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JP2007155485A - Scintillator plate and method for manufacturing it - Google Patents

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JP2007155485A
JP2007155485A JP2005350626A JP2005350626A JP2007155485A JP 2007155485 A JP2007155485 A JP 2007155485A JP 2005350626 A JP2005350626 A JP 2005350626A JP 2005350626 A JP2005350626 A JP 2005350626A JP 2007155485 A JP2007155485 A JP 2007155485A
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slurry
scintillator plate
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武彦 庄子
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美香 坂井
Yasushi Nakano
寧 中野
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a scintillator plate which delivers the light emission function sufficiently to equipment investment costs and is also highly efficient in the utilization of raw materials. <P>SOLUTION: The method for manufacturing the scintillator plate includes a process for preparing slurry by scattering a material for phosphors in water, a process (see Figure (a)) for freezing the slurry by painting it on a substrate 1 to cool the substrate 1, a lyophilization process (see Figure (b)) for lyophilizing the slurry in a vacuum after the freezing process and a process for sintering the slurry to form a phosphor layer on the substrate 1 after the lyophilization process. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、シンチレータプレートの製造方法とその製造方法で製造されたシンチレータプレートとに関する。   The present invention relates to a scintillator plate manufacturing method and a scintillator plate manufactured by the manufacturing method.

従来から、X線画像のような放射線画像は医療現場において病状の診断に広く用いられている。特に、増感紙−フィルム系による放射線画像は、長い歴史のなかで高感度化と高画質化が図られた結果、高い信頼性と優れたコストパフォーマンスを併せ持った撮像システムとして、いまなお、世界中の医療現場で用いられている。近年では、フラットパネル型放射線ディテクタ(FPD(Flat Panel Detecter))等に代表されるデジタル方式の放射線画像検出器も登場しており、放射線画像をデジタル情報として取得して自由に画像処理をおこなったり、瞬時に画像情報を伝送したりすることが可能となっている。   Conventionally, radiographic images such as X-ray images have been widely used for diagnosis of medical conditions in the medical field. In particular, radiographic images using intensifying screen-film systems have been developed as an imaging system that combines high reliability and excellent cost performance as a result of high sensitivity and high image quality in the long history. Used in the medical field. In recent years, digital radiation image detectors represented by flat panel radiation detectors (FPD (Flat Panel Detecter)) and the like have also appeared. Radiation images are acquired as digital information and image processing can be performed freely. It is possible to transmit image information instantly.

ところで、当該検出器は、放射線を受けて可視光(蛍光)を発光する蛍光体層で構成されたシンチレータプレートを有しており、当該蛍光体層の発光効率を向上させることが被写体の放射線撮影において鮮鋭性に優れた放射線画像を得るのに非常に重要となっている。   By the way, the detector has a scintillator plate composed of a phosphor layer that receives radiation and emits visible light (fluorescence), and improving the luminous efficiency of the phosphor layer is radiography of the subject. Is very important for obtaining a radiographic image having excellent sharpness.

上記蛍光体層は、塗布法、蒸着法やスパッタ法等の気相堆積法で形成可能なものであり、特にヨウ化セシウムを主成分とする原材料が気相堆積法で形成される場合には柱状結晶構造(無数の柱状結晶体が集合した構造)を有している。例えば、当該蛍光体層を蒸着法で形成する場合には、蛍光体原料から構成された蒸着源を抵抗加熱器や電子線照射等により加熱してその蒸着源を蒸発させ、基板の表面にその蒸発物を堆積させることで、柱状結晶構造を有する蛍光体層を形成することができる。   The phosphor layer can be formed by a vapor deposition method such as a coating method, a vapor deposition method, or a sputtering method, and particularly when a raw material mainly composed of cesium iodide is formed by a vapor deposition method. It has a columnar crystal structure (a structure in which an infinite number of columnar crystals are gathered). For example, when the phosphor layer is formed by a vapor deposition method, a vapor deposition source composed of the phosphor raw material is heated by a resistance heater or electron beam irradiation to evaporate the vapor deposition source, and the surface of the substrate is evaporated. By depositing the evaporated material, a phosphor layer having a columnar crystal structure can be formed.

