带有含氟表面活性剂的射线照相增感屏的制造方法

1.发明的领域

本发明涉及用于射线照相成像的荧光增感屏，具体涉及含抗静电剂的增感 屏。

2.背景技术

在射线照相成像中，特别在医用射线照相成像中至少有两个关键的目的。 射线照相成像的一个必要的方面当然是产生的影像相对于成像过程中被射线 穿透的物体的正确性。另一个重要的方面(特别是在医用射线照相成像过程中) 是在成像过程中减少物体(病人)的射线照射量。

在成像过程中降低X-射线照射量的一种有效的装置是在成像过程中使用 “增感屏”。在这种增感屏的载体层粘合剂中常含有荧光剂。荧光剂对X-射 线的吸收效率高于常用于射线照相影像硬拷贝输出的卤化银的吸收效率。荧光 剂不仅以有效的比率吸收X-射线，而且还发出磷光(或荧光)，以不同于荧光剂 所吸收的X-射线波长的波长发出辐射。根据荧光剂的化学性质和性能的不同， 发出的辐射波长基本上可以覆盖整个电磁光谱的红外至紫外区波长范围。卤化 银自然是吸收紫外以及近蓝光波长的光线，不过可在光谱上被敏化使之有效地 在电磁光谱的紫外、可见和红外区域的其它部分进行吸收。通过X-射线照射 荧光增感屏，令荧光增感屏发出UV、可见或红外光，并将卤化银乳剂在荧光 增感屏发出的光线波长在光谱上进行敏化并使其在光学上与荧光增感屏联 合，可极大地增强整个X-射线成像体系的效率。从而在照射物体时能使用低 剂量的X-射线。

这种荧光剂的应用在本领域中是众所周知的，例如可例举出美国专利 3,883,747和4,204,125(在X-射线激发下直接发出磷光)，以及美国专利 3,859,527和5,164,224(用X-光进行照射，使荧光剂储存吸收的能量，随后用激 发辐射激发荧光剂使之以UV至红外光线的形式发射储存的能量)。这种荧光剂 体系在商业上是成功的，它向射线照相领域提供了明显的好处。但是这种类型 的体系在速度和清晰度之间存在一种平衡。为了吸收更多的X-射线并发射更 多的光线，可将增感屏本身加厚。但在这种情况下，在增感屏厚度范围内产生 的光很大程度上被荧光剂颗粒所散射，从而降低了纪录在胶片上的最终影像的 清晰度。反之，为了改善清晰度，需要较薄的增感屏，但是这将降低X-射线 的吸收能力，从而最终使受X-射线照射的病人或物体接受较高的照射剂量。

业已提出了许多改善影像质量(特别是改善荧光增感屏产生的影像的清晰 度)而不对体系的灵敏度和曝光速度(speed)产生不利影响的方法。建议使用反 光颗粒、染料、颜料和其它对光有影响的物质作为添加剂加入荧光层中，以改 善清晰度的建议可参见EPO 102 790(粉末化的玻璃)、日本专利申请 146,447/1980(白色颜料)、日本专利申请163.500/1980(着色剂)以及EPO 175 578(喷涂或真空蒸发荧光剂)。

这些方法的目的主要是在增感屏的活性层中形成高浓度的荧光剂并使增 感屏具有均匀的性能。美国专利5,306,367将荧光剂颗粒分散在用溶剂稀释的 热塑性粘合剂中，随后涂覆该混合物，干燥除去溶剂，并在高于粘合剂熔点的 温度压紧涂层以制备储存荧光增感屏。美国专利5,296,117通过电泳沉积荧光 剂颗粒于聚合物粘合剂溶液中的分散液，将荧光剂颗粒沉积在粘合剂中。将该 溶液涂覆在基材上，干燥后制得荧光增感屏。每种体系都具有某些好处，但是 仍然存在充分的改善射线照相荧光增感屏清晰度的余地。具体地说，需要消除 复杂的并且可能是昂贵的沉积工艺，消除使用对环境有害的溶剂，并消除或降 低高的工艺温度。

