專利名稱：X射線存儲(chǔ)圖像板的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及X射線的發(fā)光材料，具體地說是涉及X射線存儲(chǔ)圖像板的制備方法。
X射線是1895年被倫琴發(fā)現(xiàn)的，整整一個(gè)世紀(jì)以來，人們?yōu)榱私档蚗射線輻照劑量和提高圖像質(zhì)量，在提高增感屏和膠片的靈敏度及清晰度方面進(jìn)行了不懈的努力，同時(shí)，發(fā)展了射線斷層掃描、影像增強(qiáng)管、X射線電視等技術(shù)，但都未能同時(shí)解決降低輻照劑量和提高圖像清晰度這兩個(gè)問題。近年來隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，X射線診斷圖像的存儲(chǔ)和傳輸又成了新的問題。醫(yī)學(xué)圖像存儲(chǔ)傳輸系統(tǒng)(PictureArchiving and Communication System，PACS)的發(fā)展迫切要求占醫(yī)學(xué)圖像總量80％的X射線圖像實(shí)現(xiàn)數(shù)字化。然而，幾乎所有的醫(yī)院仍在使用著有數(shù)十年歷史的屏一片組合系統(tǒng)。1984年日本富士膠片公司利用X射線存儲(chǔ)發(fā)光材料首先開發(fā)出X射線計(jì)算圖像技術(shù)，不但一舉解決了降低輻照劑量和提高圖像清晰度的問題，而且是顯像方法上的革命性變革。限于當(dāng)時(shí)的計(jì)算機(jī)技術(shù)水平，該公司只做出了一臺占地?cái)?shù)十平方米的龐大的樣機(jī)。1989年富士公司與東芝公司合作試制了20臺TCR-2樣機(jī)。電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，不但使圖像的存儲(chǔ)和傳輸問題迎刃而解，使操作更快捷方便，自動(dòng)化程度更高，而且大大降低了成本。到1995年夏，在日本全國各地的醫(yī)院里已裝備了2500臺富士公司生產(chǎn)的TCR各型號計(jì)算圖像儀，并占領(lǐng)了美國市場，此后，德國西門子公司、美國柯達(dá)公司也都研制成功。
電子技術(shù)日新月異地發(fā)展，計(jì)算機(jī)正勢不可擋地走進(jìn)千家萬戶，信息網(wǎng)絡(luò)就象當(dāng)初電話網(wǎng)一樣在中國的大地上迅猛蔓延，X射線圖像的數(shù)字化是X射線醫(yī)療診斷發(fā)展的必然趨勢。
圖像板(Image Plate簡稱IP板〕是用一種X射線存儲(chǔ)發(fā)光材料制成的X射線面探測器(Area Detector)。透過人體組織的X射線，在IP板表面產(chǎn)生沿二維分布的許多俘獲態(tài)電子和空穴，這些電子和空穴在IP板表面每一點(diǎn)的分布密度與該點(diǎn)接受的X射線劑量成正比，或者說在IP板表面這些電子和空穴的密度分布與X射線的強(qiáng)度分布是一致的。這樣X射線影像就以電子空穴分布的潛像形式存儲(chǔ)起來。然后，用聚焦的激光光束對IP板表面作X-Y行楨掃描，在激光束的激勵(lì)下，俘獲態(tài)的電子和空穴將被釋放出來產(chǎn)生熒光，每一點(diǎn)的熒光強(qiáng)度與該點(diǎn)的電子空穴密度(也就是當(dāng)初X射線劑量)成正比。用光電倍增管將熒光逐點(diǎn)接收，轉(zhuǎn)變?yōu)闀r(shí)序的電信號，再經(jīng)放大和模/數(shù)變換轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號進(jìn)入計(jì)算機(jī)作數(shù)字圖像處理，最后在熒光屏上顯示出X射線透射圖像，供醫(yī)生診斷。圖像可以打印在紙上、存檔在光盤中、或通過聯(lián)網(wǎng)傳送到其它科室或其它醫(yī)院。