気相堆積法により形成された蛍光体層は、蛍光体のみから構成されるものであって結合剤を含有せず、一の柱状結晶体と他の柱状結晶体との間に微小な空隙(マイクロクラック)が存在している。そのため、各柱状結晶体の内部で発光した光が当該柱状結晶体とマイクロクラックとの境界部分で反射を繰り返して、その光の平面方向の散乱が抑えられ、その結果、発光光の取出し効率が向上して鮮鋭性に優れた放射線画像を得ることができるようになっている。   A phosphor layer formed by a vapor deposition method is composed only of a phosphor and does not contain a binder, and a minute gap (space between one columnar crystal and another columnar crystal ( Microcracks) are present. Therefore, the light emitted inside each columnar crystal body is repeatedly reflected at the boundary between the columnar crystal body and the microcrack, and scattering of the light in the plane direction is suppressed. As a result, the efficiency of extracting emitted light is improved. The radiation image which is improved and excellent in sharpness can be obtained.

例えば、気相堆積法により蛍光体層を形成した一適用例として特許文献1が開示されている。具体的には、特許文献1では、基板に対してヨウ化セシウムを蒸着するとともに、その蒸着と同時にインジウム等の他の物質をスパッタして蛍光体層を形成し、発光光率を更に向上させようとしている。
特開2001−59899号公報(段落番号0041参照)
For example, Patent Document 1 is disclosed as an application example in which a phosphor layer is formed by a vapor deposition method. Specifically, in Patent Document 1, cesium iodide is vapor-deposited on the substrate, and simultaneously with the vapor deposition, another substance such as indium is sputtered to form a phosphor layer, thereby further improving the luminous efficiency. I am trying to do.
JP 2001-59899 A (see paragraph 0041)

しかしながら、気相堆積法で柱状結晶を成長させて蛍光体層中に空隙を形成しようとする場合には、高価な装置が必要であり、更に蛍光体原料も対象基板に高効率で付着する訳ではなくそのほとんどが対象基板以外の部分に向けて分散するため、蛍光体層の形成効率(原材料の使用効率)も5〜20%と低い。つまり、気相堆積法により蛍光体層を形成する方法は、設備投資費が高額であるにもかかわらず、その設備投資費に見合ったシンチレータプレートを製造しているとは言い難かった。
本発明の目的は、設備投資費に対して十分に発光機能を発揮し、かつ、原材料の使用効率も高いシンチレータプレートの製造方法を提供することである。
However, when a columnar crystal is grown by vapor deposition to form voids in the phosphor layer, an expensive apparatus is required, and the phosphor material is also attached to the target substrate with high efficiency. However, most of them are dispersed toward portions other than the target substrate, so that the formation efficiency of the phosphor layer (use efficiency of raw materials) is as low as 5 to 20%. That is, in the method of forming the phosphor layer by the vapor deposition method, it is difficult to say that the scintillator plate corresponding to the capital investment cost is manufactured even though the capital investment cost is high.
An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a scintillator plate that exhibits a sufficient light emitting function with respect to capital investment costs and has high use efficiency of raw materials.

上記課題を解決するため、請求項1に記載の発明のシンチレータプレートの製造方法は、
蛍光体原料を水に分散させてスラリーを調製する調製工程と、
前記調製工程後に、前記スラリーを基板に塗設して前記基板を冷却し、前記スラリーを凍結させる凍結工程と、
前記凍結工程後に、前記スラリーを真空凍結乾燥させる凍結乾燥工程と、
前記凍結乾燥工程後に、前記スラリーを焼成して前記基板上に蛍光体層を形成する焼成工程と、
を備えることを特徴としている。
In order to solve the above-mentioned problem, a method of manufacturing a scintillator plate according to claim 1 comprises:
A preparation step of preparing a slurry by dispersing phosphor materials in water;
After the preparation step, the slurry is applied to the substrate, the substrate is cooled, and the slurry is frozen.
After the freezing step, a freeze-drying step of vacuum lyophilizing the slurry;
After the freeze-drying step, firing the slurry to form a phosphor layer on the substrate; and
It is characterized by having.

請求項2に記載の発明は、
請求項1に記載のシンチレータプレートの製造方法において、
前記蛍光体層にはその表面から前記基板に至るマイクロ孔が形成されることを特徴としている。
The invention described in claim 2
In the manufacturing method of the scintillator plate of Claim 1,
The phosphor layer is characterized in that micropores extending from the surface to the substrate are formed.

