特許 7185350 放射線低減フィルター及び放射線低減フィルターの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-11-29

(45)【発行日】2022-12-07

(54)【発明の名称】放射線低減フィルター及び放射線低減フィルターの製造方法

(51)【国際特許分類】

   G21K 3/00 20060101AFI20221130BHJP

   A61B 6/10 20060101ALI20221130BHJP

【ＦＩ】

G21K3/00 W

A61B6/10 303

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2021165358

(22)【出願日】2021-10-07

【審査請求日】2021-10-08

(31)【優先権主張番号】10-2021-0111028

(32)【優先日】2021-08-23

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】521443450

【氏名又は名称】エイト マージン カンパニー，リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100091683

【弁理士】

【氏名又は名称】▲吉▼川 俊雄

(74)【代理人】

【識別番号】100179316

【弁理士】

【氏名又は名称】市川 寛奈

(72)【発明者】

【氏名】キム，サン ヒョン

(72)【発明者】

【氏名】ソン，スン ウォン

【審査官】牧 隆志

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０２０／０２３７３２３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１５－２１２６７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００９／０２２６２５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１４／０５４７０９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】泉 裕之 外3名，416. 酸化鉄を主成分とする被曝低減付加フィルタについて(第2報)，日本放射線技術学会雑誌，日本，1996年，52 巻, 10 号，p. 1462，https://www.jstage.jst.go.jp/article/jjrt/52/10/52_KJ00001353923/_article/-char/ja，Online ISSN 1881-4883, Print ISSN 0369-4305

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ２１Ｋ １／００ － ７／００

Ａ６１Ｂ ６／００ － ６／１４，３１３

Ｇ２１Ｆ １／００ － ９／３６

Ｇ０１Ｔ １／００ － ７／１２

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

放射線映像機器の放射部に装着される放射線低減フィルターであって、
前記放射線低減フィルターは、
放射線低減フィルターの全重量を基準に、
酸化リチウム（Ｌｉ _２ Ｏ）２～８．５重量％、酸化アルミニウム（Ａｌ _２ Ｏ _３ ）１４～２８重量％、二酸化ケイ素（ＳｉＯ _２ ）５５～７５重量％、酸化モリブデン（ＭｏＯ _３ ）０．００５～０．６重量％を含む組成物からなり、
酸化物態様でない金属元素を含まない、放射線低減フィルター。

【請求項2】

前記放射線低減フィルターは、
酸化ナトリウム（Ｎａ_２Ｏ）、酸化カリウム（Ｋ_２Ｏ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）、酸化バリウム（ＢａＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、二酸化チタン（ＴｉＯ_２）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）、五酸化リン（Ｐ_２Ｏ_５）、酸化スズ（ＳｎＯ_２）、酸化鉄（Ｆｅ_２Ｏ_３）をさらに含む組成物からなる、請求項１に記載の放射線低減フィルター。

【請求項3】

前記放射線低減フィルターは、
フィルターの全重量を基準に、
酸化リチウム（Ｌｉ_２Ｏ）３．５５重量％、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）２１．２重量％、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）６６．６重量％、酸化モリブデン（ＭｏＯ_３）０．００９重量％、酸化ナトリウム（Ｎａ_２Ｏ）０．５重量％、酸化カリウム（Ｋ_２Ｏ）０．０８重量％、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）０．２６重量％、酸化カルシウム（ＣａＯ）０．３８重量％、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）０．０４重量％、酸化バリウム（ＢａＯ）０．８９重量％、酸化亜鉛（ＺｎＯ）１．５重量％、二酸化チタン（ＴｉＯ_２）２．２８重量％、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）１．８８重量％、五酸化リン（Ｐ_２Ｏ_５）０．０２５重量％、酸化スズ（ＳｎＯ_２）０．１３重量％、酸化鉄（Ｆｅ_２Ｏ_３）０．０１５重量％を含む組成物からなる、請求項２に記載の放射線低減フィルター。

