｉ）：Ｅｕ、Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ、Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ、Ｌａ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ、（Ｙ，Ｇｄ）２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ、また、（Ｙ，Ｇｄ）２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ，Ｔｍなどの公知の蛍光体を、単独あるいは組合せて用いることができる。
【００３１】
本発明のシンチレータでは、特に下記の式で表わされる希土類オキシカルコゲナイド系の蛍光体を用いることが好ましい。
Ｍ２Ｏ２Ｘ：Ｙ
［ただし、Ｍはイットリウム、ランタン、ガドリニウム、及びルテチウムからなる群より選ばれる少なくとも一種の元素であり、そしてＸは硫黄、セレン、及びテルルからなる群より選ばれる少なくとも一種の元素であり、Ｙはテルビウム、ユーロピウムからなる群より選ばれる少なくとも一種の元素である。］
また、Ｙ成分は、０．０１ｍｏｌ％以上、３．５ｍｏｌ％以下が好ましい。
本発明においてさらに好ましい蛍光体は、光電変換素子の受光感度分布にあった発光を示す蛍光体である。図３に示すように、光電変換素子でよく使用されるａ−Ｓｉは、６００ｎｍ付近を受光ピークとするブロードな受光感度分布のものであり、また、同様に光電変換素子でよく使用される単結晶Ｓｉは、７００〜８００ｎｍを受光ピークとするブロードな受光感度分布を示すものものである。よって、そのような光電変換素子を用いる場合には、Ｘ線を上記波長領域の可視光に効率的に変換可能な蛍光体を使用することが好ましい。これにマッチングする発光効率の高い蛍光体としては、希土類オキシカルコゲナイド系蛍光体、ユーロピウム付活希土類酸硫化物蛍光体が挙げられ、さらに好ましくはユーロピウム付活ガドリニウム酸硫化物蛍光体，ユーロピウム付活ルテチウム酸硫化物蛍光体，ユーロピウム付活ランタン酸硫化物蛍光体が挙げられる。
【００３２】
上述したような発光効率が高く、しかも光電変換素子の受光感度分布にマッチングした蛍光体を用いた場合に特に好適であるが、従来使用されているテルビウム付活ガドリニウム酸硫化物蛍光体に混合使用してもよい。
【００３３】
また、蛍光体粉体の平均粒径は、２５μｍ以上５０μｍ以下、好ましくは２５μｍ以上４０μｍ以下、特に好ましくは２８μｍ以上４０μｍ以下、である。平均粒径が２５μｍ未満である場合には十分な感度が得られないので好ましくない。なお、平均粒径５０μｍ超過の蛍光体は製造が難しいので製造性の点から好ましいとは言えない。
【００３４】
蛍光粉末の充填率は、３０％以上６５％以下、好ましくは４０％以上６０％以下、特に好ましくは４５％以上５５％以下、である。この充填率が３０％未満である場合には蛍光体の存在が疎になりすぎ、十分な発光が得られず、感度不十分となるので好ましくなく、一方、６５％超過の場合には蛍光体の存在が密になりすぎ、Ｘ線により発光した光が透過せず、感度不十分となるので好ましくない。
【００３５】
本発明によるシンチレータの層厚は、４００μｍ以上１０００μｍ以下、好ましくは４００μｍ以上８００μｍ以下、特に好ましくは４５０μｍ以上６５０μｍ以下、である。層厚が４００μｍ未満である場合には薄すぎて、蛍光体の発光量が十分ではなく、感度不十分となるので好ましくなく、一方、１０００μｍ超過の場合には厚すぎて、Ｘ線により発光した光が透過せず、感度不十分となるので好ましくない。
【００３６】
有機高分子材料
有機高分子材料としては、前記の蛍光体粉末を分散させかつこの分散状態をＸ線検出器の使用環境において良好に維持することができ、本発明によるシンチレータを形成可能な任意の材料を用いることができる。そのような有機高分子材料の好ましい具体例としては、例えば硝化綿（ニトロセルロース）、酢酸セルロース、エチルセルロース、ポリビニルブチラール、綿状ポリエステル、ポリ酢酸ビニル、塩化ビニリデン−塩化ビニルポリマー、塩化ビニル−酢酸ビニルコポリマー、ポリアルキル（メタ）アクリレート、ポリカーボネート、ポリウレタン、セルロースアセテートブチレート、ポリビニルアルコール、アクリル樹脂などが挙げられる。この中で特に好ましいものは、ポリビニルブチラール、アクリル樹脂である。
【００３７】
上記の各有機高分子材料は、それぞれ単独で用いることができ、また二種以上を用いることができる。更には、必要に応じ、各種の有機溶剤を併用することもできる。
【００３８】
蛍光体塗布溶液に使用する好ましい有機溶剤としては、例えばエタノール、メチルエチルエーテル、酢酸ブチル、酢酸エチル、エチルエーテル、キシレンなどを挙げることができる。なお、必要に応じて、フタル酸、ステアリン酸などの分散剤や燐酸トリフェニル、フタル酸ジエチルなどの可塑剤を添加してもよい。
【００３９】
シンチレータの製作
本発明によるシンチレータを好ましい製作方法としては、（イ）上記蛍光体と有機高分子材料を粉末の状態で混合し、有機高分子材料の融点付近の温度でプレス加工を行い、光電変換素子と一致する形状に加工する方法と、（ロ）支持体（例えば反射層となるフィルム）上に蛍光体塗布溶液を塗布する一般的な蛍光板製造法を挙げることができる。
【００４０】
このとき、蛍光体粉末の充填率が３０％以上６５％以下でありかつ層厚が４００μｍ以上１０００μｍ以下である本発明によるシンチレータが得られるように、各種の製作条件等を定めることができる。