請求項3に記載の発明は、
請求項1又は2に記載のシンチレータプレートの製造方法において、
前記焼成工程の加熱温度が300℃以上で、かつ、前記基板の耐熱温度が300℃以上であることを特徴としている。
The invention according to claim 3
In the manufacturing method of the scintillator plate of Claim 1 or 2,
The heating temperature in the baking step is 300 ° C. or higher, and the heat-resistant temperature of the substrate is 300 ° C. or higher.

請求項4に記載の発明は、
請求項1〜3のいずれか一項に記載のシンチレータプレートの製造方法において、
前記蛍光体原料がヨウ化セシウムと賦活剤とを有することを特徴としている。
The invention according to claim 4
In the manufacturing method of the scintillator plate as described in any one of Claims 1-3,
The phosphor material has cesium iodide and an activator.

請求項5に記載の発明は、
請求項4に記載のシンチレータプレートの製造方法において、
前記賦活剤が、インジウム、タリウム、リチウム、カリウム、ルビジウム、ナトリウム、ユーロピウムのうち、いずれか一の元素又は2以上の元素を含む化合物であることを特徴としている。
The invention described in claim 5
In the manufacturing method of the scintillator plate of Claim 4,
The activator is a compound containing any one element or two or more elements of indium, thallium, lithium, potassium, rubidium, sodium, and europium.

請求項6に記載の発明は、
請求項1〜5のいずれか一項に記載のシンチレータプレートの製造方法に従って製造されていることを特徴とするシンチレータプレートである。
The invention described in claim 6
It is manufactured according to the manufacturing method of the scintillator plate as described in any one of Claims 1-5, It is a scintillator plate characterized by the above-mentioned.

本発明によれば、設備投資費に対して十分に発光機能を発揮し、かつ、原材料の使用効率も高いシンチレータプレートの製造方法を提供することができる(下記実施例参照)。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the scintillator plate which fully exhibits the light emission function with respect to capital investment cost, and also has high use efficiency of a raw material can be provided (refer the following Example).

以下、図面を参照しながら本発明を実施するための最良の形態について説明する。ただし、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲は以下の実施形態及び図示例に限定されるものではない。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. However, although various technically preferable limitations for carrying out the present invention are given to the embodiments described below, the scope of the invention is not limited to the following embodiments and illustrated examples.

始めに、図1及び図2を参照しながら、本発明に係るシンチレータプレート10の構成について説明する。   First, the configuration of the scintillator plate 10 according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

図1に示す通り、シンチレータプレート10は、基板1上に蛍光体層2が形成された構成を有しており、蛍光体層2に放射線が照射された場合に、当該蛍光体層2が入射した放射線のエネルギーを吸収して、波長300〜800nmの電磁波、すなわち、可視光線を中心にした紫外光から赤外光にわたる電磁波(光)を発光するようになっている。   As shown in FIG. 1, the scintillator plate 10 has a configuration in which a phosphor layer 2 is formed on a substrate 1. When the phosphor layer 2 is irradiated with radiation, the phosphor layer 2 is incident. By absorbing the energy of the emitted radiation, an electromagnetic wave having a wavelength of 300 to 800 nm, that is, an electromagnetic wave (light) ranging from ultraviolet light to infrared light centering on visible light is emitted.

基板1は放射線を透過可能な基板であり、具体的には、耐熱温度が300℃以上の基板であって、アルミニウム等の金属製のものやアモルファスカーボン製のものが好ましい。   The substrate 1 is a substrate capable of transmitting radiation, and specifically, a substrate having a heat-resistant temperature of 300 ° C. or higher, and is preferably made of metal such as aluminum or amorphous carbon.