照相成像体系的另一个问题是影响影像质量或影响照相介质移动能力的 静电电荷。在介质传输或放置过程中照相介质与其它表面接触会在介质表面产 生静电或摩擦电荷。这些电荷不仅通过产生表面引力阻止胶片和其它表面之间 的滑移，从而影响胶片的物理移动，而且这些电荷还火花放电，在照相介质上 产生虚假的影像。

业已向照相介质，特别是图片工艺术(graphic arts)和射线照相中的成像介 质(工业和医用照相元件)中加入各种抗静电层和抗静电剂，以减少成像材料产 生的各种类型的静电电荷。尽管许多这种抗静电层、体系和添加剂能减少各种 类型的静电积聚，但是各种新的体系具有不同的物理要求并需要不同的抗静电 保护。通常要求抗静电层能使表面电阻率小于1013欧姆/100平方英尺(square)， 宜小于5×1012欧姆/100平方英尺，最好小于1012欧姆/100平方英尺以确保较 好的抗静电保护性。

美国专利4,666,774披露了在射线照相增感屏的经氧化处理过的保护性表 面涂层中使用抗静电剂。在该表面涂层中使用了许多不同种类的抗静电剂。

美国专利4,845,369披露了一种射线影像储存板(panel)，其中至少有一层含 有纤维状的导电材料以减少静电积聚。

美国专利5,151,604披露了射线储存荧光板，其中有至少一层含有导电性 的氧化锌须晶，以减少板中的静电电荷。

欧洲专利申请0 377 470披露了射线影像储存荧光板，其中有至少一层含 有包括无机金属盐的抗静电剂。

日本专利公告91-200731/27，JP94034120-B2披露了在一种铅的吸收X- 射线增感屏的表层中使用含氟表面活性剂以减少静电。

在本领域中人们已经认识到在射线影像储存板和增感屏中需要抗静电保 护。特别需要的是，进行这种抗静电保护而不在增感屏表面涂覆额外的涂层(例 如将抗静电剂添加在保护性的表面涂层中)。同样需要的是，制造增感屏或板， 其抗静电保护是通过混入抗静电剂形成的，并且这种抗静电剂滞留在增感屏表 面。抗静电表面涂层最好是一种施涂至元件表面的油漆。

发明的概述

本发明包括在增感屏中含有特殊抗静电剂的荧光增感屏。一种特殊的制造 这种增感屏的方法包括将荧光剂掺混入一种可固化的体系(即：在本文的定义 中，它是一种可聚合或可固化的体系)中，该体系含有分别(或两种均)小于5％ (重量)的不可聚合的有机物质(如溶剂)和分子量小于300(最好小于500)的可聚 合物质；将在可固化体系中的所述荧光剂涂覆在基材上；聚合(即固化)所述体 系。较好的是，该体系含有分别(或两种均)小于3％(重量)的所述低分子量添 加剂，最好分别(或两种均)小于2％，优选所述成分分别小于1％(重量)。术 语“聚合”包括常指三维聚合的固化或热固化。抗静电剂将存在于荧光剂层中， 或存在于与荧光剂层相邻的层(如内涂层或保护性的表面涂层)中。较好的是， 将抗静电剂掺入聚合物粘合剂配方中，并且在增感屏完全聚合或固化前从本体 和荧光增感屏内部迁移并富集在增感屏的表面。本发明抗静电层能够达到本领 域中要求的以表面电阻率表示的传统抗静电保护水平(如小于1013欧姆/100平 方英尺)。

发明的详细描述

任何吸收X-射线并发出200-1100nm光线的可受激或发出荧光的荧光剂都 可用于实施本发明。通常这种荧光剂以颗粒的形式配入用于实施本发明的涂覆 组合物中，颗粒的平均粒径常为0.3-50微米，较好为0.5-40微米，更好为0.7-35 微米，最好为1-30微米。本领域中已知的可用于实施本发明的荧光剂有碱金 属卤化物，掺杂碱金属卤化物，稀土元素氧化-卤化物以及其它如披露在美国 专利5,302,423(由于它披露荧光剂而被本发明引为参考)中的荧光剂。披露在本 发明范围内被研究过的荧光剂的其它文献包括美国专利4,258,264；4,261,854； 5,124,564；4,225,653；4,387,141；3,795,814；3,974,389；4,405,691等。