ここで、蛍光体粉末の充填率（Ｐ）Ｐは以下の式に基づいて求めた値とする。
Ｐ＝ＶＰ／Ｖ＝Ｗ／Ｖ／ρＰ
（式中、ＶＰは蛍光体材料の体積、Ｖはシンチレータ層の体積、Ｗは蛍光体材料の質量、ρＰは蛍光体材料の密度である。）
【００４１】
＜蛍光板＞
本発明による蛍光板は、少なくとも一層の上記のシンチレータと、支持体とからなることを特徴とするもの、である。
支持体の材料およびその形成位置等は任意であって、本発明によるＸ線検査装置の目的および機能等を考慮して適宜定めることができる。本発明において特に好ましい支持体の具体例としては、反射率８０％以上、特に９０％以上、の反射材を挙げることができる。
【００４２】
反射材
反射材は任意の材料によって形成することができる。本発明において特に好ましい反射材としては、例えば（イ）各種の樹脂材料、好ましくは、例えば酢酸セルロース、プロピオン酸セルロース、酢酸酪酸セルロース、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル、ポリスチレン、ポリメタクリレート、ポリアミド、塩化ビニル−酢酸ビニルコポリマー、ポリカーボネートなどの樹脂をフィルム状に成形し、これに反射性材料を設けたもの、（ロ）上記（イ）に紙やアルミニウム板などを貼り合わせるたもの、を挙げることできる。また、（ハ）上述のプラスチックフィルムや紙に、二酸化チタン、炭酸カルシウムなどの光反射性物質または気泡を含有したものも使用することができる。また、（ニ）シンチレータ表面に直接Ａｌ，Ａｇ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｍｇ、Ｒｈ、Ｐｔ、Ａｕ等の金属蒸着膜を形成させてもよく、上記フィルム上に蒸着してもよい。また、（ホ）光反射性物質を塗布溶液に調製し、これをシンチレータ表面に塗布することができる。
このように設けた反射層は、反射率８０％以上であることが好ましい。
【００４３】
保護層
前記の通り、本発明では必要に応じて保護層を形成することができる。保護膜としては、各種の透明樹脂を用いることが出来る。具体的には、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリ塩化ビニリデン、ポリアミドなどからなる透明樹脂フィルムを蛍光体層上にラミネートして保護膜を形成することができる。あるいは、セルロース誘導体、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニルコポリマー、ポリカーボネート、ポリビニルブチラール、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルホルマール、ポリウレタンなどの透明樹脂を溶解させて適当な粘度の保護膜塗布液を調製し、これをシンチレータ上に塗布、乾燥させることによって保護膜を形成することができる。
【００４４】
＜Ｘ線検出器＞
本発明によるＸ線検出器は、上記のシンチレータと、このシンチレータ上に配置された複数の光電変換膜及び画素電極とを具備してなることを特徴とするもの、である。
【００４５】
光電変換膜および画素電極それ自体は公知であって、本発明ではそのような公知の各種の光電変換膜、画素電極の中から適当なもの適宜選択して用いることができる。
光電変換膜および画素電極の配置も任意であって、例えばライン状あるいは二次元の格子状に配置することができる。
光電変換膜および画素電極が一列に、あるいは複数例が平行に配置されたライン状のＸ線検出器は、本発明の好ましいＸ線検出器の一具体例である。このようなライン状のＸ線検出器は、各種の物品の生産現場ないし最終検査工程において、移送されている被検査対象を移送状態において連続的に検査可能なものである。
【実施例】
【００４６】
次に、本発明の具体的な実施例について説明する。
＜実施例１＞
平均粒子径が２５μｍのＧｄ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ蛍光体を用意し、蛍光体粉末１０重量部に、結合剤としてポリビニルブチラール樹脂０．９重量部、有機溶剤として適当量のメチルエチルケトンを混合して、蛍光体塗布液を調製した。この蛍光体塗布液を反射層となる反射率９５％の銀蒸着されたポリエチレンテレフタレートフィルムからなるシート上に、乾燥後のシンチレータの厚さが５００μｍとなるようにナイフコータで均一に塗布、乾燥させて目的とするシンチレータを作製した。このときのシンチレータの充填率は５０％であった。なお、乾燥後のシンチレータは乾燥前に比べて溶剤等が揮発して収縮するので、それを考慮してナイフコータのギャップを調整した。
【００４７】
＜実施例２＞
平均粒径５０μｍの蛍光体であること以外は実施例１と同様にしてシンチレータを作製した。
【００４８】
＜実施例３＞
ポリビニルブチラール樹脂１．５重量部であること以外は実施例１と同様にしてシンチレータを作製した。
【００４９】
＜実施例４＞
ポリビニルブチラール樹脂０．５重量部であること以外は実施例１と同様にしてシンチレータを作製した。
【００５０】
＜実施例５＞
ナイフコーターのギャップを調整してシンチレータの厚みを４００μｍにしたこと以外は実施例１と同様にしてシンチレータを作製した。
【００５１】
＜実施例６＞
ナイフコーターのギャップを調整してシンチレータの厚みを１０００μｍとしたこと以外は実施例１と同様にしてシンチレータを作製した。
【００５２】