蛍光体層2は蛍光体の原料の焼成物であり、既知のいかなる蛍光体でもかまわないが、好ましくはヨウ化セシウムと賦活剤とを含む蛍光体原料の焼成物である。図2(a)に示す通り、蛍光体層2はハニカム状(蜂の巣状)を呈した結晶壁2aから構成されており、当該結晶壁2a中に無数のマイクロ孔2bが形成されている。各マイクロ孔2bは、図2(b)に示す通り、蛍光体層2の表面から基板1の表面にまで至っている。   The phosphor layer 2 is a fired product of a phosphor material and may be any known phosphor, but is preferably a fired product of a phosphor material containing cesium iodide and an activator. As shown in FIG. 2A, the phosphor layer 2 is composed of a crystal wall 2a having a honeycomb shape (honeycomb shape), and innumerable micropores 2b are formed in the crystal wall 2a. Each micro hole 2b extends from the surface of the phosphor layer 2 to the surface of the substrate 1 as shown in FIG.

蛍光体層2は上記の通り蛍光体原料から構成されているが、ヨウ化セシウムを主成分とするものであれば、その賦活剤はヨウ化タリウムであるのが好ましい。ただし、当該賦活剤は、公知のいかなる化合物であってもよく、蛍光体層2の発光波長や耐湿性等の要求特性に合わせて任意に選択することができる。その一例として、上記ヨウ化タリウムに代えて、臭化タリウムを適用してもよいし、インジウム、タリウム、リチウム、カリウム、ルビジウム、ナトリウム、ユーロピウム、銅、セリウム、亜鉛、チタン、ガドリニウム、テルビウムのうちいずれか一の元素又は2以上の元素を含む化合物を適用してもよい。   The phosphor layer 2 is composed of a phosphor raw material as described above, but if it is mainly composed of cesium iodide, the activator is preferably thallium iodide. However, the activator may be any known compound, and can be arbitrarily selected according to required characteristics such as the emission wavelength and moisture resistance of the phosphor layer 2. As an example, thallium bromide may be applied instead of the above thallium iodide, and among indium, thallium, lithium, potassium, rubidium, sodium, europium, copper, cerium, zinc, titanium, gadolinium, terbium You may apply the compound containing any one element or two or more elements.

次に、図3を参照しながら、本発明に係るシンチレータプレート10の製造方法について説明する。   Next, a method for manufacturing the scintillator plate 10 according to the present invention will be described with reference to FIG.

始めに、蛍光体原料(ヨウ化セシウム及び賦活剤を含む。)を水に添加してその添加物を真空中で攪拌・脱泡しながら当該蛍光体原料を水に分散させ、スラリーを調製する(調製工程)。調製工程では、スラリー中の水の比率が5〜50体積%の範囲内に収まるように蛍光体原料を水に分散させるのが好ましい。   First, a phosphor raw material (including cesium iodide and an activator) is added to water, and the phosphor raw material is dispersed in water while stirring and degassing the additive in vacuum to prepare a slurry. (Preparation process). In the preparation step, the phosphor raw material is preferably dispersed in water so that the ratio of water in the slurry is within the range of 5 to 50% by volume.

調製工程において脱泡処理をおこなわない場合、スラリー中に気泡が残留して当該気泡に起因した欠陥が最終製造物(シンチレータプレート10)に形成される可能性があるため、当該調製工程においては脱泡処理を施しながら蛍光体原料を水に分散させるのが好ましい。   If defoaming treatment is not performed in the preparation process, bubbles may remain in the slurry and defects resulting from the bubbles may be formed in the final product (scintillator plate 10). It is preferable to disperse the phosphor material in water while performing foam treatment.

調製工程の処理を終えたら、図3(a)に示す通り、調製工程で調製したスラリーを基板1に面一的に塗設し、その基板1を所定温度に冷却した冷却板20上に所定時間静置して基板1を冷却し、基板1上のスラリーを凍結させる(凍結工程)。凍結工程では、図3(a)拡大図に示す通り、冷却板20の冷却熱が基板1に直に伝達され、その結果、基板1の表面からスラリーの表面に向けて霜柱状を呈した無数の氷柱がスラリー中で成長するようになっている。   When the processing of the preparation process is finished, as shown in FIG. 3A, the slurry prepared in the preparation process is coated on the substrate 1 in a flush manner, and the substrate 1 is cooled on a predetermined temperature on a cooling plate 20 that has been cooled to a predetermined temperature. The substrate 1 is cooled by allowing to stand for a time, and the slurry on the substrate 1 is frozen (freezing step). In the freezing process, as shown in the enlarged view of FIG. 3A, the cooling heat of the cooling plate 20 is directly transmitted to the substrate 1, and as a result, an infinite number of frost columns are formed from the surface of the substrate 1 toward the surface of the slurry. The ice column grows in the slurry.

