JP2009258054A - 放射線像変換パネル - Google Patents

Abstract

【課題】 使用条件に合わせて保護膜形成後のパネル面における輝度分布を任意に制御可能な構造を備えた放射線像変換パネルを提供する。
【解決手段】 放射線像変換パネル(1)は、支持体(100)と、該支持体(100)上に形成された放射線変換膜(200)とを備える。放射線変換膜(200)は、支持体(100)の第１主面(100a)のうち少なくとも該第１主面(100a)の重心位置(G)を含む膜形成領域(R)上に形成される。放射線変換膜(200)の膜厚は、重心位置(G)を含む中央エリア(AR1)に対し、周辺エリア(AR2)及び中間エリア(AR3)のいずれかで最大差が得られるよう調節されている。
【選択図】 図１

Description

この発明は、入射された放射線を可視光に変換する、柱状結晶構造を有する放射線変換膜を備えた放射線像変換パネルに関するものである。

Ｘ線画像に代表される放射線画像は、従来から病気診断用などに広く用いられている。このような放射線画像を得る技術として、例えば、照射された放射線エネルギーを蓄積、記録する一方、励起光を照射することにより蓄積、記録された放射線エネルギーに応じて可視光を発する放射線変換膜を用いた放射線像の記録再生技術が広く実用化されている。

このような放射線像の記録再生技術に適用される放射線像変換パネルは、支持体と、該支持体の上に設けられた放射線変換膜を備える。放射線変換膜には、気相成長（堆積）により形成された柱状結晶構造を有する輝尽性蛍光体膜が知られている。輝尽性蛍光体層が柱状結晶構造を有する場合、輝尽励起光又は輝尽発光の横方向への拡散が効果的に抑制されるため（クラック（柱状結晶）界面において反射を繰り返しながら支持体面まで到達する）、輝尽発光による画像の鮮鋭性を著しく増大させることができる。

例えば、特許文献１には、気相堆積法によって支持体上に、支持体の法線方向に対し、一定の傾きを持った細長い柱状結晶を形成した輝尽性蛍光体層を有する放射線像変換パネルが提案されている。また、特許文献２には、支持体上に形成された輝尽性蛍光体層を、表面粗さＲａが２０ｎｍ以下の基材と多層防湿層からなる防湿性保護膜で封止することにより、水分等による輝尽性蛍光体層の劣化を防止する技術が提案されている。
特開平２−５８０００号公報 特開２００５−３１５７８６号公報

発明者らは、従来の放射線変換像パネルについて詳細に検討した結果、以下のような課題を発見した。すなわち、従来の放射線像変換パネルは、放射線変換膜表面への保護膜形成の前後において、パネル面内の輝度分布が変化していた。この輝度分布変化の例としては、具体的に、パネル中央付近の輝度がやや下がる一方、パネル周辺の輝度が上がる。そのため、従来の放射線像変換パネルは、パネル中央付近よりも周辺の輝度が高い輝度分布特性を有していた。実際の使用状態では、パネル中央付近の使用頻度が最も高いと考えられ、時間経過とともにパネル面の輝度ムラが顕著になってくるという課題があった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、放射線変換膜表面に設けられる保護膜の形成前後におけるパネル面の輝度分布変化を考慮し、使用条件に合わせて保護膜形成後のパネル面における輝度分布を任意に制御可能な構造を備えた放射線像変換パネルを提供することを目的としている。

この発明に係る放射線像変換パネルは、発明者らが、放射線変換膜の膜厚制御によって保護膜形成後のパネル面における輝度調整が可能になることを発見したことにより完成されたものである。具体的に、この発明に係る放射線像変換パネルは、支持体と、該支持体上に形成された放射線変換膜とを備える。支持体は、放射線変換膜が形成される第１主面と、該第１主面に対向する第２主面を有する平行平板を含む。放射線変換膜は、支持体の第１主面のうち少なくとも該第１主面の重心位置を含む膜形成領域上に形成される。この放射線変換膜は、Ｅｕが添加された輝尽性蛍光体層であり、第１主面の法線方向に一致するか、あるいは所定角度の傾きを持った柱状結晶により構成されている。

特に、この発明に係る放射線像変換パネルにおいて、保護膜形成後のパネル面における輝度分布を任意に制御するため、放射線変換膜は、断面凸形状、断面Ｗ字形状、断面凹形状、及び断面Ｍ字形状のいずれかの断面形状を有する。

放射線変換膜が断面凸形状を有する場合、第１主面における膜形成領域において、半径が重心位置から該膜形成領域のエッジまでの最短距離の５％以下である該重心位置を中心とした中央エリア上に、最大膜厚を取る放射線変換膜の一部が存在する一方、半径が最小距離の８０％となる円の円周と膜形成領域のエッジで挟まれた周辺エリア上に、最小膜厚を取る放射線変換膜の一部が存在する。なお、このような断面凸形状の放射線変換膜が採用された場合、保護膜形成後のパネル面における輝度分布がフラットになるという効果が得られる。

