東レ株式会社（本社：東京都中央区、代表取締役社長：大矢 光雄、以下「東レ」）は、このたび、非破壊Ｘ線検査1)の高速化と稼働率向上に貢献する、高耐久な短残光シンチレータパネル2)を開発し2024年6月より国内外向けに販売を開始しました。
非破壊Ｘ線検査は、半導体、電子部品、食品など、不良や異物混入などが発生した場合に、社会インフラ停止、自動車事故、健康被害など、大きな社会影響がある製品の品質保証の手段として、多く採用されております。また、①検査装置市場の成長 ②検査対象品種の拡大 ③インライン化による全数検査の採用、と大きく３つの要因により、Ｘ線検査装置市場は年率約10％と高い成長が見込まれ、近年では検査数増大に対応するため、高速化のニーズが高まっております。
検査を高速化するには、製品やカメラを高速で動かし、高速撮像する事で1製品当たりの検査時間を短縮しますが、汎用的なGOS：Tb蛍光体３)を用いたシンチレータパネルでは、搬送方向に尾を引くなど不鮮明な画像（図１参照）になる課題がありました。蛍光体の残光4)が短いGOS：Pr蛍光体 ５)を採用することで画像鮮明化が行われていますが、GOS：Tb蛍光体に対し輝度が低いという課題がありました。また、非破壊高速X線検査は24時間連続稼働で使用されるケースが多く、X線照射によるシンチレータパネルの輝度劣化が進み、X線検出器の交換サイクルが短くなる課題もありました。
今回、東レが独自開発した高反射率フィルムをベースフィルムに採用する事でシンチレータパネルの初期輝度6)を最大21％向上させる事に成功しました（表１参照）。また、輝度劣化が進む原因を解明し対策する事で、当社加速試験後の輝度7)では従来技術対比、最大３0％改善させる事に成功しました（グラフ１参照）。
この高輝度化と輝度劣化を抑制する２つの技術を融合させる事で、高速非破壊Ｘ線検査用に高耐久なシンチレータパネルを実現し、製品価値としてお客様に認められた事で販売を開始いたしました。
表１ 当社シンチレータパネル 初期輝度の比較
当社シンチレータでの比較 | 従来技術 | 新技術 | 従来比 |
蛍光体 | GOS：Pr | ⇐ | － |
初期輝度 @400μｍ厚 | 100％ | 121％ | 21％向上 |
- 初期輝度：当社所有装置にて管電圧70kV/付加フィルター無し条件での測定結果。従来技術の初期輝度を100％とした時の相対値で記載。
- 加速試験後の輝度：当社所有装置にて初期輝度測定後、60ｋＶで累積1.1ＭＧｙをＸ線照射後、50日後の輝度値。両技術ともに初期輝度100％とした時の相対値で記載。
グラフ１ 当社シンチレータパネルの加速試験による輝度変化
図１ Ｘ線インライン検査の高速搬送時の撮像画像（東レで取得）
電子部品を搬送速度：９０m／分で測定時の撮像画像
東レは、お客様のニーズに応えるX線シンチレータパネルの新製品を開発、提供することで本分野でのリーディングポジションを維持すると共に、企業理念である「わたしたちは新しい価値の創造を通じて社会に貢献します」を実現していくため、社会を本質的に変える革新素材の創出に取組み続けてまいります。
以 上
＜語句説明＞
１） 非破壊Ｘ線検査
Ｘ線を照射し透過する量の違いを検出する事で被写体を分解する事なく内部の欠けや傷の有無を検査する方法。
２） 短残光シンチレータパネル
X線よって励起され、蛍光（シンチレーション）発光する物質であるシンチレータの中でＸ線照射を停止した後に残る発光が一定量になるまでの時間が短いシンチレータをパネル状にしたもの。
３） GOS:Tb
テルビウムドープ酸硫化ガドリニウム。Ｘ線を吸収した後に、可視光の光に変えて放出する蛍光体の一種で、汎用的に使われる。
４） 残光
Ｘ線照射を停止した後に残る発光。X線照射停止後、輝度が1/e(ネイピア数)となるまでの時間であるDecay Timeと、一定時間後の残光量（残光輝度/初期輝度）が指標とされる。
５） GOS：Pr
プラセオジムドープ酸硫化ガドリニウム。Ｘ線を吸収した後に、別の波長の光に変えて放出する蛍光体の一種で、GOS:Tbより残光が短い。
６） 初期輝度