なお、凍結工程では、低温に保持したアルコール等の冷媒を液槽に入れてその冷媒槽中に基板1だけを浸漬・静置させ(塗設したスラリー部分は大気中に開放させる)、基板1上のスラリーを凍結させるようにしてもよい。この場合、液槽に入れる冷媒の温度を水の凝固点以下に保つことを要する。   In the freezing step, a refrigerant such as alcohol kept at a low temperature is put in a liquid tank, and only the substrate 1 is immersed and left in the refrigerant tank (the coated slurry portion is opened to the atmosphere). The upper slurry may be frozen. In this case, it is necessary to keep the temperature of the refrigerant put in the liquid tank below the freezing point of water.

凍結工程の処理を終えたら、図3(b)に示す通り、基板1を所定温度に冷却した凍結乾燥機21に入れて基板1上のスラリーを真空で凍結乾燥させる(凍結乾燥工程)。凍結乾燥工程では、スラリー中に形成された氷柱が昇華して消失し、図3(b)拡大図に示す通り、その昇華痕としてマイクロ孔2bがスラリー中に形成されるようになっている。   When the process of the freezing process is completed, as shown in FIG. 3B, the substrate 1 is placed in a freeze dryer 21 cooled to a predetermined temperature, and the slurry on the substrate 1 is freeze-dried in a vacuum (freeze-drying process). In the freeze-drying step, ice columns formed in the slurry are sublimated and disappear, and as shown in the enlarged view of FIG. 3B, micropores 2b are formed in the slurry as sublimation marks.

凍結乾燥工程の処理を終えたら、基板1上のスラリーを300℃以上の加熱温度で所定時間焼成する(焼成工程)。その結果、基板1上のスラリーが結晶壁2aとなって基板1上に蛍光体層2が形成される。焼成工程では、その加熱温度を300℃以上とするが、基板1の耐熱温度が300℃以上となっているため、基板1が燃焼することはなく、また蛍光体原料中の賦活剤としてヨウ化タリウムを適用しているため、蛍光体層2の発光特性が向上するようになっている。以上の各工程の処理を実行することで、本発明に係るシンチレータプレート10を製造することができる。   After finishing the freeze-drying process, the slurry on the substrate 1 is baked for a predetermined time at a heating temperature of 300 ° C. or more (baking process). As a result, the slurry on the substrate 1 becomes the crystal wall 2 a and the phosphor layer 2 is formed on the substrate 1. In the firing step, the heating temperature is set to 300 ° C. or higher, but since the heat-resistant temperature of the substrate 1 is 300 ° C. or higher, the substrate 1 is not combusted and iodinated as an activator in the phosphor material. Since thallium is applied, the light emission characteristics of the phosphor layer 2 are improved. The scintillator plate 10 which concerns on this invention can be manufactured by performing the process of the above each process.

なお、マイクロ孔2bの大きさは、調製工程における水量や焼成工程における加熱温度、焼成時間等で適宜調整することができる。   Note that the size of the micropore 2b can be appropriately adjusted by the amount of water in the preparation step, the heating temperature in the baking step, the baking time, and the like.

以上のシンチレータプレート10の製造方法によれば、蛍光体原料を含むスラリーの調製・凍結・凍結乾燥・焼成といった簡素な技術で空隙(マイクロ孔2b)を有する蛍光体層2を形成するから、蒸着装置等の高額な装置を使用しなくても、発光機能に優れたシンチレータプレート10を製造することができる。また、蛍光体材料を含むスラリーを基板に塗設してそのまま凍結・凍結乾燥・焼成するから、蛍光体材料に無駄はなく、原材料の使用効率を飛躍的に向上させることができる。以上から、設備投資費に対して十分に発光機能を発揮し、かつ、原材料の使用効率も高いシンチレータプレート10を提供することができる(下記実施例参照)。   According to the manufacturing method of the scintillator plate 10 described above, the phosphor layer 2 having voids (micropores 2b) is formed by a simple technique such as preparation, freezing, freeze-drying, and firing of the slurry containing the phosphor raw material. The scintillator plate 10 having an excellent light emitting function can be manufactured without using an expensive device such as a device. In addition, since the slurry containing the phosphor material is coated on the substrate and frozen, freeze-dried, and fired as it is, the phosphor material is not wasted and the use efficiency of the raw materials can be dramatically improved. From the above, it is possible to provide the scintillator plate 10 that exhibits a light emitting function sufficiently with respect to the capital investment cost and has high use efficiency of raw materials (see the following example).