＜実施例７＞
蛍光体材料をＬｕ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕとしたこと以外は実施例１と同様にしてシンチレータを作製した。
【００５３】
＜実施例８＞
反射層となる反射率８０％の白色ポリエチレンテレフタレートフィルムとしたこと以外は実施例１と同様にしてシンチレータを作製した。
【００５４】
＜実施例９＞
平均粒径３０μｍのＧｄ２Ｓ：Ｔｂ蛍光体を用い、かつ厚さを３５０μｍとした以外は実施例１と同様にしてシンチレータを作製した。
【００５５】
＜比較例１＞
平均粒径２０μｍのＧｄ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ蛍光体であり、かつ厚さが３５０μｍとしたこと以外は実施例１と同様にしてシンチレータを作製した。
【００５６】
＜比較例２＞
平均粒径２０μｍのＧｄ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ蛍光体としたこと以外は実施例１と同様にしてシンチレータを作製した。
【００５７】
＜比較例３＞
ポリビニルブチラール樹脂２重量部であること以外は実施例１と同様にしてシンチレータを作製した。
【００５８】
＜比較例４＞
ポリビニルブチラール樹脂０．３重量部であること以外は実施例１と同様にしてシンチレータを作製した。
【００５９】
＜比較例５＞
ナイフコーターのギャップを調整してシンチレータの厚みを３００μｍとしたこと以外は実施例１と同様にしてシンチレータを作製した。
【００６０】
＜比較例６＞
ナイフコーターのギャップを調整してシンチレータの厚みを１２００μｍとしたこと以外は実施例１と同様にしてシンチレータを作製した。
【００６１】
＜比較例７＞
反射層の反射率を６５％としたこと以外は実施例１と同様にしてシンチレータを作製した。
【００６２】
各実施例および比較例に係るシンチレータを用いてＸ線検出器を作製し、感度を測定した。結果は、表１に示される通りである。なお、表１において、各例の感度［％］は比較例１での感度を１００％として評価したときのものである。
【表１】
【００６３】
表１から分かる通り、本実施例にかかるシンチレータを用いたＸ線検出器は感度が良いことが分かった。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】Ｘ線撮影装置を用いたシステムの概念図を示す図
【図２】シンチレータ及びＸ線検出器の概略断面図を示す図
【図３】ａ−Ｓｉ光電変換素子および単結晶Ｓｉ光電変換素子の受光感度の分布を示す図
【符号の説明】
【００６５】
１ Ｘ線画像撮影装置
２ Ｘ線検出器
３ Ｘ線発生装置
４ 被写体
５ デジタル画像処理手段
６ モニタ
７ シンチレータ
７ａ 有機高分子材料
７ｂ 蛍光体粉末
８ 光電変換素子
９ 支持体
１０ 配線
１１ １２ １３ １４ 反射材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シンチレータ及びそれを用いたＸ線検出器に関すものであって、特に工業用非破壊検査装置あるいは医療用Ｘ線診断装置に適したシンチレータ及びそれを用いたＸ線検出器に関すものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、対象物に放射線を照射し、対象物を透過した放射線の強度分布を検出して対象物の放射線画像を得る装置は、工業用の非破壊検査や医療診断の場で広く一般に利用されている。このような撮影の一般的な方法として、増感紙／フィルム法が従来から用いられている。この方法は、Ｘ線を照射すると可視光に発光する蛍光体シート（増感紙）を、感光性フィルムの両面に密着させて、対象物を透過したＸ線を蛍光体で発光させ、感光性フィルムにより光を捉え、フィルム上に形成された潜像を化学処理で現像することによって可視化することからなるものである。
【０００３】
一方、近年のデジタル技術の進歩により、放射線画像を電気信号に変換し、この電気信号を画像処理した後に、可視画像としてＣＲＴ等に再生することにより高画質の放射線画像を得る方式が求められている。このような放射線画像を電気信号に変換する方法としては、放射線の透過画像を一旦蛍光体中に潜像として蓄積して、後にレーザー光等の励起光を照射することにより潜像を光電的に読み出し、可視像として出力する放射線画像記録再生システム（ＣＲ：Computed Radiography）が提案されている。
また、光電膜、加速電極及び蛍光膜を設けた大きな真空管と１インチ程度のＣＣＤカメラを使用し、直接画像をデジタル化するイメージインテンシファイアＴＶ（ＩＩ−ＴＶ）方式が実現されている。
【０００４】
また、近年の半導体プロセス技術の進歩に伴い、半導体センサを使用して同様に放射線画像を撮影する装置が開発されている。この種のシステムは、従来の感光性フィルムを用いる放射線写真システムと比較して、非常に広いダイナミックレンジを有しており、放射線の露光量の変動に影響され難い放射線画像を得ることができる利点を有している。更には、化学的処理を不要とし即時的に出力画像を得ることができる利点もある。
【０００５】
その１つの方式として、アモルファスシリコン薄膜トランジスタ（ａ−Ｓｉ ＴＦＴ）を用いたＸ線像を直接電気信号に変換する直接変換方式のほかに、Ｘ線像を一旦光信号に変換し、変換した光信号を電気信号に変換するいわゆる間接変換方式のＸ線検出器が提案されている。
【０００６】