迄今為止，世界各國有制備各種X射線存儲(chǔ)圖像板的方法，但是操作簡單，圖像分辨高的方法卻很少。
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，而提供一種操作不復(fù)雜、性能很好的圖像板的制備方法。
本發(fā)明的目的可以通過以下措施來達(dá)到，將原料BaF2∶BaBr2·2H2O∶Eu2O3當(dāng)量比是1∶0.9～1.1∶0.005～0.05，其中Eu2O3用氫溴酸溶解，80℃～200℃加熱，干燥24～72小時(shí)，磨細(xì)，加入0.3～0.8當(dāng)量的NH4F，在活性炭存在下，原料∶活性炭重量比是1∶1.5，700℃～900℃加熱，焙燒5～15小時(shí)，制得X射線存儲(chǔ)發(fā)光材料氟溴化鋇銪(1)，組成為Ba1-xEuxF1+yBr1-y(1)其中0＜x＜0.10，-0.20＜y＜0.20活性炭要加在盛有反應(yīng)物料的坩堝外的套管內(nèi)，也要加在壓緊后的原料表面上；F/Br當(dāng)量比不等于1；在焙燒時(shí)加入原料重量的20～50％的NH4F；發(fā)光材料平均粒徑在5～50μm之間；然后，用膠結(jié)劑聚丙烯酸酯，采用涂布技術(shù)，制成X射線存儲(chǔ)圖像板；聚丙烯酸酯膠結(jié)劑的制備溫度80℃～85℃，丙烯酸甲酯∶丙烯酸丁酯∶醋酸丁酯重量比是100∶10～30∶60～90，通N2，反應(yīng)時(shí)間20～30小時(shí)，引發(fā)劑過氧化苯甲酰，原料∶引發(fā)劑重量比是100∶0.03～0.08，攪拌1～3小時(shí)。
本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)中傳統(tǒng)的X射線膠片，具有如下優(yōu)點(diǎn)；1．靈敏度高，可以大幅度地降低X射線輻射劑量；2．動(dòng)態(tài)量程寬，可達(dá)105量級，在8～4×104個(gè)X射線光子/pixel成線性，誤差不超過5％；3．分辨率高，可達(dá)到5-10pixels/mm；4．等效量子效率高，可超過80％，噪音影響?。?．沒有污染，不用膠片，既節(jié)省了白銀，又免除了污染；6．反復(fù)使用，圖像板可以反復(fù)使用上萬次；7．圖像數(shù)字化，成像迅速，獲得數(shù)據(jù)用數(shù)字表示，直接用計(jì)算機(jī)處理。
下面將結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
實(shí)施例1在三口瓶內(nèi)，分別加入丙烯酸甲酯16克，丙烯酸丁酯4克，醋酸丁酯10克，攪拌均勻，通N2，反應(yīng)溫度82℃，反應(yīng)時(shí)間25小時(shí)，此時(shí)，加入引發(fā)劑過氧化苯甲酰0.015克，攪拌2小時(shí)，即制得聚丙烯酸酯膠結(jié)劑。
在反應(yīng)容器中，分別加入1當(dāng)量BaF2和BaBr2·2H2O，再加入0.02當(dāng)量Eu2O3，其中Eu2O3溶解在氫溴酸中，120℃加熱，加熱時(shí)除去過量的氫溴酸，干燥50小時(shí)，將混合物磨細(xì)，并加入原料重量的35％的NH4F，將反應(yīng)物放入剛玉坩堝中，壓實(shí)，表面上覆蓋一層活性炭，然后，將此坩堝放在盛有活性炭的大坩堝中，在箱式電爐中800℃，焙燒10小時(shí)，使焙燒反應(yīng)在還原氣氛中進(jìn)行高溫固相反應(yīng)，制備得發(fā)光材料氟溴化鋇銪，冷卻后研磨粉碎，平均粒徑在5～50μm之間，用聚丙烯酸酯膠結(jié)劑進(jìn)行涂布，使膠結(jié)劑附著在片基上，并覆蓋一層膠結(jié)劑薄膜，即制得X射線存儲(chǔ)圖像板，在圖像讀出儀上可以顯示出分辨率很高的圖像。