放射線変換膜がこのような断面凸形状を有する場合、該放射線変換膜の膜厚が最大となる位置に対応した中央エリア内の最大膜厚点から放射線変換膜の膜厚が最小となる位置に対応した周辺エリア内の最小膜厚点に向かって、放射線変換膜の膜厚は単調減少している。また、放射線変換膜の膜厚が最大となる位置に対応した中央エリア内の最大膜厚点を原点、該最大膜厚点からの距離（＞０）を横軸、該最大膜厚点からの距離に対応する位置の放射線変換膜の膜厚（＞０）を縦軸とするとき、膜厚最大を示す点と膜厚最小となる点を結んだ直線は、−０．００２よりも大きくかつ０未満の傾きを有する。

放射線変換膜が断面Ｗ字形状を有する場合、第１主面における膜形成領域において、半径が重心位置から該膜形成領域のエッジまでの最短距離の５％以下である該重心位置を中心とした中央エリア上に、最大膜厚を取る放射線変換膜の一部が存在する一方、半径が最小距離の８０％となる円の円周と中央エリアの輪郭線とで挟まれた中間エリア上に、最小膜厚を取る放射線変換膜の一部が存在する。なお、このような断面Ｗ字形状の場合、中間エリアを規定する円の円周と膜形成領域のエッジで挟まれた周辺エリア上の放射線変換膜の膜厚は、中間エリアを規定する円の円周から膜形成領域のエッジに向かって単調増加している。このような断面Ｗ字形状の放射線変換膜が採用された場合、保護膜形成後のパネル面において、全体的に従来の断面フラット形状の平均輝度以上の輝度を維持しながらパネル中央付近の輝度をさらに上げられるという効果がある。

さらに、放射線変換膜が断面凹形状を有する場合、第１主面における膜形成領域において、半径が重心位置から該膜形成領域のエッジまでの最短距離の５％以下である該重心位置を中心とした中央エリア上に、最小膜厚を取る放射線変換膜の一部が存在する一方、半径が前記最小距離の８０％となる円の円周と膜形成領域のエッジで挟まれた周辺エリア上に、最大膜厚を取る放射線変換膜の一部が存在する。なお、このような断面凹形状を有する放射線変換膜は、注目撮像領域がパネル周辺にある場合に有効である。

放射線変換膜がこのような断面凹形状を有する場合、放射線変換膜の膜厚が最小となる位置に対応した中央エリア内の最小膜厚点から放射線変換膜の膜厚が最大となる位置に対応した周辺エリア内の最大膜厚点に向かって、放射線変換膜の膜厚は単調増加している。また、放射線変換膜の膜厚が最小となる位置に対応した中央エリア内の最小膜厚点を原点、該最小膜厚点からの距離（＞０）を横軸、該最小膜厚点からの距離に対応する位置の放射線変換膜の膜厚（＞０）を縦軸とするとき、膜厚最小を示す点と膜厚最大となる点を結んだ直線は、０よりも大きくかつ０．００２よりも小さい傾きを有する。

放射線変換膜が断面Ｍ字形状を有する場合、第１主面における膜形成領域において、半径が重心位置から該膜形成領域のエッジまでの最短距離の５％以下である該重心位置を中心とした中央エリア上に、最小膜厚を取る放射線変換膜の一部が存在する一方、半径が前記最小距離の８０％となる円の円周と中央エリアの輪郭線とで挟まれた中間エリア上に、最大膜厚を取る放射線変換膜の一部が存在する。なお、このような断面Ｗ字形状の場合、中間エリアを規定する円の円周と膜形成領域のエッジで挟まれた周辺エリア上の放射線変換膜の膜厚は、中間エリアを規定する円の円周から膜形成領域のエッジに向かって単調減少している。このような断面Ｍ字形状の放射線変換膜が採用された場合、保護膜形成後のパネル面において、上述の断面凹形状の効果をさらに際出させるという効果が得られる

さらに、この発明に係る放射線像変換パネルは、支持体の第１主面に覆われた面を除く、放射線変換膜の露出面を覆う耐湿保護膜（透明有機膜）を備えてもよい。

なお、この発明に係る各実施例は、以下の詳細な説明及び添付図面によりさらに十分に理解可能となる。これら実施例は単に例示のために示されるものであって、この発明を限定するものと考えるべきではない。

また、この発明のさらなる応用範囲は、以下の詳細な説明から明らかになる。しかしながら、詳細な説明及び特定の事例はこの発明の好適な実施例を示すものではあるが、例示のためにのみ示されているものであって、この発明の思想及び範囲における様々な変形および改良はこの詳細な説明から当業者には自明であることは明らかである。

この発明によれば、放射線変換膜表面に設けられる保護膜の形成前後におけるパネル面の輝度分布変化を考慮し、パネル面全体の輝度を均一にしたり、特定の注目領域のみ輝度を高くするなど、使用条件に合わせて保護膜形成後のパネル面における輝度分布が任意に制御可能になる。

以下、この発明に係る放射線像変換パネルの各実施形態を、図１〜図１０を参照しながら詳細に説明する。なお、図の説明において同一部位、同一要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。

図１は、この発明に係る放射線像変換パネルの一実施形態の構造を示す図である。特に、図１（ａ）は、当該放射線像変換パネル１の平面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）中のＩ−Ｉ線に沿った当該放射線像変換パネル１の断面図、また、図１（ｃ）は、図１（ａ）中のＩＩ−ＩＩ線に沿った当該放射線像変換パネル１の断面図である。