抗静电剂的综述可参见塑料添加剂和改性剂手册(Plastic Additives and Modifiers Handbook)，第70章，957-967页，J.Edenbaum ed.，Van Norstand Reinhold，NY，1992。可将高导电性物质(即金属颗粒或金属须晶)混入本体或表 面涂层中形成抗静电保护，或者将抗静电剂施加至增感屏表面、或使之存在于 本体中并使之迁移至增感屏表面(从而变成导电性的)，形成抗静电保护。可用 于实施本发明的抗静电剂的一般特征是，在粘合剂聚合或硬化过程中，具有迁 移至聚合物粘合剂组合物表面的能力。

抗静电剂总是包括极性和非极性部分。应进行选择使得它的非极性部分的 极性与本体粘合剂组合物的非极性部分的极性相似(即相似的溶解度或相互作 用参数)。添加剂的极性部分的极性应低于聚合物粘合剂的极性部分的极性(更 低的溶解度参数)。在这种情况下，添加剂会迁移至表面而非粘合在本体内部 或与极性填料(荧光剂)颗粒相粘合。根据对水的亲和力对抗静电剂的极性基团 进行选择。

有几种抗静电剂是较突出的，包括脂肪酸多醇(如丙三醇或山梨醇)酯。这 些多醇酯的例子有商标名为HostastatTM(American Hoechst)和MarkstatTM(Witco Chemical)的商品。另一类抗静电剂是磷酸酯类。再一类表面抗静电剂是胺抗静 电剂类，如具有下列通式的羟乙基化叔胺类：

                      R-N(CH2CH2OH)2

其中R表示相对长链的烷基。如果R是十八烷基(stearyl)，则形成的二(2- 羟乙基)十八胺是合适的用于聚烯烃的极性平衡剂。如果R表示妥尔油或椰子 油脂肪酸，则该更可极化的产物适用于苯乙烯聚合物。当滞留在增感屏表面 时，极性基团与所吸收的水分形成氢键网络，使电荷转移。

另一类抗静电剂包括有机盐，如季胺盐类。这族化合物最简单成员具有如 下结构：

                         (R)4N+X-

其中，四个R基团由一个长链烷基，如C14-C18，以及三个甲基或乙基组 成。阴离子常为硫酸甲酯或乙酯，(R-O-SO3)-。在到达表面和潮湿的空气中以 后，这种抗静电剂与其水解产物(叔胺，甲醇或乙醇，硫酸甲胺或乙胺，硫酸 水溶液和各种重组后的化合物)形成了平衡。在这种条件下，胺类可能转化成 相应的高极性的胺氧化物类。产生附着在表面上的极性、离子化、吸湿的胶浆， 很适用于消散电荷。

较好的抗静电剂包括对水分子具有亲合力的季铵化合物，这种水分子又可 转而降低其施加的材料表面的电阻率。这种抗静电剂在溶液中的行为取决于这 些化合物的整体组成。主要由烃组成的抗静电剂可与主要由烃组成的粘合剂组 合物一起溶解在本体中。通过固化粘合剂组合物，这种由烃组成的抗静电剂形 成增感屏。可以预料抗静电剂不仅滞留在增感屏的表面，而且还均匀地分布在 整个增感屏的内部。为确保大多数抗静电剂滞留在增感屏表面(在该处它能最 佳地消散积聚的静电电荷)，抗静电剂必须具有一种综合的特征，即与可聚合 的粘合剂不相容(即它的表面能明显地不同于本体材料的表面能，使较低表面 能的物质能优先迁移至表面)。就主要由烃组成的粘合剂而言，含硅氧烷或含 氟的抗静电剂将优先迁移至增感屏的表面。同样，就主要由硅氧烷组成的粘合 剂而言，含氟抗静电剂将优先从本体迁移至表面，而含硅氧烷或含烃抗静电剂 将更容易被本体所吸收。