従来、間接変換方式のＸ線検出器には、Ｘ線像を光信号に変換するために使用する放射線蛍光板が用いられている。例えば、特開２００４−３１７３００号公報（特許文献１）では、放射線蛍光板は支持体上にＧｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂなどの蛍光体からなる蛍光体層を付設しているが、光電変換素子との組み合わせによる感度は従来の増感紙／フィルム系、ＣＲ、ＩＩ−ＴＶと比べ同等あるいはそれ以下である。
【０００７】
また、工業用途の食品検査などではＸ線ラインセンサーが使用されている。Ｘ線ラインセンサーは光電変換素子を横に一列に並べて蛍光板を貼り付けており、食品が運ばれてくるコンベヤーにＸ線管と共に設置し、流れてくる食品に対して連続的に画像を出しながら検査していく装置である。その用途からＸ線使用量は激しく、Ｘ線管の修理やメンテナンス、Ｘ線管の交換が頻繁に起こっている。したがって、蛍光板の感度を高くしてＸ線管の負担を軽減したいという要求が強く残っている。
【特許文献１】特開２００４−３１７３００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したように、従来の放射線蛍光板では光電変換素子との組み合わせによる感度は不充分であった。
そこで、本発明は、人体に悪影響を及ぼさない、安定性のある材料を検討し、さらに感度を向上させることのできるシンチレータ及びそれを用いたＸ線検出器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によるシンチレータは、光電変換素子に付設される、有機高分子材料と蛍光体粉末とから構成される層状のシンチレータであって、前記蛍光体粉末が平均粒径２５μｍ以上５０μｍ以下であり、蛍光粉末の充填率が３０％以上６５％以下であり、かつ層厚が４００μｍ以上１０００μｍ以下であること、を特徴とするものである。
【００１０】
このような本発明によるシンチレータは、好ましい態様として、前記蛍光体が希土類オキシカルコゲナイド系蛍光体であるもの、を包含する。
【００１１】
そして、本発明による蛍光板は、少なくとも一層の上記のシンチレータと、支持体とからなることを特徴とするもの、である。
【００１２】
このような本発明による蛍光板は、好ましい態様として、前記支持体が反射率８０％以上の反射材であるもの、を包含する。
【００１３】
そして、本発明によるＸ線検出器は、上記のシンチレータと、このシンチレータ上に配置された複数の光電変換膜及び画素電極とを具することを特徴とするもの、である。
【００１４】
このような本発明によるＸ線検出器は、好ましい態様として、上記のシンチレータのシンチレータ面以外の表面に反射率８０％以上の反射層が設けられたもの、を包含する。
【００１５】
このような本発明によるＸ線検出器は、好ましい態様として、前記Ｘ線検出器はＸ線ラインセンサーであるもの、を包含する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によるシンチレータは、光電変換素子に付設される、有機高分子材料と蛍光体粉末とから構成される層状のシンチレータであって、前記蛍光体粉末が平均粒径２５μｍ以上５０μｍ以下であり、蛍光粉末の充填率が３０％以上６５％以下であり、かつ層厚が４００μｍ以上１０００μｍ以下であるものであることから、感度が優れたものである。 よって、本発明によるシンチレータおよびそれを用いたＸ線検出器によれば、被検査対象物をより高精度で検査することが可能になる。
【００１７】
このような感度が優れた本発明によるシンチレータおよびそれを用いたＸ線検出器によれば、従来よりもＸ線照射の強度を低くすることができるので、Ｘ線の被爆線量の低減およびＸ線照射装置の長寿命化を図ることができ、かつ消費エネルギーの低減化を図ることができる。
【００１８】
このような本発明によるシンチレータ及びそれを用いたＸ線検出器は、その優れて特性を活かして、例えば工業用非破壊検査用および医療用Ｘ線撮影用のＸ線検出器として、特に好ましいものである。
本発明では、平均粒径２５μｍ以上５０μｍ以下という比較的に粒径が大きい蛍光体粒子を、充填率３０％以上６５％以下という比較的低い充填率で用いるものであるが、このようなことによって従来より高い感度が得られたことは思いがけないことである。すなわち、シンチレータ層中に存在する蛍光体量が同一である場合、粒径が大きい蛍光体粒子を用いる際には、粒径が小さい蛍光体粒子を用いたときに比べて、蛍光体粒子全体の表面積面が減少して、Ｘ線照射を受ける粒子表面積およびＸ線を可視光に変換する面積ないし発光面積が減少すると考えられるにも関わらず、本発明によればその反対に高い感度が得られるのである。また、Ｘ線を可視光に変換可能な蛍光粉末の充填率が高い程一般に感度が向上すると考えられるにも関わらず、本発明によれば３０％以上６５％以下という比較的低い充填率で、より高い感度が得られるのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための形態について説明する。
図１は、Ｘ線検査装置を用いたシステムの概念図を示すものである。
図１において、Ｘ線発生装置３から出射されたＸ線は被写体４に照射され、この被写体４を透過したＸ線がＸ線画像撮影装置１によって検出されるようになっている。このＸ線画像撮影装置１には、少なくとも１層のＸ線を可視光に変換するシンチレータ層と、このシンチレータ層上に配置された複数の光電変換素子とからなるＸ線検出器２が内蔵されている。これらの複数の光電変換素子は、好ましくはライン状あるいは二次元の格子状に配置されていて、各光電変換素子の出力から得られた画像信号は、画像処理手段５において画像処理され、モニタ６に被写体４のＸ線画像として表示されるようになっている。