厚み400μmの弊社製品を当社所有装置にて管電圧70kV/付加フィルター無し条件での測定結果。従来技術を１００％とした時の相対値で記載。
７） 加速試験後の輝度
当社所有装置にて初期輝度測定後、60ｋＶで累積1.1MGyをＸ線照射した後、50日後の輝度値。初期輝度100％とし相対値との差異を記載。
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東麗工業股票型公司（總部位於東京中央區、代表董事社長：大矢光雄，以下簡稱“東麗”）於此次開發了高耐久的短殘光閃爍體面板，用於加速非破壞性X射線檢測1）和提高可操作性，並從2024年6月開始面向國內外銷售。
非破壞性X射線檢測被廣泛採用作爲保證食品、半導體、電子部品等產品的質量，並保證當存在質量問題或異物混入等情況時社會基礎設施的正常運行、汽車事故、健康危害等的手段。此外，根據以下三大因素：①檢測設備市場的增長②檢測對象品種的擴大③採用全數檢測的在線化，預計X射線檢測設備市場將以每年約10％的高增長率增長。近年來，隨着檢測數量的增加，需要加快檢測速度。
要加速檢測，可以將產品或相機高速移動並進行高速成像，以縮短每個產品的檢測時間。然而，在使用通用GOS:Tb熒光體的閃爍體面板時，會出現模糊的圖像（參見圖1）和其他問題。通過採用殘光4)較短的GOS:Pr熒光體5)，圖像更加清晰，但是也存在着低亮度的GOS:Tb熒光體的問題。此外，非破壞性高速X射線檢測往往需要24小時連續運行，這增加了X射線照射造成的閃爍體面板亮度損失，並減少了更換X射線探測器的週期。
此次，東麗成功地將高反射率薄膜用於基板，將閃爍體面板的初始亮度6)最大提高了21％（請參見表1）。此外，通過解析並對抗導致亮度損失的原因，我們成功地提高了我們的初始亮度7)，與傳統技術相比最高提高了30％（請參見圖1）。
通過將這兩種技術：高亮度化和亮度損失抑制相結合，我們實現了一種高耐久的閃爍體面板，用於高速非破壞性X射線檢測，產品價值得到了客戶的認可，因此開始銷售。
表1: 我們的閃爍體面板的初始亮度比較
我們的閃爍體比較 | 傳統技術 | 新技術 | 與傳統技術相比 |
熒光體 | GOS：Pr | ⇐ | － |
初始亮度 @ 400μm 厚度 | 100％ | 121％ | 提高了21％ |
- 初始亮度：在我公司擁有的設備上，在管電壓70kV/無附加濾光片的條件下測量的結果。描述的相對值是參考傳統技術的初始亮度。
- 加速測試後的亮度：我們公司擁有的設備在初期亮度測量之後，經過60 kV的X射線照射並累積1.1 MGy後的50天亮度值。用於描述兩種技術的相對值都是相對於初始亮度爲100％。
圖1: 我們的閃爍體面板經過加速試驗的亮度變化
圖1 X射線內聯檢測高速傳送時的成像圖像（由東麗工業獲得）
電子元器件在輸送速度爲90m/分時的成像圖像
東麗工業正在開發和提供新的X射線閃爍體面板產品，以保持在這一領域的領先地位，並通過創造新價值來實現企業理念，即“通過創造新價值爲社會做出貢獻”，繼續努力創造改變社會本質的革新材料。
以上
＜詞語解釋＞
1）非破壞性X射線檢測
通過檢測透射的X射線量的差異來檢測內部缺陷或損傷，而不需要拆解被檢測物體。
2）短閃爍閃爍體面板
將X射線激發後發出熒光（閃爍）光的物質，取其殘留光直到其發光量達到一定量爲止，並製作成面板形狀的閃爍體。
3）GOS:Tb
鈰鏑摻雜硫化鏑。作爲一種熒光體，它吸收X射線並將其轉化爲可見光，是一種通用材料。
4）殘留光
在X射線照射停止後殘留的發光。殘留光亮度/初期亮度與衰減時間，即衰減時間和殘餘光度/初始光度的比例，是指標。
5）GOS:Pr
鐠摻雜的硫化鏑。作爲一種熒光體，吸收X射線並將其轉化爲光，但比GOS:Tb具有更短的殘留光。
6）初始亮度
本公司製造的厚度爲400μm的產品在70kV/無附加過濾器的條件下測得的亮度結果。以傳統技術爲100%時的相對值描述。
7）加速試驗後的亮度
本公司機器測量初始亮度後，再經過60kV累計照射1.1MGy的X射線，50天后的亮度值。以初始亮度100%時的相對值和差異描述。
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