(1)試料の作製
(1.1)試料1の作製
蛍光体材料(CsI)に賦活剤材料(TlI)を0.3mol%添加した原料粉末と水とを混合(水比率は25vol%)して4時間ボールミル混合し、得られたスラリーを真空脱泡装置で攪拌しながら当該スラリー中の泡を除去した。その後、ナイフコーターを使用して泡除去後のスラリーを0.5mm厚のアルミ基板に塗設した。その塗設物を−50℃に温度調節されたステンレス製冷却板上に60分間静置し、当該塗設物中のスラリーを完全に凍結させた。
(1) Preparation of Sample (1.1) Preparation of Sample 1 A raw material powder obtained by adding 0.3 mol% of an activator material (TlI) to phosphor material (CsI) and water are mixed (water ratio is 25 vol%). The mixture was ball milled for 4 hours. The resulting slurry was stirred with a vacuum deaerator to remove bubbles in the slurry. Then, the slurry after foam removal was coated on a 0.5 mm thick aluminum substrate using a knife coater. The coated material was allowed to stand on a stainless steel cooling plate whose temperature was adjusted to −50 ° C. for 60 minutes to completely freeze the slurry in the coated material.

凍結後のスラリーを真空凍結乾燥機(宝製作所製TFD-550-8SP)に入れてコールドトラップ温度−80℃で約1日間凍結乾燥させ、凍結乾燥後のスラリーを還元ガス(N(95%)+H(5%))の雰囲気下の400℃で4時間焼成して蛍光体層を形成し、その焼成後の最終生産物を「試料1」とした。試料1において蛍光体層の層厚は500μmであり、当該試料1には、蛍光体層の表面からアルミ基板まで貫通した約5〜10μm径のマイクロ孔が多数観察された(空隙率約20%)。 The slurry after freezing is put into a vacuum freeze dryer (TFD-550-8SP manufactured by Takara Seisakusho) and freeze-dried at a cold trap temperature of −80 ° C. for about one day. The slurry after freeze-drying is reduced to reducing gas (N 2 (95% ) + H 2 (5%)) at 400 ° C. for 4 hours to form a phosphor layer, and the final product after the firing was designated as “Sample 1”. In sample 1, the thickness of the phosphor layer was 500 μm, and in the sample 1, a large number of micropores having a diameter of about 5 to 10 μm penetrating from the surface of the phosphor layer to the aluminum substrate were observed (porosity of about 20%). ).

(1.2)試料2の作製
試料1の比較試料として、蛍光体材料(CsI)に賦活剤材料(TlI)を0.3mol%添加した原料粉末を0.5mm厚のアルミ基板の片面に蒸着させて蛍光体層を形成し、これを「試料2」とした。詳しくは、上記原料粉末を蒸着材料として蒸着装置の抵抗加熱ルツボに充填するとともに、同蒸着装置の基板ホルダに上記アルミ基板を設置し、抵抗加熱ルツボとアルミ基板との間隔を400mmに調節した。
(1.2) Preparation of Sample 2 As a comparative sample of Sample 1, a raw material powder obtained by adding 0.3 mol% of an activator material (TlI) to a phosphor material (CsI) is deposited on one side of a 0.5 mm thick aluminum substrate. Thus, a phosphor layer was formed, and this was designated as “Sample 2”. Specifically, the raw material powder was filled in a resistance heating crucible of a vapor deposition apparatus as a vapor deposition material, and the aluminum substrate was installed in a substrate holder of the vapor deposition apparatus, and the distance between the resistance heating crucible and the aluminum substrate was adjusted to 400 mm.