【００２０】
本発明によるシンチレータ、蛍光板およびＸ線検査装置は、例えば上記図１に示されるＸ線検出器２に適用可能なものである。
【００２１】
図２は、本発明によるシンチレータ、蛍光板およびＸ線検査装置の概略断面図を示すものである。図２に示される本発明によるシンチレータ７は、有機高分子材料７ａと蛍光体粉末７ｂとから構成される層状のシンチレータであって、前記蛍光体粉末７ｂが平均粒径２５μｍ以上５０μｍ以下であり、蛍光粉末７ｂの充填率が３０％以上６５％以下であり、かつ層厚が４００μｍ以上１０００μｍ以下であるものである。このシンチレータ７の一方の表面には光電変換素子８が配置されている。そして、光電変換素子８には配線１０を介して電気信号を処理する回路基板（図示せず）が接続されている。
【００２２】
図２において、被写体を透過して、シンチレータ７の左方向からシンチレータ７に到達したＸ線は、このシンチレータ７によって可視光に変換され、この変換された可視光は光電変換素子８によって電気信号に変換される。複数の光電変換素子８を配置し、これらの光電変換素子から出力された電気信号を利用することによって、シンチレータ７へのＸ線照射パターン、即ち、被写体のＸ線透過パターン、を検出することができる。
【００２３】
シンチレータ７には、プラスチックや不織布などからなる支持体９を設けることができる。本発明による蛍光板は、シンチレータ７と支持体９とからなるものである。
【００２４】
なお、支持体９の材料およびその形成位置は任意であって、本発明によるシンチレータ、蛍光板またはＸ線検査装置の目的および機能等を考慮して適宜定めることができる。本発明において特に好ましい支持体９の具体例としては、反射率８０％以上、特に９０％以上、の反射材を挙げることができる。なお、本発明における反射率とは全反射率とする。
【００２５】
図２に示されるように、シンチレータ７によってＸ線から変換された可視光を、光電変換素子８方向に反射させるような位置に反射板を設けることにより、光電変換素子８の検出領域における可視光線量が増大して、その結果、Ｘ線検出定器２のＸ線検出感度が向上し、Ｘ線照射パターン、即ち、被写体のＸ線透過パターン、の解像度が向上する。
【００２６】
なお、支持体は、場合により、シンチレータ７のＸ線照射面側に形成することができる。例えば、シンチレータ７のＸ線照射面側に反射材１１を形成した場合、反射材１１はＸ線を透過させる一方で、シンチレータ７によってＸ線から変換された可視光については光電変換素子８方向に反射させるので、光電変換素子８の検出領域における可視光線量をより増大させることができる。
【００２７】
また、反射材は、シンチレータ７のシンチレータ面以外の表面（即ち、Ｘ線の可視光への変換に関与しない面）、例えばＸ線検出定器２の側面１２、１３あるいは複数の光電変換素子８の境界部１４に、必要に応じて設けることができる。
【００２８】
本発明によるＸ線検出器には、必要に応じて、上記の各材料を複数同時に形成することができ、また、上記以外の他の材料を形成することができる。そのような必要に応じて形成される他の材料の好ましい具体例としては、例えばシンチレータ７と光電変換素子８との間に形成される光制御層、例えばフィルター層（図示せず）、およびシンチレータ７の表面に形成される保護層１５を挙げることができる。
【００２９】
＜シンチレータ＞
本発明によるシンチレータは、上記の通り、光電変換素子に付設される、有機高分子材料と蛍光体粉末とから構成される層状のシンチレータであって、前記蛍光体粉末が平均粒径２５μｍ以上５０μｍ以下であり、蛍光粉末の充填率が３０％以上６５％以下であり、かつ層厚が４００μｍ以上１０００μｍ以下であること、を特徴とするものである。
【００３０】
蛍光体粉体
本発明に用いられる上記の蛍光体に関しては、特に制限はなく、例えば、ＣａＷＯ４、ＹＴａＯ４、ＹＴａＯ４：Ｎｂ、ＬａＯＢｒ：Ｔｍ、ＢａＳＯ４：Ｐｂ、ＺｎＳ：Ａｇ、ＢａＳＯ４：Ｅｕ、ＹＴａＯ４：Ｔｍ、ＢａＦＣｌ：Ｅｕ、ＢａＦ（Ｂｒ，Ｉ）：Ｅｕ、Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ、Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ、Ｌａ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ、（Ｙ，Ｇｄ）２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ、また、（Ｙ，Ｇｄ）２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ，Ｔｍなどの公知の蛍光体を、単独あるいは組合せて用いることができる。
【００３１】
本発明のシンチレータでは、特に下記の式で表わされる希土類オキシカルコゲナイド系の蛍光体を用いることが好ましい。
Ｍ２Ｏ２Ｘ：Ｙ
［ただし、Ｍはイットリウム、ランタン、ガドリニウム、及びルテチウムからなる群より選ばれる少なくとも一種の元素であり、そしてＸは硫黄、セレン、及びテルルからなる群より選ばれる少なくとも一種の元素であり、Ｙはテルビウム、ユーロピウムからなる群より選ばれる少なくとも一種の元素である。］
また、Ｙ成分は、０．０１ｍｏｌ％以上、３．５ｍｏｌ％以下が好ましい。