図１において、放射線像変換パネル１は、支持体１００と、該支持体１００上に形成された放射線変換膜２００と、支持体１００及び放射線変換膜２００を全体的に覆う保護膜（透明有機膜）を備える。支持体１００は、放射線変換膜２００が形成される第１主面１００ａと、該第１主面１００ａに対向する第２主面１００ｂを有する平行平板である。また、支持体１００がＡｌなどの腐食する金属材料からなる場合、陽極酸化膜などの耐腐食膜がその表面に形成されているのが好ましい。放射線変換膜２００は、支持体１００の第１主面１００ａのうち少なくとも該第１主面１００ａの重心位置Ｇを含む膜形成領域Ｒ上に形成される。この放射線変換膜２００は、第１主面１００ａの法線方向に一致するか、あるいは所定角度の傾きを持った柱状結晶により構成されている。

図２は、この発明に係る放射線変換膜における各部の断面構造を示す図である。具体的に、図２（ａ）は、図１（ｃ）における領域Ａ１の断面図、図２（ｂ）は、図１（ｃ）における領域Ｂ１の断面図、図２（ｃ）は、図１（ｃ）における領域Ｃ１の断面図である。

これら図２（ａ）〜２（ｃ）から分かるように、放射線変換膜２００を構成する柱状結晶の結晶径Ｄ１〜Ｄ３は、いずれも略７μｍであり、該放射線変換膜２００全面に亘って略均一になっている。ただし、放射線変換膜２００には賦活剤であるＥｕが添加されており、該放射線変換膜２００の膜厚は、保護膜３００の形成前後の輝度分布変化を考慮して、特定目的合うよう断面形状が調整される。

次に、図３を用いて、支持体１００の第１主面１００ａにおける膜形成領域Ｒにおいて、該膜形成領域Ｒ上に形成される放射線変換膜２００の膜厚分布を規定するため、該膜形成領域Ｒの中央エリアＡＲ１、周辺エリアＡＲ２、及び中間エリアＡＲ３について説明する。図３（ａ）は、支持体１００の第１主面１００ａ（膜形成領域Ｒ）における中央エリアＡＲ１と周辺エリアＡＲ２の特定方法を具体的に説明するための図である。

図３（ａ）に示されたように、膜形成領域Ｒにおける中央エリアＡＲ１は、重心位置Ｇを含む局所領域である。具体的には、半径が重心位置Ｇから膜形成領域Ｒのエッジまでの最短距離Ｗ_ｍｉｎの５％となる重心位置Ｇを含む局所領域である。したがって、重心位置Ｇから中央エリアＡＲ１の輪郭線までの間隔はＷ_０．０５で与えられる。一方、膜形成領域Ｒにおける周辺エリアＡＲ２は、半径が重心位置Ｇから該膜形成領域Ｒのエッジまでの最短距離Ｗ_ｍｉｎの４０〜８０％となる該重心位置Ｇを中心とした円の円周と、膜形成領域Ｒのエッジとで挟まれた局所領域である。このときの半径は、重心位置Ｇから円周までの離間間隔Ｗ_０．８（最短距離Ｗ_ｍｉｎに対して離間距離が８０％のとき）で与えられる。また、中間エリアＡＲ３は、中央エリアＡＲ１の輪郭線と周辺エリアＡＲ２を規定する円の円周とで挟まれた領域である。

なお、放射線変換膜２００は、このように中央エリアＡＲ１、周辺エリアＡＲ２、及び中間エリアＡＲ３が定義される第１主面１００ａの膜形成領域Ｒ上に形成されており、放射線変換膜２００の中央付近と周辺は、図３で定義された中央エリアＡＲ１及び周辺エリアＡＲ２とそれぞれ実質的に一致した領域と考えてよい。

放射線変換膜２００の断面形状（例えば、図１（ａ）におけるＩＩ−ＩＩ線に沿った断面）は、保護膜３００の形成後のパネル面における輝度分布を任意に制御するため、断面凸形状、断面Ｗ字形状、断面凹形状、及び断面Ｍ字形状のいずれかの断面形状を有する。

特に、放射線変換膜２００が断面凸形状を有する場合、例えば図３（ｂ）に示されたように、放射線変換膜２００の膜厚が最大となる位置（例えば重心位置Ｇ）に対応した中央エリアＡＲ１内の最大膜厚点から放射線変換膜２００の膜厚が最小となる位置（例えば重心位置Ｇからの離間距離がＷ_０．８の位置）に対応した周辺エリアＡＲ２内の最小膜厚点に向かって、放射線変換膜２００の膜厚は単調減少している。なお、図３（ｂ）は、放射線変換膜２００の膜厚が最大となる重心位置Ｇに対応した中央エリアＡＲ１内の最大膜厚点を原点、該最大膜厚点からの距離（＞０）を横軸、該最大膜厚点からの距離に対応する位置の放射線変換膜２００の膜厚（＞０）を縦軸とするときの、距離と膜厚変化の関係を示すグラフである。