続いて、蒸着装置の真空容器の内部を一旦排気し、真空容器の内部にアルゴンを導入して当該真空容器の内部を0.1Paの真空度に調整した。その後、基板ホルダを回転・加熱して、アルミ基板を10rpmの速度で回転させながら当該アルミ基板を150℃に加熱した。この状態で、抵抗加熱ルツボを加熱して上記原料粉末を蒸発させ、アルミ基板上に上記原料粉末を蒸着源とした蛍光体層を形成した。そして当該蛍光体層の層厚が500μmに達した時点でアルミ基板への蒸着を終了させ、その最終生産物を「試料2」とした。なお、試料2の蛍光体層の空隙率は約20%であった。   Subsequently, the inside of the vacuum vessel of the vapor deposition apparatus was once evacuated, and argon was introduced into the inside of the vacuum vessel to adjust the inside of the vacuum vessel to a degree of vacuum of 0.1 Pa. Thereafter, the substrate holder was rotated and heated, and the aluminum substrate was heated to 150 ° C. while rotating the aluminum substrate at a speed of 10 rpm. In this state, the resistance heating crucible was heated to evaporate the raw material powder to form a phosphor layer using the raw material powder as a deposition source on an aluminum substrate. Then, when the thickness of the phosphor layer reached 500 μm, the vapor deposition on the aluminum substrate was terminated, and the final product was designated as “Sample 2”. The porosity of the phosphor layer of Sample 2 was about 20%.

(2)試料の評価
各試料1,2を縦10cm×横10cmのCMOSフラットパネル(ラドアイコン社製X線CMOSカメラシステムShado-o-Box4KEV)にセットし、12bitの出力データより発光輝度とMTFとを試料1,2ごとに測定・算出した。
(2) Sample evaluation Each sample 1 and 2 is set on a 10 cm long x 10 cm wide CMOS flat panel (Rado Icon X-ray CMOS camera system Shadow-o-Box4KEV), and the luminance and MTF are calculated from 12-bit output data. Were measured and calculated for each of Samples 1 and 2.

(2.1)発光輝度の測定
管電圧80kVpのX線を各試料1,2の裏面(蛍光体層が形成されていない面)から照射し、蛍光体層から放射された光の発光量をCOMフラットパネルで検出・測定し、その測定値を「発光輝度(感度)」とした。各試料1,2の測定結果を下記表1に示す。ただし、表1中、各試料1,2の発光輝度を示す値は、試料2の発光輝度を1.0としたときの相対値である。
(2.1) Measurement of Luminance Luminance X-ray with tube voltage of 80 kVp is irradiated from the back of each sample 1 and 2 (surface on which the phosphor layer is not formed), and the amount of light emitted from the phosphor layer is measured. It detected and measured with the COM flat panel, and the measured value was made into "light-emitting luminance (sensitivity)." The measurement results of Samples 1 and 2 are shown in Table 1 below. However, in Table 1, the value indicating the emission luminance of each sample 1 and 2 is a relative value when the emission luminance of sample 2 is 1.0.

(2.2)MTFの算出
鉛製のMTFチャートを通して管電圧80kVpのX線を各試料1,2の裏面(蛍光体層が形成されていない面)から照射し、画像データをCMOSフラットパネルで検出してハードディスクに記録した。その後、ハードディスク上の記録をコンピュータで分析して当該ハードディスクに記録されたX線像の変調伝達関数(MTF(Modulation Transfer Function))を算出した。その算出結果(空間周波数1サイクル/mmにおけるMTF値(%))を下記表1に示す。表1中の調査結果において、MTF値が高いほど鮮鋭性に優れている。
(2.2) Calculation of MTF X-rays with a tube voltage of 80 kVp are irradiated from the back surface (surface on which the phosphor layer is not formed) of each sample 1 and 2 through a lead MTF chart, and image data is displayed on a CMOS flat panel. Detected and recorded on hard disk. Thereafter, the recording on the hard disk was analyzed by a computer, and the modulation transfer function (MTF (Modulation Transfer Function)) of the X-ray image recorded on the hard disk was calculated. The calculation results (MTF value (%) at a spatial frequency of 1 cycle / mm) are shown in Table 1 below. In the investigation results in Table 1, the higher the MTF value, the better the sharpness.