【請求項4】

前記放射線低減フィルターは、３ｍｍ～５ｍｍ厚さで形成される、請求項１に記載の放射線低減フィルター。

【請求項5】

請求項１～４のいずれか一項の放射線低減フィルターが装着された放射線映像機器。

【請求項6】

酸化リチウム（Ｌｉ_２Ｏ）、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）、酸化モリブデン（ＭｏＯ_３）を含む組成物からなる原材料を準備する段階（ｐｒｅｐａｒｉｎｇ）；
前記原材料を１６００℃～１８００℃の温度で溶融後に精練する段階（ｍｅｌｔｉｎｇ ａｎｄ ｒｅｆｉｎｉｎｇ）；
精練された前記溶融物を板状フィルターに成形する段階（ｓｈａｐｉｎｇ）；
成形された前記板状フィルターを後続熱処理して結晶化する段階（ｃｒｙｓｔａｌｉｚｉｎｇ）；及び
後続熱処理された前記板状フィルターを冷却させる段階（ｃｏｏｌｉｎｇ）
を含み、
前記原材料は、
原材料の全重量を基準に、
酸化リチウム（Ｌｉ _２ Ｏ）２～８．５重量％、酸化アルミニウム（Ａｌ _２ Ｏ _３ ）１４～２８重量％、二酸化ケイ素（ＳｉＯ _２ ）５５～７５重量％、酸化モリブデン（ＭｏＯ _３ ）０．００５～０．６重量％を含んで組成され、酸化物態様でない金属元素を含まない、放射線低減フィルターの製造方法。

【請求項7】

前記成形する段階後に、成形された前記板状フィルターを、あらかじめ設定された温度に徐々に加熱して応力を除去する段階（ａｎｎｅａｌｉｎｇ）をさらに含む、請求項６に記載の放射線低減フィルターの製造方法。

【請求項8】

前記結晶化する段階は、
前記板状フィルターを、最小１０分～最大６０分の範囲内で６５０℃に達するように漸次加熱する１次加熱段階と、最小１０分～最大１００分の範囲内で８００℃に達するように漸次加熱する２次加熱段階と、最小１０分～最大８０分の範囲内で９８０℃に達するように漸次加熱する３次加熱段階と、前記３次加熱したフィルターを、６０分以内の間に９８０℃に保たせる温度維持段階をさらに含む、請求項６に記載の放射線低減フィルターの製造方法。

【請求項9】

前記原材料は、
酸化ナトリウム（Ｎａ_２Ｏ）、酸化カリウム（Ｋ_２Ｏ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）、酸化バリウム（ＢａＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、二酸化チタン（ＴｉＯ_２）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）、五酸化リン（Ｐ_２Ｏ_５）、酸化スズ（ＳｎＯ_２）、酸化鉄（Ｆｅ_２Ｏ_３）をさらに含む組成物からなる、請求項８に記載の放射線低減フィルターの製造方法。

【請求項10】

前記原材料は、
原材料の全重量を基準に、
酸化リチウム（Ｌｉ_２Ｏ）３．５５重量％、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）２１．２重量％、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）６６．６重量％、酸化モリブデン（ＭｏＯ_３）０．００９重量％、酸化ナトリウム（Ｎａ_２Ｏ）０．５重量％、酸化カリウム（Ｋ_２Ｏ）０．０８重量％、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）０．２６重量％、酸化カルシウム（ＣａＯ）０．３８重量％、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）０．０４重量％、酸化バリウム（ＢａＯ）０．８９重量％、酸化亜鉛（ＺｎＯ）１．５重量％、二酸化チタン（ＴｉＯ_２）２．２８重量％、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）１．８８重量％、五酸化リン（Ｐ_２Ｏ_５）０．０２５重量％、酸化スズ（ＳｎＯ_２）０．１３重量％、酸化鉄（Ｆｅ_２Ｏ_３）０．０１５重量％を含む組成物からなる、請求項９に記載の放射線低減フィルターの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、放射線映像機器に装着可能な放射線低減フィルター及び放射線低減フィルターの製造方法に関し、より詳細には、放射線映像機器の撮影時に発生する放射線量を大幅に低減させ、周辺の関係者が不要な放射線に被爆することを防止する一方で、フィルターを非装着した場合に比べて同等又はより向上した撮影映像の品質を提供する放射線低減フィルター及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、病院で用いられる放射線映像機器は、放射線撮影室で主に用いられる固定型撮影装置と、手術室で主に用いられる移動型撮影装置とに区別される。

【0003】

移動型撮影装置は、その形状が略Ｃ状であることからＣアーム（Ｃ－ａｒｍ）とも呼ばれ、移動型撮影装置が手術室で用いられる場合、手術中に患部を撮影して整復（ｒｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）などが正常になされたかどうかが実時間で確認できる。