支持体１００のサイズは、最小で１００ｍｍ×１００ｍｍ、最大で１０００ｍｍ×１０００ｍｍを想定している。このとき、放射線変換膜２００の膜厚は、１００μｍ〜１１００μｍである。放射線変換膜２００としての輝尽性蛍光対層に蓄積された放射線画像をスキャナで読みとる際、極力ＳＮ比の劣化を避けるため、放射線変換膜２００における膜厚変動の許容範囲は、±１００μｍ、好ましくは±８０μｍ（膜形成領域Ｒ全面における膜厚変動を最大±１００μｍとすると、離間距離Ｗ_０．８の位置では±８０μｍ）である。

具体的に、支持体１００のサイズが１００ｍｍ×１００ｍｍである場合（膜形成領域Ｒのサイズは若干小さい）、重心位置Ｇから離間距離Ｗ_０．８（最小距離Ｗ_ｍｉｎは５０ｍｍであり、その８０％の離間距離は４０ｍｍ）だけ離れた位置での膜厚は、重心位置Ｇにおける放射線変換膜２００の膜厚に対して最大−８０μｍだけ減少する。このとき、図３（ｂ）に示されたグラフの傾きａは、−０．０００２（＝−０．００８ｍｍ／４０ｍｍ）である。したがって、放射線変換膜２００が断面凸形状を有する場合、膜厚変化グラフ（単調減少）の傾きａは、−０．００２＜ａ＜０を満たすことになる。

一方、放射線変換膜２００が断面凹形状を有する場合、例えば図３（ｃ）に示されたように、放射線変換膜２００の膜厚が最小となる位置（例えば重心位置Ｇ）に対応した中央エリアＡＲ１内の最小膜厚点から放射線変換膜２００の膜厚が最大となる位置（例えば重心位置Ｇからの離間距離がＷ_０．８の位置）に対応した周辺エリアＡＲ２内の最大膜厚点に向かって、放射線変換膜２００の膜厚は単増加少している。なお、図３（ｃ）は、放射線変換膜２００の膜厚が最小となる重心位置Ｇに対応した中央エリアＡＲ１内の最小膜厚点を原点、該最小膜厚点からの距離（＞０）を横軸、該最小膜厚点からの距離に対応する位置の放射線変換膜２００の膜厚（＞０）を縦軸とするときの、距離と膜厚変化の関係を示すグラフである。

図３（ｂ）の場合と同じ条件で図３（ｃ）に示されたグラフの傾きｂを計算すると、支持体１００のサイズが１００ｍｍ×１００ｍｍである場合（膜形成領域Ｒのサイズは若干小さい）、重心位置Ｇから離間距離Ｗ_０．８（最小距離Ｗ_ｍｉｎは５０ｍｍであり、その８０％の離間距離は４０ｍｍ）だけ離れた位置での膜厚は、重心位置Ｇにおける放射線変換膜２００の膜厚に対して最大＋８０μｍだけ増加する。このとき、図３（ｃ）に示されたグラフの傾きａは、０．０００２（＝０．００８ｍｍ／４０ｍｍ）である。したがって、放射線変換膜２００が断面凹形状を有する場合、膜厚変化グラフ（単調増加）の傾きｂは、０＜ｂ＜０．００２を満たすことになる。

次に、この発明に係る放射線増変換パネル１に適用される放射線変換膜２００の具体的な断面構造を説明する。図４は、この発明に係る放射線像変換パネル１における放射線変換膜の種々の実施形態を説明するための図である。なお、図４（ａ）〜４（ｅ）に示された断面は、図１（ａ）におけるＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。また、図４（ａ）は、比較のため用意された膜厚が均一になるよう形成された放射線変換膜を有する放射線像変換パネルの断面図である。

図４（ａ）に示された比較例に係る放射線像変換パネルは、中央付近と周辺とで膜厚変化がない、断面フラット形状の放射線変換膜を備える。このような放射線像変換パネルは、保護膜形成後にパネル中央付近における輝度の落ち込みが激しく、パネル全体で輝度ムラが発生している（後述の図９参照）。

図４（ｂ）は、断面凸形状の放射線変換膜２００を備えた、この発明に係る放射線像変換パネル１の断面図である。このような断面凸形状の放射線変換膜２００が採用された場合、保護膜形成後のパネル面における輝度分布がフラットになるという効果が得られる。

断面凸形状の放射線変換膜２００では、中央エリアＡＲ１上に最大膜厚を取る放射線変換膜２００の一部が存在する一方、周辺エリアＡＲ２上に、最小膜厚を取る放射線変換膜２００の一部が存在する。このときの膜厚変化は、図３（ｂ）に示されたように、−０．００２＜ａ＜０を満たす傾きａを持つ単調減少関数で表される。

図４（ｃ）は、断面Ｗ字形状の放射線変換膜２００を備えた、この発明に係る放射線像変換パネル１の断面図である。このような断面Ｗ字形状の放射線変換膜２００が採用された場合、保護膜形成後のパネル面において、全体的に図４（ａ）の断面フラット形状の平均輝度以上の輝度を維持しながらパネル中央付近の輝度をさらに上げられるという効果がある。