Figure 2007155485
Figure 2007155485

(3)まとめ
表1に示す通り、試料1と試料2との比較から、試料1は発光輝度及びMTF値が試料2のそれより高く、蛍光体原料のスラリーを凍結・凍結乾燥・焼成して蛍光体層を形成する製造方法が、気相堆積法で蛍光体層を形成する場合に比べて有用であることがわかる。
(3) Summary As shown in Table 1, from comparison between sample 1 and sample 2, sample 1 has higher emission brightness and MTF value than sample 2, and the phosphor raw material slurry was frozen, lyophilized and fired. It can be seen that the manufacturing method for forming the phosphor layer is more useful than the method for forming the phosphor layer by vapor deposition.

シンチレータプレート10の概略構成を示す断面図である。2 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a scintillator plate 10. FIG. 蛍光体層2を示す(a)拡大平面図(b)拡大断面図である。It is (a) enlarged plan view (b) enlarged sectional view showing phosphor layer 2. シンチレータプレート10の製造方法を模式的に示す図面であって、(a)凍結工程(b)凍結乾燥工程の各工程の説明図である。It is drawing which shows the manufacturing method of the scintillator plate 10 typically, Comprising: It is explanatory drawing of each process of (a) freezing process (b) freeze-drying process.

符号の説明Explanation of symbols

1 基板
2 蛍光体層
2a 結晶壁
2b マイクロ孔
10 シンチレータプレート
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Phosphor layer 2a Crystal wall 2b Micro hole 10 Scintillator plate

Claims (6)

蛍光体原料を水に分散させてスラリーを調製する調製工程と、
前記調製工程後に、前記スラリーを基板に塗設して前記基板を冷却し、前記スラリーを凍結させる凍結工程と、
前記凍結工程後に、前記スラリーを真空凍結乾燥させる凍結乾燥工程と、
前記凍結乾燥工程後に、前記スラリーを焼成して前記基板上に蛍光体層を形成する焼成工程と、
を備えることを特徴とするシンチレータプレートの製造方法。
A preparation step of preparing a slurry by dispersing phosphor materials in water;
After the preparation step, the slurry is applied to the substrate, the substrate is cooled, and the slurry is frozen.
After the freezing step, a freeze-drying step of vacuum lyophilizing the slurry;
After the freeze-drying step, firing the slurry to form a phosphor layer on the substrate; and
A method for manufacturing a scintillator plate, comprising:
請求項1に記載のシンチレータプレートの製造方法において、
前記蛍光体層にはその表面から前記基板に至るマイクロ孔が形成されることを特徴とするシンチレータプレートの製造方法。
In the manufacturing method of the scintillator plate of Claim 1,
A method of manufacturing a scintillator plate, wherein the phosphor layer is formed with micropores from the surface to the substrate.
請求項1又は2に記載のシンチレータプレートの製造方法において、
前記焼成工程の加熱温度が300℃以上で、かつ、前記基板の耐熱温度が300℃以上であることを特徴とするシンチレータプレートの製造方法。
In the manufacturing method of the scintillator plate of Claim 1 or 2,
A method for manufacturing a scintillator plate, wherein a heating temperature in the baking step is 300 ° C. or higher and a heat-resistant temperature of the substrate is 300 ° C. or higher.
請求項1〜3のいずれか一項に記載のシンチレータプレートの製造方法において、
前記蛍光体原料がヨウ化セシウムと賦活剤とを有することを特徴とするシンチレータプレートの製造方法。
In the manufacturing method of the scintillator plate as described in any one of Claims 1-3,
The method for producing a scintillator plate, wherein the phosphor material has cesium iodide and an activator.
請求項4に記載のシンチレータプレートの製造方法において、
前記賦活剤が、インジウム、タリウム、リチウム、カリウム、ルビジウム、ナトリウム、ユーロピウムのうち、いずれか一の元素又は2以上の元素を含む化合物であることを特徴とするシンチレータプレートの製造方法。
In the manufacturing method of the scintillator plate of Claim 4,
The activator is a compound containing any one element or two or more elements of indium, thallium, lithium, potassium, rubidium, sodium, and europium.
請求項1〜5のいずれか一項に記載のシンチレータプレートの製造方法に従って製造されていることを特徴とするシンチレータプレート。   A scintillator plate manufactured according to the method for manufacturing a scintillator plate according to any one of claims 1 to 5.
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