【0004】

移動型撮影装置は固定型に比べて、撮影時に放出される放射線量は少ないが、手術途中に持続して用いられるため、撮影装置周辺の医師、看護師及び患者などは手術過程で多量の放射線に被爆せざるを得ない。

【0005】

一方、固定型撮影装置は、持続して撮影がなされるものではないが、移動型に比べて１回撮影時に放出される放射線量が多いため、短期間に反復撮影をした場合、患者が多量の放射線に被爆することがある。

【0006】

放射線映像機器による被爆量を減らすための方案の一つとして、放射線遮蔽フィルターが提案されたことがある。

【0007】

従来の放射線遮蔽フィルターの一つとして、放射線遮蔽率の高い鉛（Ｐｂ）や銀（Ａｇ）などの金属を用いて製作したものがある。しかし、鉛や銀で製作された放射線遮蔽フィルターは、鮮明度や明暗対比などの映像品質が過度に低下するという問題点があった。

【0008】

韓国登録特許第１０－１６３８３６４号公報（先行発明）は、ケースの内部に水と粉末が充填されてなる液状型放射線遮蔽フィルターを提案している。しかし、当該先行発明も同様、放射線遮蔽の効果は期待できるが、銀（Ａｇ）素材の限界により、依然として、満足すべき映像品質が期待し難いという問題点があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【文献】韓国登録特許第１０－１６３８３６４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

本発明が解決しようとする課題は、放射線映像機器から撮影時に発生する放射線量を低減させ、周辺に位置している関係者が多量の放射線に被爆することを防止する放射線低減フィルター及び放射線低減フィルターの製造方法を提供することである。

【0011】

本発明が解決しようとする他の課題は、放射線低減フィルターが非装着された場合に比べて同等又 はより優れた映像品質を提供する放射線低減フィルター及び放射線低減フィルターの製造方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0012】

前述した課題を解決するための本発明の一実施例として、酸化リチウム（Ｌｉ_２Ｏ）、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）及び酸化モリブデン（ＭｏＯ_３）を含む組成物からなる放射線低減フィルターが提案される。

【0013】

本発明の他の実施例として、酸化リチウム（Ｌｉ_２Ｏ）、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）及び酸化モリブデン（ＭｏＯ_３）の他に、酸化ナトリウム（Ｎａ_２Ｏ）、酸化カリウム（Ｋ_２Ｏ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）、酸化バリウム（ＢａＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、二酸化チタン（ＴｉＯ_２）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）、五酸化リン（Ｐ_２Ｏ_５）、酸化スズ（ＳｎＯ_２）、酸化鉄（Ｆｅ_２Ｏ_３）をさらに含む組成物からなる放射線低減フィルターが提案される。

【0014】

本発明のさらに他の実施例として、前述の実施例の放射線低減フィルターが装着された放射線映像機器が提案される。

【0015】

本発明のさらに他の実施例として、酸化リチウム（Ｌｉ_２Ｏ）、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）、酸化モリブデン（ＭｏＯ_３）を含む組成物からなる原材料を準備する段階（ｐｒｅｐａｒｉｎｇ）；前記原材料を１６００℃～１８００℃の温度で溶融後に精練する段階（ｍｅｌｔｉｎｇ ａｎｄ ｒｅｆｉｎｉｎｇ）；前記精練された溶融物を鋳造、圧縮、圧延、浮遊の少なくとも一過程を経て板状フィルターに成形する段階（ｓｈａｐｉｎｇ）；及び、前記成形されたフィルターを後続熱処理して結晶化する段階（ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ）を含む放射線低減フィルターの製造方法が提案される。

【0016】

前記実施例の放射線低減フィルターの製造方法は、前記成形段階後に、前記成形されたフィルターを徐々に加熱して応力を除去する段階（ａｎｎｅａｌｉｎｇ）をさらに含むことができる。