本発明においてさらに好ましい蛍光体は、光電変換素子の受光感度分布にあった発光を示す蛍光体である。図３に示すように、光電変換素子でよく使用されるａ−Ｓｉは、６００ｎｍ付近を受光ピークとするブロードな受光感度分布のものであり、また、同様に光電変換素子でよく使用される単結晶Ｓｉは、７００〜８００ｎｍを受光ピークとするブロードな受光感度分布を示すものものである。よって、そのような光電変換素子を用いる場合には、Ｘ線を上記波長領域の可視光に効率的に変換可能な蛍光体を使用することが好ましい。これにマッチングする発光効率の高い蛍光体としては、希土類オキシカルコゲナイド系蛍光体、ユーロピウム付活希土類酸硫化物蛍光体が挙げられ、さらに好ましくはユーロピウム付活ガドリニウム酸硫化物蛍光体，ユーロピウム付活ルテチウム酸硫化物蛍光体，ユーロピウム付活ランタン酸硫化物蛍光体が挙げられる。
【００３２】
上述したような発光効率が高く、しかも光電変換素子の受光感度分布にマッチングした蛍光体を用いた場合に特に好適であるが、従来使用されているテルビウム付活ガドリニウム酸硫化物蛍光体に混合使用してもよい。
【００３３】
また、蛍光体粉体の平均粒径は、２５μｍ以上５０μｍ以下、好ましくは２５μｍ以上４０μｍ以下、特に好ましくは２８μｍ以上４０μｍ以下、である。平均粒径が２５μｍ未満である場合には十分な感度が得られないので好ましくない。なお、平均粒径５０μｍ超過の蛍光体は製造が難しいので製造性の点から好ましいとは言えない。
【００３４】
蛍光粉末の充填率は、３０％以上６５％以下、好ましくは４０％以上６０％以下、特に好ましくは４５％以上５５％以下、である。この充填率が３０％未満である場合には蛍光体の存在が疎になりすぎ、十分な発光が得られず、感度不十分となるので好ましくなく、一方、６５％超過の場合には蛍光体の存在が密になりすぎ、Ｘ線により発光した光が透過せず、感度不十分となるので好ましくない。
【００３５】
本発明によるシンチレータの層厚は、４００μｍ以上１０００μｍ以下、好ましくは４００μｍ以上８００μｍ以下、特に好ましくは４５０μｍ以上６５０μｍ以下、である。層厚が４００μｍ未満である場合には薄すぎて、蛍光体の発光量が十分ではなく、感度不十分となるので好ましくなく、一方、１０００μｍ超過の場合には厚すぎて、Ｘ線により発光した光が透過せず、感度不十分となるので好ましくない。
【００３６】
有機高分子材料
有機高分子材料としては、前記の蛍光体粉末を分散させかつこの分散状態をＸ線検出器の使用環境において良好に維持することができ、本発明によるシンチレータを形成可能な任意の材料を用いることができる。そのような有機高分子材料の好ましい具体例としては、例えば硝化綿（ニトロセルロース）、酢酸セルロース、エチルセルロース、ポリビニルブチラール、綿状ポリエステル、ポリ酢酸ビニル、塩化ビニリデン−塩化ビニルポリマー、塩化ビニル−酢酸ビニルコポリマー、ポリアルキル（メタ）アクリレート、ポリカーボネート、ポリウレタン、セルロースアセテートブチレート、ポリビニルアルコール、アクリル樹脂などが挙げられる。この中で特に好ましいものは、ポリビニルブチラール、アクリル樹脂である。
【００３７】
上記の各有機高分子材料は、それぞれ単独で用いることができ、また二種以上を用いることができる。更には、必要に応じ、各種の有機溶剤を併用することもできる。
【００３８】
蛍光体塗布溶液に使用する好ましい有機溶剤としては、例えばエタノール、メチルエチルエーテル、酢酸ブチル、酢酸エチル、エチルエーテル、キシレンなどを挙げることができる。なお、必要に応じて、フタル酸、ステアリン酸などの分散剤や燐酸トリフェニル、フタル酸ジエチルなどの可塑剤を添加してもよい。
【００３９】
シンチレータの製作
本発明によるシンチレータを好ましい製作方法としては、（イ）上記蛍光体と有機高分子材料を粉末の状態で混合し、有機高分子材料の融点付近の温度でプレス加工を行い、光電変換素子と一致する形状に加工する方法と、（ロ）支持体（例えば反射層となるフィルム）上に蛍光体塗布溶液を塗布する一般的な蛍光板製造法を挙げることができる。
【００４０】
このとき、蛍光体粉末の充填率が３０％以上６５％以下でありかつ層厚が４００μｍ以上１０００μｍ以下である本発明によるシンチレータが得られるように、各種の製作条件等を定めることができる。
ここで、蛍光体粉末の充填率（Ｐ）Ｐは以下の式に基づいて求めた値とする。
Ｐ＝ＶＰ／Ｖ＝Ｗ／Ｖ／ρＰ
（式中、ＶＰは蛍光体材料の体積、Ｖはシンチレータ層の体積、Ｗは蛍光体材料の質量、ρＰは蛍光体材料の密度である。）
【００４１】
＜蛍光板＞
本発明による蛍光板は、少なくとも一層の上記のシンチレータと、支持体とからなることを特徴とするもの、である。
支持体の材料およびその形成位置等は任意であって、本発明によるＸ線検査装置の目的および機能等を考慮して適宜定めることができる。本発明において特に好ましい支持体の具体例としては、反射率８０％以上、特に９０％以上、の反射材を挙げることができる。
【００４２】
反射材