断面Ｗ字形状の放射線変換膜２００では、中央エリアＡＲ１上に、最大膜厚を取る放射線変換膜２００の一部が存在する一方、中間エリアＡＲ３上に、最小膜厚を取る放射線変換膜２００の一部が存在する。また、周辺エリアＡＲ２上の放射線変換膜２００の膜厚は、中間エリアＡＲ３から膜形成領域Ｒのエッジに向かって単調増加している。

図４（ｄ）は、断面凹形状の放射線変換膜２００を備えた、この発明に係る放射線像変換パネル１の断面図である。このような断面凹形状の放射線変換膜２００が採用された場合、保護膜形成後のパネル面において、パネル周辺での輝度が高くなるという効果が得られる。このような断面凹形状を有する放射線変換膜２００は、注目撮像領域がパネル周辺にある場合に有効である。

断面凹形状の放射線変換膜２００では、中央エリアＡＲ１上に、最小膜厚を取る放射線変換膜２００の一部が存在する一方、周辺エリアＲ２上に、最大膜厚を取る放射線変換膜２００の一部が存在する。このときの膜厚変化は、図３（ｃ）に示されたように、０＜ｂ＜０．００２を満たす傾きｂを持つ単調増加関数で表される。

図４（ｅ）は、断面Ｍ字形状の放射線変換膜２００を備えた、この発明に係る放射線像変換パネル１の断面図である。このような断面Ｍ字形状の放射線変換膜２００が採用された場合、保護膜形成後のパネル面において、図４（ｄ）に示された断面凹形状の効果をさらに際出させるという効果が得られる。

断面Ｍ字形状の放射線変換膜２００では、中央エリアＡＲ１上に、最小膜厚を取る放射線変換膜２００の一部が存在する一方、中間エリアＡＲ３上に、最大膜厚を取る放射線変換膜２００の一部が存在する。また、周辺エリアＡＲ２上の放射線変換膜２００の膜厚は、中間エリアＲ３から膜形成領域Ｒのエッジに向かって単調減少している。

この発明に係る放射線像変換パネル１、特に、支持体１００上に設けられる放射線変換膜２００は、図５〜図７に示された製造装置により形成される。すなわち、図５〜図７に示された各製造装置における蛍光体蒸発源の設置位置及び金属蒸気流入方向を制御することにより、図４（ｂ）〜４（ｅ）に示されたような種々の断面構造を有する放射線変換膜２００が得られる。

まず、図５は、この発明に係る放射線像変換パネル１の製造工程の一部として、支持体１００上に表面が平坦な放射線変換膜２００（断面フラット形状）を形成するための製造装置１０ａの構成を示す図である。

この図５に示された製造装置１０ａは、支持体１００の第１主面１００ａ上に放射線変換膜２００を気相堆積法により形成する装置である。気相堆積法としては、蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法、イオンプレーティング法等が適用可能であるが、一例として、蒸着法によりＥｕドープＣｓＢｒの放射線変換膜２００を支持体１００上に形成する場合について説明する。この製造装置１０ａは、少なくとも、真空容器１１と、支持体ホルダ１４と、回転軸１３ａと、駆動装置１３と、蛍光体蒸発源１５と、真空ポンプ１２を備える。支持体ホルダ１４、蒸発源１５、及び回転軸１３ａの一部は真空容器１１内に配置される。支持体ホルダ１４は、支持体１００を加熱するためのヒータ１４ａを含む。駆動装置１３から伸びた回転軸１３ａの一端は支持体ホルダ１４に取り付けられており、駆動装置１３が回転軸１３ａを介して支持体ホルダ１４を回転させる。蛍光体蒸発源１５は、いずれも真空容器１１の中心軸ＡＸからずれた位置に配置されており、支持体ホルダ１４に設置される支持体１００に蒸着される金属蒸気として供給される金属材料を保持する。真空ポンプ１２は、真空容器１１内を所定の真空度まで減圧する。

蛍光体蒸発源１５には、ＣｓＢｒとＥｕＢｒの混合材料がセットされている。また、蛍光体蒸発源１５は、軸ＡＸから外れた位置から支持体１００の中間エリアＡＲ３に金属蒸気流入方向が向くようセットされている。支持体１００が支持体ホルダ１４にセットされる。支持体１００の、蛍光体蒸発源１５に対面した面上に形成される柱状結晶の結晶径は、ヒータ１４ａで支持体１００自体の温度を調整することにより、また、真空容器１１内の真空度や材料減１５から支持体１００への金属蒸気流入角度等を制御することにより、調整される。

まず、支持体１００の第１主面１００ａ（蛍光体蒸発源１５に対面した面）にＥｕドープＣｓＢｒの柱状結晶を蒸着法によって成長させる。このとき、駆動装置１３は、回転軸１３ａを介して支持体ホルダ１４を回転させており、これにより支持体１００も軸ＡＸを中心に回転している。

このような蒸着法により、支持体１００上に膜厚５００μｍ±５０μｍの放射線変換膜２００が形成される。このとき、放射線変換膜２００における柱状結晶の結晶径は、平均で３〜１０μｍ程度である。