【0017】

本発明のさらに他の実施例として、前記結晶化段階は、前記フィルターを、最小１０分～最大６０分の範囲内で６５０℃に達するように漸次加熱する１次加熱段階と、最小１０分～最大１００分の範囲内で８００℃に達するように漸次加熱する２次加熱段階と、最小１０分～最大８０分の範囲内で９８０℃に達するように漸次加熱する３次加熱段階と、前記３次加熱したフィルターを、６０分以内の間に９８０℃に保たせる温度維持段階をさらに含む、放射線低減フィルターの製造方法が提案される。
前記さらに他の実施例の放射線低減フィルターの製造方法は、酸化リチウム（Ｌｉ_２Ｏ）、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）、酸化モリブデン（ＭｏＯ_３）の他に、酸化ナトリウム（Ｎａ_２Ｏ）、酸化カリウム（Ｋ_２Ｏ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）、酸化バリウム（ＢａＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、二酸化チタン（ＴｉＯ_２）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）、五酸化リン（Ｐ_２Ｏ_５）、酸化スズ（ＳｎＯ_２）、酸化鉄（Ｆｅ_２Ｏ_３）をさらに含む組成物によってなり得る。

【発明の効果】

【0018】

本発明の実施例によれば、放射線映像機器から撮影時に発生する放射線量を顕著に低減させ、機器周辺の関係者が多量の放射線に被爆することを防止する。

【0019】

本発明の実施例によれば、放射線低減フィルターが非装着された場合に比べて同等又は優れた撮影映像の品質を保障する。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1A】実施例１の放射線低減フィルターが適用された放射線映像機器の撮影結果を示す写真である。

【図1B】実施例１の放射線低減フィルターが適用された放射線映像機器の撮影結果を示す写真である。

【図1C】実施例１の放射線低減フィルターが適用された放射線映像機器の撮影結果を示す写真である。

【図1D】実施例１の放射線低減フィルターが適用された放射線映像機器の撮影結果を示す写真である。

【図2】実施例２の放射線低減フィルターの製造方法を時系列的に示すフローチャートである。

【図3】実施例３の放射線低減フィルターの製造方法を時系列的に示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0021】

本明細書で使われる「実施例」という用語は、例示、事例又は図解のことなどを指し得る。ただし、本発明の対象は、本明細書に記述の実施例によって限定されず、本発明の技術的思想に含まれる実施例の変形（ｃｈａｎｇｅ）、変換（ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ）、均等物（ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ）又は代替物（ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｅ）のいずれをも本発明に含まれるものと理解されるべきであろう。

【0022】

本明細書において「含む」、「備える」、「有する」又はそれらと類似の用語が使われてよい。それらの用語が特許請求の範囲で使われる場合、更なる他の構成要素を排除しないという意味の開放的転換語（ｏｐｅｎ ｔｙｐｅ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ）である「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」として翻訳及び解釈されるべきである。

【0023】

特に断らない限り、技術的又は科学的な用語を含めて本明細書で使われる全ての用語は、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者によって一般に理解されるのとき同じ意味を有する。

【0024】

本発明において、「放射線映像機器」とは、放射線を用いて被検体を診断する装置のことを総称するものであり、病院で用いられるＸ線撮影機、Ｃアーム、ＣＴ撮影機、ＰＥＴＣＴ撮影機、及び産業現場で用いられる非破壊検査装備のいずれか一つを指すことができる。また、必ずしもそれらに限定するものではなく、放射線を用いて被検体を診断する装置であれば、その名称にかかわらずいかなる機器も本発明の「放射線映像機器」に相当する。

【実施例1】

【0025】

本発明の実施例１は、放射線映像機器の放射部に装着可能な放射線低減フィルターに関する。

【0026】

実施例１の放射線低減フィルターは、酸化リチウム（Ｌｉ_２Ｏ）、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）及び酸化モリブデン（ＭｏＯ_３）を含んで組成される。

【0027】

また、実施例１の放射線低減フィルターは、全重量を基準に、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）５５～７５重量％、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）１４～２８重量％、酸化リチウム（Ｌｉ_２Ｏ）２～８．５重量％、酸化モリブデン（ＭｏＯ_３）０．００５～０．６重量％で組成されてよい。

【0028】

二酸化ケイ素は、放射線低減フィルターがガラス状となるようにし、実施例１の放射線低減フィルターを構成する組成物成分において最大の重量比を占める。二酸化ケイ素の重量比が５５重量％未満であると、酸化アルミニウム、酸化リチウム、酸化モリブデンの重量比が相対的に高くなり、撮影映像の鮮明度が低下することがある。また、二酸化ケイ素の重量比が７５重量％を超えると、酸化アルミニウム、酸化リチウム、酸化モリブデンの重量比が相対的に低くなり、フィルターの強度又は放射線低減性能が低下することがある。