能聚合成半透明或透明粘合剂(最好是透明粘合剂)的任何可聚合物质都可 作为荧光剂的粘合剂用于本发明的实践中。与具体荧光剂一起使用的粘合剂必 须经过特殊的挑选，因为某些可聚合物质会与荧光剂中的活性成分反应，降低 或破坏其性能。在实施本发明时可使用可室温聚合和固化的组合物、可热聚合 和固化的组合物以及可辐射聚合和固化的组合物，只要满足本发明要求的其它 特性即可。可热聚合或固化的体系应能在适中的温度(例如不明显影响荧光剂 性能的温度宜小于200℃，较好为小于150℃，最好为小于125℃，取决于特 殊的荧光剂及树脂组成)下固化以降低对荧光剂的热应力或损伤。

较好的辐射固化的硅组合物包括一种下列通式的有机聚硅氧烷聚合物，或 其中至少一种有机聚硅氧烷聚合物具有下列通式的有机聚硅氧烷聚合物的混 合物：

其中：

X是含烯键的不饱和有机基团；

R和Y分别是两价连接基团；

m是0-1的整数；

D选自氢，1-最好不超过10个碳原子的烷基，高达20个碳原子的芳 基；

R1可以是相同或不同的单价取代基，选自高达20个碳原子的烷基和 高达20个碳原子的芳基；

R2可以是相同或不同的单价取代基，选自高达20个碳原子的烷基和 高达20个碳原子的芳基；

R3可以是相同或不同的单价取代基，选自高达20个碳原子的烷基和 高达20个碳原子的芳基；

R4可以是相同或不同的单价取代基，选自高达20个碳原子的烷基和 高达20个碳原子的芳基；

n是约35-1000的整数。

正如本领域中所公认的那样，取代不仅仅是允许的，而且通常是可取的， 并且期望在用于本发明的化合物上进行取代。在讨论和叙述中作为一种简化某 些用于本申请术语的手段，使用术语“基团”和“部分”以区分允许取代或可 以被取代的化学物质以及不允许或不能被取代的化学物质。因此，当使用术语 “基团”描述一种化合物或取代基时，所述化学物质包括基本的基团和带有常 规取代基的所述基团。当使用术语“部分”描述一种化合物或取代基时，它仅 仅包括未取代的化学物质。例如，词组“烷基基团”不仅包括开链的和环状的 饱和烃烷基取代基，如甲基，乙基，丙基，叔丁基，环己基，金刚烷基，十八 烷基等，而且还包括具有本领域中已知取代基(如羟基，烷氧基，乙烯基，苯 基，卤原子如氟、氯、溴、碘，氰基，硝基，氨基。羧基等)的烷基取代基。 另一方面，词组“烷基部分”仅限于纯的开链和环状的饱和烃烷基取代基，如 甲基，乙基，丙基，叔丁基，环己基，金刚烷基，十八烷基等。

本发明硅氧烷组合物可用式I表示。较好的有机聚硅氧烷的例子包括式I 有机聚硅氧烷中X是： Y是：

m＝1；D＝H；R是-CH2CH2CH2-；R1，R2，R3和R4均为-CH3的聚硅氧 烷。

丙烯酰氨基酰氨基硅氧烷(在本文中也称为ACMAS)是另一个较好的实 例。根据该实例，由式I限定的ACMAS是式I中X为CH2＝CH-；Y是： m＝1；D＝H；R是-CH2CH2CH2-；R1，R2，R3和R4均为-CH3的聚硅氧 烷。