図６は、この発明に係る放射線像変換パネル１の製造工程の一部として、支持体１００上に中央付近から周辺に向かって膜厚が減少している放射線変換膜２００（断面凸形状）を形成するための製造装置１０ｂの構成を示す図である。図６に示された製造装置１０ｂは、蛍光体蒸発源１５の配置及び金属蒸気流入方向に関し、図５に示された製造装置１０ａと異なる。

すなわち、図６（ａ）に示された製造装置１０ｂでは、蛍光体蒸発源１５が軸ＡＸから外れた位置に設置されるとともに、該蛍光体蒸発源１５からの金属蒸気流入方向が軸ＡＸと交差した状態で該軸ＡＸを挟んで反対側に位置する中間エリアＡＲ３に向けられている。このように蛍光体蒸発源１５が設置されることにより、支持体１００の第１主面１００ａ上に、図４（ｂ）に示されたような断面凸形状の放射線変換膜２００が形成される。一方、図６（ｂ）には、図６（ａ）の要部のみ開示されており、蛍光体蒸発源１５の設置位置において図６（ａ）の場合と異なる。つまり、図６（ｂ）に示された装置１０ｂでは、蛍光体蒸発源１５は、金属蒸気流入方向が支持体１００の中央エリアＡＲ１に向けられている。このように、図６（ｂ）に示されたように蛍光体蒸発源１５が設置されることによっても、図４（ｂ）に示されたような断面凸形状の放射線変換膜２００が得られる。

さらに、図７は、この発明に係る放射線像変換パネル１の製造工程の一部として、支持体１００上に中央付近から周辺に向かって膜厚が増加している放射線変換膜２００（断面凹形状）を形成するための製造装置１０ｃの構成を示す図である。図７に示された製造装置１０ｃは、蛍光体蒸発源１５の配置及び金属蒸気流入方向に関し、図５及び図６に示された製造装置１０ａ、１０ｂと異なる。

すなわち、図７（ａ）に示された製造装置１０ｃでは、蛍光体蒸発源１５が支持体１００の近傍に設置されるとともに、該蛍光体蒸発源１５からの金属蒸気流入方向が支持体１００の周辺エリアＡＲ２（特に支持体１００のエッジ）に向けられている。このように蛍光体蒸発源１５が設置されることにより、支持体１００の第１主面１００ａ上に、図４（ｄ）に示されたような断面凹形状の放射線変換膜２００が形成される。一方、図７（ｂ）には、図７（ａ）の要部のみ開示されており、蛍光体蒸発源１５の設置位置において図７（ａ）の場合と異なる。つまり、図７（ｂ）に示された装置１０ｃでは、蛍光体蒸発源１５は、図７（ａ）の場合よりも支持体１００から離れた状態で設置される一方、金属蒸気流入方向は、図７（ａ）の場合と同じように支持体１００のエッジに向けられている。このように、図７（ｂ）に示されたように蛍光体蒸発源１５が設置されることによっても、図４（ｄ）に示されたような断面凹形状の放射線変換膜２００が得られる。

なお、図４（ｃ）や図４（ｅ）のような特殊な断面形状の放射線変換膜２００を形成する場合、上述の図５〜７に示された蒸発源配置を組み合わせればよい。例えば、図４（ｃ）に示された断面Ｗ字形状の放射線変換膜２００は、図６（ａ）又は６（ｂ）に示された断面凸形状用配置と、図７（ａ）又は７（ｂ）に示された断面凹形状用配置を組み合わせることにより得られる。また、図４（ｅ）に示された断面Ｍ字形状の放射線変換膜２００は、図５に示された断面フラット形状用配置と、図６（ａ）又は６（ｂ）に示された断面凸形状用配置（金属蒸気流入方向が支持体１００の中央から外れた状態）を組み合わせることにより得られる。

上述のように図５〜図７の製造装置１０ａ〜１０ｃにより、又はこれらを組み合わせることにより支持体１００上に形成された放射線像変換膜２００をなすＣｓＢｒは、吸湿性が高い。この放射線変換膜２００を露出したままにしておくと空気中の水蒸気を吸湿して潮解してしまう。そこで、放射線変換膜２００の蒸着法による形成工程に続いて、放射線変換膜２００の露出面全体を覆うように、ＣＶＤ法により耐湿保護膜３００が形成される。すなわち、放射線像変換膜２００が形成された支持体１００をＣＶＤ装置に入れ、膜厚１０μｍ程度の耐湿保護膜３００が放射線変換膜２００の露出面上に成膜される。これにより、放射線像変換膜２００及び支持体１００に耐湿保護膜３００が形成された放射線像変換パネル１が得られる。

次に、放射線変換膜２００の膜厚制御と輝度変化の関係を説明する。図８は、放射線変換膜２００の膜厚と輝度との関係を示す表及びグラフである。なお、図８（ａ）は、種々の膜厚（μｍ）の放射線変換膜サンプルを用意し、それぞれの輝度を測定したときの数値を示す表である。この図８（ａ）において、輝度は相対値（最大値を１として規格化された数値）で示されている。また、図８（ｂ）は、図８（ａ）に示された膜厚と輝度相対値の関係をプロットしたグラフである。