【0029】

酸化アルミニウムは、低エネルギー領域の放射線を遮蔽し、組成物の硬化を誘導する。酸化アルミニウムの重量比が２８重量％を超えると、撮影映像の対比（Ｃｏｎｔｒａｓｔ）が増加することから、撮影映像において対象体の識別がし難くなることがある。酸化アルミニウムの重量比が１４重量％未満であると、低エネルギー領域の放射線低減能力が低下することがある。

【0030】

酸化リチウムは、放射線低減フィルターの耐水性（ｗａｔｅｒ－ｐｒｏｏｆｉｎｇ）及び耐熱性（ｔｈｅｒｍａｌ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）を改善する。また、酸化リチウムは、放射線低減フィルターの表面を強化させる役割を担う。酸化リチウムが組成されることにより、放射線低減フィルターを薄板状に成形しても、十分の耐久性を提供する。

【0031】

酸化モリブデンは重量比によって放射線低減フィルターの光透過率を決定する。酸化モリブデンは、フィルターの製造工程において結晶化核を形成するのに寄与する一方、その含有量によってフィルターの着色程度に寄与する。酸化モリブデンが多量で含まれると、フィルターの粘度が低下する。酸化モリブデンは相対的に少量で含まれる必要があり、重量比が０．６重量％を超えると、撮影映像の鮮明度が低下することがある。

【0032】

実施例１の放射線低減フィルターは、酸化リチウム（Ｌｉ_２Ｏ）、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）及び酸化モリブデン（ＭｏＯ_３）の他に、酸化ナトリウム（Ｎａ_２Ｏ）、酸化カリウム（Ｋ_２Ｏ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）、酸化バリウム（ＢａＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、二酸化チタン（ＴｉＯ_２）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）、五酸化リン（Ｐ_２Ｏ_５）、酸化スズ（ＳｎＯ_２）、酸化鉄（Ｆｅ_２Ｏ_３）をさらに含む組成物からなり得る。

【0033】

ここで、放射線低減フィルターは、前記組成物の全重量を基準に、酸化リチウム（Ｌｉ_２Ｏ）３．５５重量％、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）２１．２重量％、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）６６．６重量％、酸化モリブデン（ＭｏＯ_３）０．００９重量％、酸化ナトリウム（Ｎａ_２Ｏ）０．５重量％、酸化カリウム（Ｋ_２Ｏ）０．０８重量％、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）０．２６重量％、酸化カルシウム（ＣａＯ）０．３８重量％、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）０．０４重量％、酸化バリウム（ＢａＯ）０．８９重量％、酸化亜鉛（ＺｎＯ）１．５重量％、二酸化チタン（ＴｉＯ_２）２．２８重量％、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）１．８８重量％、五酸化リン（Ｐ_２Ｏ_５）０．０２５重量％、酸化スズ（ＳｎＯ_２）０．１３重量％、酸化鉄（Ｆｅ_２Ｏ_３）０．０１５重量％の組成比からなり得る。

【0034】

酸化ナトリウムは、放射線低減フィルターの耐衝撃性（ｓｈｏｃｋ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）を増加させ、且つ、二酸化ケイ素と酸化アルミニウムが固体化する際に、各成分を均一に分布（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）させる。

【0035】

酸化ストロンチウムは、放射線を低減させる役割を担う。酸化バリウムは、フィルターの生産において酸化鉛の代替材として用いられる。酸化亜鉛は、結晶化したフィルターの表面上にマクロ構造が形成されることを防止することによってフィルターの表面を強化させる。

【0036】

五酸化リン、酸化カリウム、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ジルコニウム、酸化鉄は、放射線低減フィルターの強度及び耐久性を増加させる。

【0037】

二酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化スズは、フィルターの結晶化工程中に微結晶化構造に影響を及ぼすように許容する。

【0038】

上記に例示された組成物で製造された放射線低減フィルターは、３ｍｍ～５ｍｍの厚さにおいて光透過率７０％以上を示し、紫外線（ＵＶ）の吸収率が増加するので、放射線を十分に低減させると同時に高品質の撮影映像を保障することができる。

