Study on Fabrication and Photoluminescent Properties of Fine Phosphor Film for Application of Radiation Image Sensor

방사선 영상센서 적용을 위한 미세 발광체 필름 제조 및 광학적 특성에 관한 연구

In this paper, the fabrication and feasibility study of clinical application with euripium doped gadollium oxide ($Gd_2O_3$:Eu) nano phosphor derived by low-temperature solution combustion method. From the fabricated phosphor, the photoluminescent characteristic and linearity as a function of phosphor film thickness were investigated to evaluate x-ray converstion properties. From the experimental results, the luminescent intensity was $2945pC/cm^2$-mR at $270{\mu}m$ $Gd_2O_3$:Eu film and this value is higher 1.2 time the conventional bulk phosphor, which is possible to imaging acquisition. And good linearity was shown at x-ray exposure range for clinical diagnostic application.

본 연구에서는 고해상도 영상획득을 위해 저온액상법을 이용하여 Europium doped gadollium oxide($Gd_2O_3$:Eu) 미세 형광체를 제조하여 입자의 형상 및 구조를 분석하였으며, 발광체 필름에 대한 방사선에 대한 광학적 반응특성 실험을 통해 고해상도 영상검출기 적용 가능성을 확인하였다. 제조된 형광체 필름 두께에 따른 광량 및 선량에 따른 발광의 선형성을 조사하였다. 측정결과, $270{\mu}m$ 두께의 $Gd_2O_3$:Eu에서 $2945pC/cm^2/mR$의 발광 강도로 이 값은 벌크 형광체 필름의 발광 강도보다 약 1.2배 높은 영상 획득을 위한 충분한 신호임을 확인할 수 있었다. 또한, 임상 진단 영역의 X선 조사선량 범위에서 대체로 좋은 선형적 특성을 보였다.