本發(fā)明X射線存儲(chǔ)發(fā)光材料，是一種光激勵(lì)發(fā)光材料，在X射線幅照下，產(chǎn)生存在于晶體缺陷中的電子與空穴，它們以俘獲態(tài)形式存在，從而把X射線的劑量成比例地存儲(chǔ)起來。隨后在500～800μm波長的電磁輻射激勵(lì)下，電子與空穴重新復(fù)合，釋放出的能量傳遞給發(fā)光中心(Eu2+離子)，產(chǎn)生Eu2+離子的d-f電子能級間的躍遷發(fā)射，測量此躍遷發(fā)射，即可推出照射到圖像板上的X射線能量。
本發(fā)明所制得的X射線存儲(chǔ)圖像板，用于醫(yī)用X光機(jī)的圖像板。
權(quán)利要求
1．X射線存儲(chǔ)圖像板的制備方法，包括原料BaF2∶BaBr2·2H2O∶Eu2O3當(dāng)量比是1∶0.9～1.10.005～0.05，其中Eu2O3用氫溴酸溶解，80℃～200℃加熱，干燥24～72小時(shí)，磨細(xì)，加入0.3～0.8當(dāng)量的NH4F，其特征在于活性炭存在下，原料∶活性炭重量比是1∶1.5，700℃～900℃加熱，焙燒5～15小時(shí)，制得X射線存儲(chǔ)發(fā)光材料氟溴化鋇銪(1)，組成為Ba1-xEuxF1+yBr1-y(1)其中0＜x＜0.10，-0.20＜y＜0.20然后，用膠結(jié)劑聚丙烯酸酯，采用涂布技術(shù)，制得X射線存儲(chǔ)圖像板。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像板的制備方法，其特征在于活性炭要加在盛有反應(yīng)物料的坩堝外的套管內(nèi)，也要加在壓緊后的原料表面上。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像板的制備方法，其特征在于F/Br當(dāng)量比不等于1。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像板的制備方法，其特征在于焙燒時(shí)加入原料重量的20～50％NH4F。
5．根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像板的制備方法，其特征在于發(fā)光材料平均粒徑在5～50μm之間。
6．根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像板的制備方法，其特征在于聚丙烯酸酯膠結(jié)劑的制備溫度80℃～85℃，丙烯酸甲酯∶丙烯酸丁酯∶醋酸丁酯重量比是100∶10～30∶60～90，通N2，反應(yīng)時(shí)間20～30小時(shí)，引發(fā)劑過氧化苯甲酰，原料∶引發(fā)劑重量比是100∶0.03～0.08，攪拌1～3小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明涉及X射線存儲(chǔ)圖像板的制備方法,現(xiàn)有技術(shù)中的制得圖像板操作復(fù)雜,分辨率較低。本發(fā)明的技術(shù)方案是在活性炭存在下,活性炭要加在盛有反應(yīng)物料的坩堝外的套管內(nèi),也要加在壓緊后的原料表面上,用膠結(jié)劑聚丙烯酸酯進(jìn)行涂布,制得X射線存儲(chǔ)圖像板,其優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高,動(dòng)態(tài)量程寬,分辨率高,沒有污染,反復(fù)使用上萬次,圖像數(shù)字化,成像迅速,獲得數(shù)據(jù)用數(shù)字表示,直接用計(jì)算機(jī)處理,該圖像板用于醫(yī)院X光機(jī)上。
文檔編號G03C1/00GK1283803SQ0012457
公開日2001年2月14日 申請日期2000年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月22日
發(fā)明者段潔菲, 鐘愛民, 阮慎康, 蘇勉曾 申請人:阮慎康, 北京市橡膠制品設(shè)計(jì)研究院