另一个较好的有机聚硅氧烷是式I有机聚硅氧烷中X是CH2＝CH-；m＝0， D＝H，R是-CH2CH2CH2-；R1，R2，R3和R4均为-CH3的聚硅氧烷。

当可固化或可聚合物质与荧光剂掺混形成用于实施本发明的可聚合组合 物时，该可固化或可聚合物质应含有分别小于5％(重量)荧光剂以外的不可聚 合的有机物质(特别是那种分子量小于300，较好为小于500，最好为小于 2,000，优选分子量小于5,000的物质)，以及分子量小于300或500(较好为小 于1,000，最好为分子量小于2,000)的可聚合成分。由本发明的实践所造成的 改进的确切现象还未被弄清楚，但是它可能是例如聚合后粘合剂较高的分布均 匀性、荧光剂颗粒较高的填充密度、由于基本上消除了体系中溶剂的迁移而造 成的荧光剂层中较少的成分再分布、以及荧光剂层的固化过程中通过减少尺寸 变化而形成的较低的体系应力这些因素的结合。

较好的可聚合的组合物有丙烯酸酯类(包括甲基丙烯酸酯类，掺混物，混合 物，共聚物，三元共聚物，四元共聚物等，低聚物，大单体类等)，环氧树脂 类(同样包括共聚物，掺混物，混合物，三元共聚物，四元共聚物，低聚物， 大单体类等)，硅烷类，硅氧烷类(及其各种变体)，以及由这些可聚合活性基团 的混合物(如环氧-硅氧烷类，环氧-硅烷类，丙烯酰-硅烷类，丙烯酰-硅氧烷类， 丙烯酰-环氧类等)组成的可聚合的组合物。在本发明实施中发现丙烯酰氨基酰 氨基硅氧烷类是一族较好的可聚合组分。最好的丙烯酰氨基酰氨基硅氧烷类 (ACMAS)披露在美国专利5,091,483中，由于该专利披露了这些物质及其合成 方法而将其列于此引为参考。

在本发明实施中可向荧光剂层加入常规的添加剂，只要与必需组分的关键 特性不相悖即可。例如，在涂覆组合物和最终的荧光剂层中可存在光亮剂，白 色颜料，反光颗粒，着色剂，涂覆助剂，抗静电剂等，只要本发明的其它参数 不超标即可。一种特别有用的涂覆组合物的添加剂是含碳氟化合物的抗静电 剂，如全氟烷基磺酰氨基聚醚衍生物。较好的添加剂包括全氟烷基磺酰氟(如 FX-8)和聚醚二胺类(如JeffamineTM ED系列)的加成产物(参见美国专利 5,217,767)。另一类特别有用的涂覆组合物添加剂是性能改良剂，如用作硬度 改性剂的活性聚硅氧烷类(购自Th.Goldschmidt AG)。

一种较好的制造本发明荧光增感屏的方法包括如下步骤：将荧光剂和粘合 剂(以及任选的组分)掺混在一起形成含有分别小于5％(以总重量计)不可聚合 的有机组分和具有分子量小于300或500可聚合的组分的涂覆混合物；将混合 物涂覆在基材上，用一层光滑层(任选)或一层微网纹(microtexture)层(任选)覆盖 基材从而形成层压材料或粗糙度受控的表面；聚合所述组合物(剥离所述任选 的覆盖层)。最好组合物可射线固化(例如组合物中具有光引发剂，但它不计入 用于估算低分子量物质浓度的该层的总重量)并通过辐照进行聚合。

使用微网纹的覆盖片对本发明特别有效，当将覆盖片从聚合的组合物中除 去时，这种覆盖片使增感屏表面带有网纹。在将增感屏层压至胶片上时，通过 形成更小的接触面以及足够的渗漏空气的通道，使这种微网纹可用来防止增感 屏和X-光胶片的“粘连”(即非均匀的粘附)。通常，使用深度高达25微米表 面特征的微网纹覆盖片可形成网纹高度高达25微米的表面特征。

在本发明中制备“预结构”荧光增感屏也是有用的，即增感屏具有用于使 荧光剂定位地嵌入的网板，从而当使用储存荧光模式时，可用激发射线通过整 个表面辐照而非仅通过一点一点地辐照激发增感屏而加以完成。可如下完成该 过程：将要求的荧光剂分布图案蚀刻在载体元件的表面，该图案通常是小圆点 的点阵；随后向图案中充入本发明组合物；接着在图案中固化本发明组合物。 可使用常规的涂覆工艺(如帘流涂布，辊卷边涂布，刮刀边缘涂布，旋转涂布， 挤出涂布，片材涂布等)将组合物涂覆在蚀刻了图案的表面上，并擦去多余的 组合物以使组合物主要涂覆在图案上而非平坦的表面上。