図８（ｂ）から分かるように、放射線変換膜においては、総じて膜厚が大きくなるに従って輝度も高くなる傾向が見られる。このことから、放射線変換膜２００の任意領域の膜厚を個別に調整していくことにより、使用条件に合わせてパネル面の輝度分布を調整できることが分かる。以下、図９及び図１０を参照して、この発明による輝度分布制御の効果について具体的に説明する。

図９は、保護膜の形成前後における比較例に係る放射線変換膜について、重心位置からの離間距離と輝度の関係を示すグラフである。比較例として用意された放射線変換膜の２つのサンプルは、断面フラット形状を有する。図９（ａ）は、保護膜形成前の用意された比較例に係る２サンプルについて、測定位置（重心位置からの離間距離で表示）と、輝度相対値の関係を示すグラフである。また、図９（ｂ）は、保護膜形成後の２サンプルについて、測定位置と輝度相対値との関係を示すグラフである。この比較例に係る２サンプルは、保護膜形成前、最大輝度値を基準とした変動量（最大輝度値―最小輝度値）の比が２．７％であった。しかしながら、保護膜形成後、比較例に係る２サンプルは、最大輝度値を基準とした変動量（最大輝度値―最小輝度値）の比が５．６％に増加してしまった。特に、図９（ｂ）から分かるように、パネル中央付近の輝度落ち込みが激しかった。

これに対し、図１０は、保護膜の形成前後における放射線変換膜（この発明に係る放射線像変換パネルの一部を構成する）について、重心位置からの離間距離と輝度値との関係を示すグラフである。この発明に係る放射線像変換パネル１に適用される放射線変換膜２００の２つのサンプルは、断面凸形状を有する。図１０（ａ）は、保護膜形成前の用意された２サンプルについて、測定位置（重心位置からの離間距離で表示）と、輝度相対値の関係を示すグラフである。また、図１０（ｂ）は、保護膜形成後の２サンプルについて、測定位置と輝度相対値との関係を示すグラフである。この２つのサンプルは、保護膜形成前、最大輝度値を基準とした変動量（最大輝度値―最小輝度値）の比が６．０％と大きい。しかしながら、保護膜形成後の係る２つのサンプルは、最大輝度値を基準とした変動量（最大輝度値―最小輝度値）の比が３．２％に低下している。特に、図１０（ｂ）から分かるように、断面凸形状の放射線変換膜が適用されることにより保護膜形成後のパネル面の輝度は均一さが一段と改善される。

以上の説明から、この発明を様々に変形しうることは明らかである。そのような変形は、この発明の思想および範囲から逸脱するものとは認めることはできず、すべての当業者にとって自明である改良は、以下の請求の範囲に含まれるものである。

産業上の利用分野

この発明に係る放射線変換像パネルは、Ｈｅ−Ｎｅレーザや光電子増倍管と組み合わされることにより放射線イメージセンサを構成することが可能であり、このような放射線イメージセンサが、医療、工業分野におけるＸ線撮影等へ適用される。

この発明に係る放射線像変換パネルの一実施形態の構造を示す図である。 この発明に係る放射線像変換パネルの放射線変換膜における各部の断面構造を示す図である。 支持体の第１主面上における中央エリアと周辺エリアの特定方法を具体的に説明するための図である。 この発明に係る放射線像変換パネルにおける放射線変換膜の種々の実施形態を説明するための図である。 この発明に係る放射線像変換パネルの製造工程の一部として、支持体上に表面が平坦な放射線変換膜を形成するための製造装置の構成を示す図である。 この発明に係る放射線像変換パネルの製造工程の一部として、支持体上に中央付近から周辺に向かって膜厚が減少している放射線変換膜を形成するための製造装置の構成を示す図である。 この発明に係る放射線像変換パネルの製造工程の一部として、支持体上に中央付近から周辺に向かって膜厚が増加している放射線変換膜を形成するための製造装置の構成を示す図である。 放射線変換膜の膜厚と輝度との関係を示す表及びグラフである。 保護膜の形成前後における比較例に係る放射線変換膜について、重心位置からの離間距離と輝度の関係を示すグラフである。 保護膜の形成前後における放射線変換膜（この発明に係る放射線像変換パネルの一部を構成する）のサンプルについて、重心位置からの離間距離と輝度値との関係を示すグラフである。

符号の説明

１００…支持体、１００ａ…第１主面、１００ｂ…第２主面、２００…放射線変換膜、３００…保護膜、Ｒ…膜形成領域、ＡＲ１…中央エリア、ＡＲ２…周辺エリア、ＡＲ３…中間エリア。

Claims (11)