【0039】

放射線遮蔽率試験
表１に、実施例１に係る放射線低減フィルターの放射線遮蔽率試験の測定環境及び遮蔽結果を示す。

【0040】

【表1】

【0041】

表１において、遮蔽率は、式１によって算出した。

【0042】

【数1】

【0043】

式１において、I_１は、試験片を位置させる前に測定された電離電流（Ａ）であり、I_２は、試験片を位置させた後に測定された電離電流（Ａ）である。

【0044】

表１に見られるように、実施例１に係る放射線低減フィルターは、７１．１％の優れた遮蔽率を示した。

【0045】

映像結果物試験
表２に、実施例１に係る放射線低減フィルターを装着した放射線映像機器の撮影結果を確認するための試験条件を示す。

【0046】

【表2】

【0047】

表２の試験条件において、実施例１の放射線低減フィルターをＣアームのビーム放射部に位置させた状態で、放射線低減フィルターの個数を異ならせて測定した。

【0048】

図１Ａ～図１Ｄは、実施例１の放射線低減フィルターが適用された放射線映像機器の撮影結果を示す写真である。具体的に、図１Ａ及び図１Ｂはそれぞれ、１個（１ｅａ）の５ｍｍ放射能低減フィルターをビーム放射部に装着して撮影した結果物であり、図１Ｃ及び図１Ｄはそれぞれ、２個（２ｅａ）の５ｍｍ放射能低減フィルターをビーム放射部に装着して撮影した結果物である。

【0049】

図１Ａ～図１Ｄにおいて、横に表示された４本の線Ｌ１～Ｌ４は、実施例１の放射線低減フィルターが装着されたまま撮影された映像において、血管や骨格が十分に映像内に表示されるかどうか確認できるように表すテスト標識である。

【0050】

図１Ａ及び図１Ｂの映像結果物に見られるように、１個（１ｅａ）の５ｍｍ放射能低減フィルターを装着した場合、４本の標識線Ｌ１，Ｌ２が鮮明に見えることが確認できる。また、図１Ｃ及び図１Ｄの映像結果物に見られるように、２個（２ｅａ）の５ｍｍ放射能低減フィルターを装着して放射線遮蔽率を一段階さらに高めた場合にも、相変らず４本の標識線Ｌ３，Ｌ４が鮮明に見えることが確認できる。

【実施例2】

【0051】

実施例２は、実施例１の放射線低減フィルターを製造する方法に関し、図２は、実施例２のフィルターの製造方法を時系列的に示すフローチャート（ｆｌｏｗｃｈａｒｔ）である。

【0052】

図２を参照すると、実施例２のフィルターの製造方法は、原材料を準備する段階（Ｓ１１０）、前記原材料を溶融及び精練する段階（Ｓ１２０）、精練された溶融物を板状フィルターに成形する段階（Ｓ１３０）、及び成形されたフィルターを結晶化する段階（Ｓ１５０）を含んでなり、前記成形段階（Ｓ１３０）後に、応力を除去する段階（Ｓ１４０）又は透明度を向上させるための切削段階（図示せず）をさらに含むことができる。

【0053】

原材料準備段階（Ｓ１１０）において、原材料は、酸化リチウム（Ｌｉ_２Ｏ）、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）及び酸化モリブデン（ＭｏＯ_３）を含む組成物からなる。このとき、原材料の全重量を基準に、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）５５～７５重量％、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）１４～２８重量％、酸化リチウム（Ｌｉ_２Ｏ）２～８．５重量％、酸化モリブデン（ＭｏＯ_３）０．００５～０．６重量％の組成比からなり得る。

【0054】

次に、原材料の溶融及び精練段階（Ｓ１２０）が行われる。

【0055】

溶融及び精練段階（Ｓ１２０）は、準備した原材料を、１６００℃～１８００℃の温度で加熱して溶融（ｍｅｌｔｉｎｇ）した後、溶融物から気体内包物（又は、気泡）を除去することによって不純物を精練（ｒｅｆｉｎｉｎｇ）する段階である。