本发明荧光增感屏的特征在于高荧光颗粒载带量(荧光颗粒与粘合剂之比 超过6∶1，宜至少为8∶1，较好至少为10∶1，最好为10∶1-18∶1)， 粘合剂制剂的高粘度(由于不含降低粘性的单体或溶剂)以及在固化的增感屏中 形成高的荧光剂填充密度。

可将较好的制造本发明荧光增感屏的方法归纳为组成一个系列的四个不 同的步骤。称重光聚合物混合物组分和荧光颗粒并将其掺混在一起，如连续地 使之通过市售的3-辊磨机(3-roll mill，如颜料研磨机)。通常混合物需要在磨 中通过几次以便均匀地掺混物料。随后将掺和的混合物分散在合适的基材上， 并最好将覆盖片放于混合物上，形成层压的或覆盖的结构以便保护该物料，不 受随后的工艺步骤所影响。覆盖片可以是固化过程中不与荧光层粘结的任何物 质。覆盖片上最好带有剥离涂层(如带有低粘性的硅氧烷树脂或碳氟化合物的 树脂涂层的纸或薄膜)。还可以使用很薄的覆盖片，这种覆盖片会粘合在荧光 剂层上并在荧光剂上作为保护覆盖层和/或剥离表面，但是最好使用施加这种 层的其它方法。随后使层压材料通过一系列间隙逐渐减小的辊，以得到最终要 求的荧光剂厚度。接着将层压材料热固化或者紫外光或电子束辐照固化，除去 覆盖片露出最终的荧光增感屏。如果覆盖片是透明的，不与荧光剂层表面粘 结，或者是打算与荧光剂层表面相粘合的，则可在照射过程中将其留在表面。 提供、固定、形成或施加抗静电表面涂层的较好的方法是在聚合过程中使抗静 电组分渗透或迁移至表面，或者以其它方式离开涂覆的荧光剂组合物的本体。 可以用单独的步骤施加抗静电层，但这不是最好的。如果以单独的步骤施加抗 静电层，则涂层的厚度宜小于8微米，较好为小于5微米，最好是0.02-2微米。

Trimax射线照相增感屏(3M公司)以T2，T6，T16等级别标称。“T” 数字越低，分辨率越高，曝光速度越低，制成增感屏的荧光剂粒径越小。射线 照相法的目的在于在获得最高分辨率的同时将X-射线照射量降至最低(较高速 率的曝光)。列于后面的比较例比较了市售标准增感屏的性能和本发明增感屏 的性能。

在比较荧光增感屏性能时，对X-光胶片影像要作某些测量。光密度用市售 的光密度计测定。将一种卤化银乳剂显影至一定程度，显影时未经X-射线照 射、未经任何辐射的照射(因为雾翳集中于卤化银)或经X-射线照射但不使用荧 光剂层(卤化银颗粒吸收X-射线(雾翳))。将用于荧光增感屏比较的X-射线剂量 设置在能得到“比雾翳多1(1 over fog)”的光密度值的剂量(例如，如果有雾翳 的胶片的光密度是0.24，则将剂量设置在使用增感屏时能得到1.24光密度的 剂量)。

荧光增感屏和胶片组合的相对曝光速度是获得要求的光密度值的胶片暴 光效率的指标，即需要多少剂量。在实施例中，该相对曝光速度是标准增感屏 所需的剂量除以本发明增感屏所需剂量，得到“比雾翳多1”的光密度。