1. 第１主面と、該第１主面に対向する第２主面を有する支持体と、
   前記支持体の前記第１主面のうち少なくとも該第１主面の重心位置を含む膜形成領域上に設けられた放射線変換膜であって、該第１主面の法線方向に一致するか、あるいは所定角度の傾きを持った柱状結晶により構成された放射線変換膜とを備えた放射線像変換パネルであって、
   前記第１主面における前記膜形成領域において、半径が前記重心位置から該膜形成領域のエッジまでの最短距離の５％以下である該重心位置を中心とした中央エリア上に、最大膜厚を取る前記放射線変換膜の一部が存在する一方、半径が前記最小距離の８０％となる円の円周と前記膜形成領域のエッジで挟まれた周辺エリア上に、最小膜厚を取る前記放射線変換膜の一部が存在する放射線像変換パネル。
2. 前記放射線変換膜の膜厚が最大となる位置に対応した前記中央エリア内の最大膜厚点から前記放射線変換膜の膜厚が最小となる位置に対応した前記周辺エリア内の最小膜厚点に向かって、前記放射線変換膜の膜厚は単調減少していることを特徴とする請求項１記載の放射線像変換パネル。
3. 前記放射線変換膜の膜厚が最大となる位置に対応した前記中央エリア内の最大膜厚点を原点、該最大膜厚点からの距離（＞０）を横軸、該最大膜厚点からの距離に対応する位置の前記放射線変換膜の膜厚（＞０）を縦軸とするとき、膜厚最大を示す点と膜厚最小となる点を結んだ直線は、−０．００２よりも大きくかつ０未満の傾きを有することを特徴とする請求項２記載の放射線像変換パネル。
4. 第１主面と、該第１主面に対向する第２主面を有する支持体と、
   前記支持体の前記第１主面のうち少なくとも該第１主面の重心位置を含む膜形成領域上に設けられた放射線変換膜であって、該第１主面の法線方向に一致するか、あるいは所定角度の傾きを持った柱状結晶により構成された放射線変換膜とを備えた放射線像変換パネルであって、
   前記第１主面における前記膜形成領域において、半径が前記重心位置から該膜形成領域のエッジまでの最短距離の５％以下である該重心位置を中心とした中央エリア上に、最大膜厚を取る前記放射線変換膜の一部が存在する一方、半径が前記最小距離の８０％となる円の円周と前記中央エリアの輪郭線とで挟まれた中間エリア上に、最小膜厚を取る前記放射線変換膜の一部が存在する放射線像変換パネル。
5. 前記中間エリアを規定する円の円周と前記膜形成領域のエッジで挟まれた周辺エリア上の前記放射線変換膜の膜厚は、前記中間エリアを規定する円の円周から前記膜形成製領域のエッジに向かって単調増加していることを特徴とする請求項４記載の放射線像変換パネル。
6. 第１主面と、該第１主面に対向する第２主面を有する支持体と、
   前記支持体の前記第１主面のうち少なくとも該第１主面の重心位置を含む膜形成領域上に設けられた放射線変換膜であって、該第１主面の法線方向に一致するか、あるいは所定角度の傾きを持った柱状結晶により構成された放射線変換膜とを備えた放射線像変換パネルであって、
   前記第１主面における前記膜形成領域において、半径が前記重心位置から該膜形成領域のエッジまでの最短距離の５％以下である該重心位置を中心とした中央エリア上に、最小膜厚を取る前記放射線変換膜の一部が存在する一方、半径が前記最小距離の８０％となる円の円周と前記膜形成領域のエッジで挟まれた周辺エリア上に、最大膜厚を取る前記放射線変換膜の一部が存在する放射線像変換パネル。
7. 前記放射線変換膜の膜厚が最小となる位置に対応した前記中央エリア内の最小膜厚点から前記放射線変換膜の膜厚が最大となる位置に対応した前記周辺エリア内の最大膜厚点に向かって、前記放射線変換膜の膜厚は単調増加していることを特徴とする請求項６記載の放射線像変換パネル。
8. 前記放射線変換膜の膜厚が最小となる位置に対応した前記中央エリア内の最小膜厚点を原点、該最小膜厚点からの距離（＞０）を横軸、該最小膜厚点からの距離に対応する位置の前記放射線変換膜の膜厚（＞０）を縦軸とするとき、膜厚最小を示す点と膜厚最大となる点を結んだ直線は、０よりも大きくかつ０．００２よりも小さい傾きを有することを特徴とする請求項７記載の放射線像変換パネル。
9. 第１主面と、該第１主面に対向する第２主面を有する支持体と、
   前記支持体の前記第１主面のうち少なくとも該第１主面の重心位置を含む膜形成領域上に設けられた放射線変換膜であって、該第１主面の法線方向に一致するか、あるいは所定角度の傾きを持った柱状結晶により構成された放射線変換膜とを備えた放射線像変換パネルであって、
   前記第１主面における前記膜形成領域において、半径が前記重心位置から該膜形成領域のエッジまでの最短距離の５％以下である該重心位置を中心とした中央エリア上に、最小膜厚を取る前記放射線変換膜の一部が存在する一方、半径が前記最小距離の８０％となる円の円周と前記中央エリアの輪郭線とで挟まれた中間エリア上に、最大膜厚を取る前記放射線変換膜の一部が存在する放射線像変換パネル。
10. 前記中間エリアを規定する円の円周と前記膜形成領域のエッジで挟まれた周辺エリア上の前記放射線変換膜の膜厚は、前記中間エリアを規定する円の円周から前記膜形成領域のエッジに向かって単調減少していることを特徴とする請求項９記載の放射線像変換パネル。
11. 前記支持体の前記第１主面に覆われた面を除く、前記放射線変換膜の露出面を覆う保護膜をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項記載の放射線像変換パネル。

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