【0056】

次に、溶融物の成形段階（Ｓ１３０）が行われる。

【0057】

成形段階（Ｓ１３０）は、溶融物を、鋳造法（ｆｏｒｇｉｎｇ）、圧縮法（ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｎｇ）、圧延法（ｒｏｌｌｉｎｇ）及び浮遊法（ｆｌｏａｔｉｎｇ）の少なくとも一つの手法を用いて板状フィルターに形成させる過程である。成形段階（Ｓ１３０）は、必ずしもそれらの過程に限定される必要はなく、フルコール法（Ｆｏｕｒｃａｕｌｔ）、ピッツバーグ法（Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇ）、フュージョンダウンドロー法（Ｆｕｓｉｏｎ Ｄｏｗｎ Ｄｒａｗ）などの様々な手法によって行われてよい。

【0058】

次に、応力除去段階（Ｓ１４０）が行われる。

【0059】

応力除去段階（Ｓ１４０）は、成形されたフィルターを、あらかじめ設定された温度に徐々に加熱しながら、以前の工程で流入した内部残留応力を除去する段階であって、アニーリング（ａｎｎｅａｌｉｎｇ）工程として理解されてよい。

【0060】

アニーリング工程により、成形フィルターは、４５０～６００℃までに徐々に加熱される過程で全体的に均一に熱を吸収しながら、フィルターに内在している応力が除去される程度に十分に柔らかくなる。

【0061】

一方、本明細書及び特許請求の範囲において、「応力の除去」とは、応力の完全な除去の他にも、応力をあらかじめ設定された基準以下に緩和したり或いはおよそ完全に除去することと解釈されてもよい。また、強度信頼性に対して厳格な要求条件が提示されない場合、応力除去段階（Ｓ１４０）は省略されてもよい。

【0062】

次に、結晶化段階（Ｓ１５０）が行われる。

【0063】

結晶化段階（Ｓ１５０）は、アニーリングされたフィルターを後続熱処理する方法で実行されてよい。

【0064】

例えば、結晶化段階（Ｓ１５０）は、フィルターをセラミック炉（ｃｅｒａｍｉｃｓ ｆｕｒｎａｃｅ）又はセラミックチャンバー（ｃｅｒａｍｉｃｓ ｃｈａｍｂｅｒ）に投入し、後続熱処理過程を行うことによって、成形フィルターを十分に強化させる段階である。

【0065】

その後、フィルターの透光性の向上又はフィルター表面の平坦化のためのエッチング段階（図示せず）及び冷却段階（図示せず）の少なくとも一つがさらに含まれてよい。冷却段階は、前記Ｓ１５０段階の後続熱処理が終了した後、フィルターを室温で又はあらかじめ設定された温度で十分に冷却させる段階である。

【0066】

以上の工程によって製造されたフィルターは、成形過程において冷却及び再加熱により引張応力ができて内部強度が強化し、外部衝撃に強いという特性を有する。

【実施例3】

【0067】

実施例３は、実施例１の放射線低減フィルターを製造するための方法である。

【0068】

図３は、実施例３の放射線低減フィルターを製造するための方法を示すフローチャートである。

【0069】

図３を参照すると、実施例３の方法は、原材料を準備する段階（Ｓ２１０）、原材料を溶融後に精練する段階（Ｓ２２０）、板状フィルターに成形する段階（Ｓ２３０）、応力を除去する段階（Ｓ２４０）、順次の加熱によりフィルターを結晶化する段階（Ｓ２５０～Ｓ２７０）、及び一定温度の維持によりフィルターの結晶構造を均質化する段階（Ｓ２８０）を含む。

【0070】

実施例３の原材料準備段階（Ｓ２１０）、溶融及び精練段階（Ｓ２２０）、フィルター成形段階（Ｓ２３０）、応力除去段階（Ｓ２４０）は、実施例２の原材料準備段階（Ｓ１１０）、溶融及び精練段階（Ｓ１２０）、フィルター成形段階（Ｓ１３０）、応力除去段階（Ｓ１４０）と同一であり、その重複する説明は省く。

【0071】

１次加熱段階（Ｓ２５０）は、応力の除去されたフィルターを、セラミックチャンバーで最小１０分～最大６０分の範囲内で約６５０℃の温度に達するように漸次加熱する段階である。好ましくは、約３０分の範囲内で６５０℃まで漸次加熱する。

【0072】

２次加熱段階（Ｓ２６０）は、１次加熱した６５０℃のフィルターを、さらに、最小１０分～最大１００分の範囲内で８００℃まで達するように漸次加熱する段階である。好ましくは、１次加熱した６５０℃のフィルターを、約２０分の範囲内で８００℃まで漸次加熱する。１次及び２次加熱によってフィルター内に結晶化核が形成されながら、セラミックガラスからなるフィルターが作られる。