CTF(对比度转换函数)是工业上用于量化X-光影像分辨率的指标。当欲成 像的特征尺寸减小时，由荧光增感屏转化的射线的散射变得更为明显。例如， 两个较小的贴近的特征常显示成较大的不能分辨的特征，这是由于荧光层的散 射淹没了分别来自两个较小特征的信息。放射学家使用CTF作为量化X-光影 像清晰度质量的手段。CTF是每毫米分辨的光线对的函数，在本文中，它被 定义成(受测光线对的暗区域和亮区域的光密度之差)除以(最大光线对的暗区 域和亮区域的光密度之差)的商。用于决定胶片/增感屏复合物CTF的光密度数 据是使用微密度计测定的。最大的CTF等于1.0，具有较佳分辨率的增感屏具 有较高的CTF。

比较例1

使用XD/a+射线照相胶片(明尼苏达州St.Paul，3M公司)和标准靶(target) 将Trimax T2和Trimax T6荧光增感屏(明尼苏达州St.Paul，3M公司)进行常 规暴光。暴光条件和所造成的经过计算的CTF如下所列。不使用荧光增感屏 的暴光胶片所得到的光密度为0.29。将所施加的剂量调整至使所有暴光所产生 的光密度都为1.29(“比雾翳多1”的条件)。 Trimax荧光    kVp    剂量    CTF    CTF    CTF    增感屏          (mR)        @2         @4        @6

                         1p/mm      1p/mm     1p/mm

T2      40     3.45       0.70       0.39      0.18

T2      60     2.137      0.6        0.33      0.15

T2      80     1.215      0.43       0.14      -

T6      40     1.82       0.67       0.28      -

T6      60     0.879      0.49       0.19      0.04

T6      80     0.501      0.32       0.09      -

实施例1

配制荧光剂与粘合剂之比约为12∶1、包括T6 Trimax荧光颗粒(明尼苏 达州St.Paul，3M公司)和可辐射固化的粘合剂的荧光增感屏。将31.35g T6 Trimax荧光颗粒、1.6g丙烯酰氨基酰氨基硅氧烷可聚合物质(ACMAS)(该可聚 合物质含有50重量％分子量为35,000的丙烯酰氨基酰氨基硅氧烷，50重量％ 分子量为10,000的丙烯酰氨基酰氨基硅氧烷，以及加入该混合物中的0.5％ DarocureTM 1173(一种购自EM Industries的自由基引发剂))、0.9g硬度改良剂 (它包括25重量份TEGO RC726，25重量份TEGO RC711(均购自Th. Goldschmidt AG)和1重量份DarocureTM 1173(称为711/726/1173的混合物))和 0.11g官能化JeffamineTM抗静电剂(JeffamineTM ED-900的FX-8衍生物，根据 美国专利5,217,767披露的方法制得，全氟辛基磺酰氟，分子量约502)的混合 物放入3-辊磨机中。将前面两组辊的间隙调节至0.005英寸(0.127mm)，将第 二和第三辊之间的间隙设置在0.002英寸(0.051mm)。第一辊的旋转速度为 3rpm，第二辊的旋转速度为9rpm，第三辊的旋转速度为28.25rpm。在从该辊 磨机中移出前将该混合物在辊磨机中研磨10次，随后将其分散在0.007英寸 (0.18mm)厚的聚酯基材上。将一张0.0023英寸(0.058mm)厚的聚酯覆盖片置于 混合物上形成叠层物，接着使该叠层物通过一对初始间隙为0.0243英寸 (0.06mm)的辊，使叠层物中的涂层厚度变为0.015英寸(0.38mm)。随后将辊间 间隙减小约0.003英寸(0.076mm)并使叠层物再次通过该组辊以进一步压缩混 合物。重复所述步骤直至形成的涂层厚度为0.004英寸(0.10mm)或0.005英寸 (0.127mm)。随后使用紫外光固化叠层物，除去覆盖片。使用与上述步骤相同 的步骤制得各种厚度的第二增感屏，将相似的增感屏置于市售X-光胶片 (XD/A+胶交片，3M公司)的两面使荧光剂层与胶片表面接触，形成增感屏-胶片 -增感屏叠层物，随后将一暴光掩蔽物置于上层增感屏上。