反射材は任意の材料によって形成することができる。本発明において特に好ましい反射材としては、例えば（イ）各種の樹脂材料、好ましくは、例えば酢酸セルロース、プロピオン酸セルロース、酢酸酪酸セルロース、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル、ポリスチレン、ポリメタクリレート、ポリアミド、塩化ビニル−酢酸ビニルコポリマー、ポリカーボネートなどの樹脂をフィルム状に成形し、これに反射性材料を設けたもの、（ロ）上記（イ）に紙やアルミニウム板などを貼り合わせるたもの、を挙げることできる。また、（ハ）上述のプラスチックフィルムや紙に、二酸化チタン、炭酸カルシウムなどの光反射性物質または気泡を含有したものも使用することができる。また、（ニ）シンチレータ表面に直接Ａｌ，Ａｇ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｍｇ、Ｒｈ、Ｐｔ、Ａｕ等の金属蒸着膜を形成させてもよく、上記フィルム上に蒸着してもよい。また、（ホ）光反射性物質を塗布溶液に調製し、これをシンチレータ表面に塗布することができる。
このように設けた反射層は、反射率８０％以上であることが好ましい。
【００４３】
保護層
前記の通り、本発明では必要に応じて保護層を形成することができる。保護膜としては、各種の透明樹脂を用いることが出来る。具体的には、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリ塩化ビニリデン、ポリアミドなどからなる透明樹脂フィルムを蛍光体層上にラミネートして保護膜を形成することができる。あるいは、セルロース誘導体、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニルコポリマー、ポリカーボネート、ポリビニルブチラール、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルホルマール、ポリウレタンなどの透明樹脂を溶解させて適当な粘度の保護膜塗布液を調製し、これをシンチレータ上に塗布、乾燥させることによって保護膜を形成することができる。
【００４４】
＜Ｘ線検出器＞
本発明によるＸ線検出器は、上記のシンチレータと、このシンチレータ上に配置された複数の光電変換膜及び画素電極とを具備してなることを特徴とするもの、である。
【００４５】
光電変換膜および画素電極それ自体は公知であって、本発明ではそのような公知の各種の光電変換膜、画素電極の中から適当なもの適宜選択して用いることができる。
光電変換膜および画素電極の配置も任意であって、例えばライン状あるいは二次元の格子状に配置することができる。
光電変換膜および画素電極が一列に、あるいは複数例が平行に配置されたライン状のＸ線検出器は、本発明の好ましいＸ線検出器の一具体例である。このようなライン状のＸ線検出器は、各種の物品の生産現場ないし最終検査工程において、移送されている被検査対象を移送状態において連続的に検査可能なものである。
【実施例】
【００４６】
次に、本発明の具体的な実施例について説明する。
＜実施例１＞
平均粒子径が２５μｍのＧｄ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ蛍光体を用意し、蛍光体粉末１０重量部に、結合剤としてポリビニルブチラール樹脂０．９重量部、有機溶剤として適当量のメチルエチルケトンを混合して、蛍光体塗布液を調製した。この蛍光体塗布液を反射層となる反射率９５％の銀蒸着されたポリエチレンテレフタレートフィルムからなるシート上に、乾燥後のシンチレータの厚さが５００μｍとなるようにナイフコータで均一に塗布、乾燥させて目的とするシンチレータを作製した。このときのシンチレータの充填率は５０％であった。なお、乾燥後のシンチレータは乾燥前に比べて溶剤等が揮発して収縮するので、それを考慮してナイフコータのギャップを調整した。
【００４７】
＜実施例２＞
平均粒径５０μｍの蛍光体であること以外は実施例１と同様にしてシンチレータを作製した。
【００４８】
＜実施例３＞
ポリビニルブチラール樹脂１．５重量部であること以外は実施例１と同様にしてシンチレータを作製した。
【００４９】
＜実施例４＞
ポリビニルブチラール樹脂０．５重量部であること以外は実施例１と同様にしてシンチレータを作製した。
【００５０】
＜実施例５＞
ナイフコーターのギャップを調整してシンチレータの厚みを４００μｍにしたこと以外は実施例１と同様にしてシンチレータを作製した。
【００５１】
＜実施例６＞
ナイフコーターのギャップを調整してシンチレータの厚みを１０００μｍとしたこと以外は実施例１と同様にしてシンチレータを作製した。
【００５２】
＜実施例７＞
蛍光体材料をＬｕ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕとしたこと以外は実施例１と同様にしてシンチレータを作製した。
【００５３】
＜実施例８＞
反射層となる反射率８０％の白色ポリエチレンテレフタレートフィルムとしたこと以外は実施例１と同様にしてシンチレータを作製した。
【００５４】
＜実施例９＞
平均粒径３０μｍのＧｄ２Ｓ：Ｔｂ蛍光体を用い、かつ厚さを３５０μｍとした以外は実施例１と同様にしてシンチレータを作製した。
【００５５】
＜比較例１＞
平均粒径２０μｍのＧｄ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ蛍光体であり、かつ厚さが３５０μｍとしたこと以外は実施例１と同様にしてシンチレータを作製した。
【００５６】
＜比較例２＞
平均粒径２０μｍのＧｄ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ蛍光体としたこと以外は実施例１と同様にしてシンチレータを作製した。
【００５７】
＜比較例３＞
ポリビニルブチラール樹脂２重量部であること以外は実施例１と同様にしてシンチレータを作製した。
【００５８】