【0073】

３次加熱段階（Ｓ２７０）は、２次加熱された８００℃のフィルターを、さらに、最小１０分～最大８０分の範囲内で９８０℃まで達するように漸次加熱する段階である。好ましくは、２次加熱した８００℃のフィルターを、約２５分間、５℃／分の速度で９１８℃まで漸次加熱する。１次及び２次加熱によって結晶化核が形成されると、３次加熱により、前記形成された結晶化核を十分に成長させる。

【0074】

温度維持段階（Ｓ２８０）は、３次加熱した最高温度を、６０分以内の間に保たせる段階である。好ましくは、３次加熱による最大温度、すなわち、９１８℃を約１０分間維持させる。あらかじめ設定された時間の間に一定温度に維持させることにより、結晶の微細構造が均質化する。

【0075】

その後、フィルターの透光性の向上又はフィルター表面の平坦化のためのエッチング段階（図示せず）及び冷却段階（図示せず）の少なくとも一つがさらに含まれてよい。冷却段階は、前記Ｓ２８０段階の温度維持が終了した後、フィルターを室温で又はあらかじめ設定された温度で十分に冷却させる段階である。

【0076】

一方、実施例３の製造方法で用いられる原材料は、酸化リチウム（Ｌｉ_２Ｏ）、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）、酸化モリブデン（ＭｏＯ_３）、酸化ナトリウム（Ｎａ_２Ｏ）、酸化カリウム（Ｋ_２Ｏ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）、酸化バリウム（ＢａＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、二酸化チタン（ＴｉＯ_２）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）、五酸化リン（Ｐ_２Ｏ_５）、酸化スズ（ＳｎＯ_２）、酸化鉄（Ｆｅ_２Ｏ_３）を含む組成物からなり得る。

【0077】

このとき、前記実施例３において、原材料の組成比は、全重量を基準に、酸化リチウム（Ｌｉ_２Ｏ）３．５５重量％、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）２１．２重量％、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）６６．６重量％、酸化モリブデン（ＭｏＯ_３）０．００９重量％、酸化ナトリウム（Ｎａ_２Ｏ）０．５重量％、酸化カリウム（Ｋ_２Ｏ）０．０８重量％、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）０．２６重量％、酸化カルシウム（ＣａＯ）０．３８重量％、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）０．０４重量％、酸化バリウム（ＢａＯ）０．８９重量％、酸化亜鉛（ＺｎＯ）１．５重量％、二酸化チタン（ＴｉＯ_２）２．２８重量％、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）１．８８重量％、五酸化リン（Ｐ_２Ｏ_５）０．０２５重量％、酸化スズ（ＳｎＯ_２）０．１３重量％、酸化鉄（Ｆｅ_２Ｏ_３）０．０１５重量％となり得る。

【0078】

また、実施例３の方法において、フィルターの結晶化又は均質化を促進するために、原材料に酸化タンタル（Ｔａ_２Ｏ_５）がさらに含まれてよい。または、原材料のうち、二酸化チタン（ＴｉＯ_２）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）、酸化スズ（ＳｎＯ_２）の少なくとも一つに替えて酸化タンタル（Ｔａ_２Ｏ_５）が含まれてもよい。

【0079】

以上、本発明に係るいくつかの実施例を参照して説明したが、当該技術分野における通常の知識を有する者であれば、後述する特許請求の範囲に記載の本発明の思想及び領域から逸脱しない範囲内で本発明を様々に修正及び変更させ得ることが理解できよう。

【要約】      （修正有）

【課題】放射線映像機器に装着可能な放射線低減フィルターとその製造方法を提供する。
【解決手段】放射線低減フィルターは、酸化リチウム（Ｌｉ_２Ｏ）、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）及び酸化モリブデン（ＭｏＯ_３）を含む組成物からなる。酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、酸化モリブデン（ＭｏＯ３）を含む組成物からなる原材料を１６００℃～１８００℃の温度で溶融後に精練し、精練された前記溶融物を板状フィルターに成形し、成形された前記板状フィルターを後続熱処理して結晶化し、後続熱処理された前記板状フィルターを冷却させて製造する。
【選択図】図２

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図1D】

【図2】

【図3】