暴光数据：

kVp    高于T2标   mils厚度     CTF      CTF      CTF      剂量

       准速度     顶/底        @2       @4       @6        mR

                               1p/mm    1p/mm    1p/mm

40     1.126      4/4          0.64     0.32      -        3.06

40     1.346      5/5          0.69     0.25      0.12     2.56

60     0.680      4/4          0.56     0.27      -        3.14

60     0.688      5/5          0.46     0.13      0.01     3.11

实施例2

配制荧光剂与粘合剂之比约为9∶1、包括T6 Trimax荧光颗粒(明尼苏达 州St.Paul，3M公司)和可辐射固化的粘合剂的荧光增感屏。使用相同于实施 例1所述的方法，但是使用如下配方的混合物：

23.5g Trimax T6荧光剂

1.6g ACMAS掺混物，如实施例1

0.9g 711/726/1173

0.11g官能化的JeffamineTM抗静电剂

使用实施例1的方法，用该配方制得两种不同厚度的增感屏：一组增感屏 的厚度为0.003英寸(0.076mm)，另一组增感屏的厚度为0.005英寸(0.127mm)。 如实施例1制成增感屏-胶片-增感屏叠层物，并用X-射线暴光。

暴光数据

kVp       高于T2标   mils厚度    CTF     CTF      CTF     剂量

          准速度     顶/底       @2      @4       @6       mR

                                 1p/mm   1p/mm    1p/mm

40        1.558      3/3         0.73    0.42     0.25     2.21

40        1.462      5/5         0.70    0.31     0.16     2.36

60        0.793      3/3         0.58    0.31     0.15     2.69

60        0.739      5/5         0.51    0.21     0.12     2.89

kVp       高于T6标   mils厚度    CTF     CTF      CTF      剂量

     准速度     顶/底     @2       @4       @6       mR

                          1p/mm    1p/mm    1p/mm

80   0.442      3/3       0.50     0.21     0.10     1.13

80   0.365      5/5       0.38     0.12     0.05     1.37

实施例3

配制荧光剂与粘合剂之比约为12∶1、包括T6 Trimax荧光颗粒(明尼苏 达州St.Paul，3M公司)和可辐射固化的粘合剂的荧光增感屏。使用相同于实 施例1所述的方法，但是使用TEGO RC715代替TEGO RC711，其它组分如 下：

31.2g Trimax T6荧光剂

1.60g ACMAS掺混物，如实施例1

0.9g 715/726/1173

0.1g官能化的JeffamineTM抗静电剂

使用实施例1的方法，用本配方制得一组增感屏：每个增感屏的厚度为 0.004英寸(0.11mm)。如实施例1制成增感屏-胶片-增感屏叠层物，并用X-射 线暴光。

照射数据

kVp    高于T6标    mils厚度      CTF      CTF      CTF      剂量

       准速度      顶/底         @2       @4       @6        mR

                                 1p/mm    1p/mm    1p/mm

80     0.367       4/4           0.41     0.14     -         1.37

将实施例1-3的数据与比较例1中所列的标准增感屏的数据进行比较可清 楚地看到：使用适当选择的增感屏厚度和荧光剂与粘合剂的比例，在40kVp， 在超过两倍曝光速度，在每种分辨率(1p/mm)，本发明增感屏的CTF都与T2 增感屏相似或更高，在60kVp，在超过两倍的速度，本发明增感屏的分辨率再 次与T2增感屏相似。在60和80kVp与T6增感屏进行类似的比较，曝光速度 更快的本发明增感屏具有相似的或更高的CTF值。

本文描述的本发明增感屏的性能有很大的变化余地，具体地说，在增感屏 的曝光速度和分辨率之间存在一个平衡，并且每一个该因素都取决于荧光剂的 类型和粒径、荧光剂与粘合剂的比例以及增感屏的厚度。可以看到本文所述的 本发明增感屏在与标准增感屏具有相同分辨率时，显示出更具改进的曝光速 度，或者在相同的曝光速度时具有更高的分辨率，从而使病人仅接受较低的照 射剂量就能获得医生所需的信息。

发明的背景