＜比較例４＞
ポリビニルブチラール樹脂０．３重量部であること以外は実施例１と同様にしてシンチレータを作製した。
【００５９】
＜比較例５＞
ナイフコーターのギャップを調整してシンチレータの厚みを３００μｍとしたこと以外は実施例１と同様にしてシンチレータを作製した。
【００６０】
＜比較例６＞
ナイフコーターのギャップを調整してシンチレータの厚みを１２００μｍとしたこと以外は実施例１と同様にしてシンチレータを作製した。
【００６１】
＜比較例７＞
反射層の反射率を６５％としたこと以外は実施例１と同様にしてシンチレータを作製した。
【００６２】
各実施例および比較例に係るシンチレータを用いてＸ線検出器を作製し、感度を測定した。結果は、表１に示される通りである。なお、表１において、各例の感度［％］は比較例１での感度を１００％として評価したときのものである。
【表１】
【００６３】
表１から分かる通り、本実施例にかかるシンチレータを用いたＸ線検出器は感度が良いことが分かった。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】Ｘ線撮影装置を用いたシステムの概念図を示す図
【図２】シンチレータ及びＸ線検出器の概略断面図を示す図
【図３】ａ−Ｓｉ光電変換素子および単結晶Ｓｉ光電変換素子の受光感度の分布を示す図
【符号の説明】
【００６５】
１ Ｘ線画像撮影装置
２ Ｘ線検出器
３ Ｘ線発生装置
４ 被写体
５ デジタル画像処理手段
６ モニタ
７ シンチレータ
７ａ 有機高分子材料
７ｂ 蛍光体粉末
８ 光電変換素子
９ 支持体
１０ 配線
１１ １２ １３ １４ 反射材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光電変換素子に付設される、有機高分子材料と蛍光体粉末とから構成される層状のシンチレータであって、前記蛍光体粉末が平均粒径２５μｍ以上５０μｍ以下であり、蛍光粉末の充填率が３０％以上６５％以下であり、かつ層厚が４００μｍ以上１０００μｍ以下であることを特徴とする、シンチレータ。
【請求項２】
前記蛍光体が希土類オキシカルコゲナイド系蛍光体である、請求項１に記載のシンチレータ。
【請求項３】
少なくとも一層の請求項１または２に記載のシンチレータと、支持体とからなることを特徴とする、蛍光板。
【請求項４】
前記支持体が反射率８０％以上の反射材である、請求項３に記載の蛍光板。
【請求項５】
請求項１または２に記載のシンチレータと、このシンチレータ上に配置された複数の光電変換膜及び画素電極とを具備することを特徴とする、Ｘ線検出器。
【請求項６】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載のシンチレータまたは蛍光板と、このシンチレータ面以外の表面に反射率８０％以上の反射層が設けられた、請求項５に記載のＸ線検出器。
【請求項７】
前記Ｘ線検出器はＸ線ラインセンサーである、請求項５または６に記載のＸ線検出器。
【請求項１】
光電変換素子に付設される、有機高分子材料と蛍光体粉末とから構成される層状のシンチレータであって、前記蛍光体粉末が平均粒径２５μｍ以上５０μｍ以下であり、蛍光粉末の充填率が３０％以上６５％以下であり、かつ層厚が４００μｍ以上１０００μｍ以下であることを特徴とする、シンチレータ。
【請求項２】
前記蛍光体が希土類オキシカルコゲナイド系蛍光体である、請求項１に記載のシンチレータ。
【請求項３】
少なくとも一層の請求項１または２に記載のシンチレータと、支持体とからなることを特徴とする、蛍光板。
【請求項４】
前記支持体が反射率８０％以上の反射材である、請求項３に記載の蛍光板。
【請求項５】
請求項１または２に記載のシンチレータと、このシンチレータ上に配置された複数の光電変換膜及び画素電極とを具備することを特徴とする、Ｘ線検出器。
【請求項６】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載のシンチレータまたは蛍光板と、このシンチレータ面以外の表面に反射率８０％以上の反射層が設けられた、請求項５に記載のＸ線検出器。
【請求項７】
前記Ｘ線検出器はＸ線ラインセンサーである、請求項５または６に記載のＸ線検出器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００７−２４８２８３（Ｐ２００７−２４８２８３Ａ）
【公開日】平成１９年９月２７日（２００７．９．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−７２５７９（Ｐ２００６−７２５７９）
【出願日】平成１８年３月１６日（２００６．３．１６）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（３０３０５８３２８）東芝マテリアル株式会社 (252)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年９月２７日（２００７．９．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月１６日（２００６．３．１６）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（３０３０５８３２８）東芝マテリアル株式会社 (252)
【Ｆターム（参考）】
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