專利名稱：多用途定向沖擊波發(fā)生裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于液電式?jīng)_擊波發(fā)生裝置，特別屬于長(zhǎng)壽命型沖擊波發(fā)生裝置。
背景技術(shù)：
體外沖擊波技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)治療已有二十年歷史，主要作用于治療人體泌尿系結(jié)石病。其作用原理是將產(chǎn)生的沖擊波利用反射體或聲學(xué)透鏡聚焦，通過(guò)水作介質(zhì)將聚焦沖擊波導(dǎo)入人體，并把能量聚焦在一個(gè)小的焦區(qū)內(nèi)，從而將結(jié)石粉碎?，F(xiàn)有的液電式?jīng)_擊波源即沖擊波發(fā)生裝置，其原理是利用一根電極棒的放電電極尖端置于橢球體第一焦點(diǎn)的水中通過(guò)高壓放電，產(chǎn)生液電效應(yīng)并形成放射狀的沖擊波，然后通過(guò)橢球形的金屬反射體將沖擊波聚焦在第二焦點(diǎn)上。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能量轉(zhuǎn)換效率高；其存在的不足是，電極尖端經(jīng)過(guò)多次放電以后，由于電火花消蝕作用，使間隙擴(kuò)大，產(chǎn)生放電不穩(wěn)定，從而第二焦點(diǎn)容易發(fā)生漂移，造成定位不準(zhǔn)確，治療效果降低。而且需要經(jīng)常更換電極棒，增加了治療成本和操作人員的工作量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明定向沖擊波發(fā)生裝置能夠很好的解決現(xiàn)有技術(shù)液電式?jīng)_擊波源存在的不足，產(chǎn)生定向發(fā)射的沖擊波，輸出方式多，除平行輸出外，需要聚焦時(shí)可用曲面穩(wěn)定聚焦，不會(huì)造成沖擊波聚焦焦點(diǎn)的漂移。由于放電端改用放電球等凸?fàn)钗铮瑯O大地延長(zhǎng)了使用壽命。放電球和震動(dòng)體連合于一體保證了液電沖擊波的高效率能量轉(zhuǎn)換，不需要使用電極棒，無(wú)需經(jīng)常更換易耗件，減少操作人員的工作量及設(shè)備運(yùn)行成本。并且除了能夠運(yùn)用在醫(yī)學(xué)治療設(shè)備外，還能利用本原理的方案，方便地應(yīng)用在其他領(lǐng)域如工業(yè)探傷、地球物理探測(cè)等等。
本發(fā)明的目的可以通過(guò)采取以下技術(shù)措施來(lái)達(dá)到
設(shè)計(jì)、制造一種多用途定向沖擊波發(fā)生裝置，包括高壓儲(chǔ)能電器和電極，以及電極間傳能轉(zhuǎn)能用液體；尤其是所述電極又包括負(fù)電極和正電極；所述負(fù)電極中部設(shè)有上凸起；所述正電極中部對(duì)應(yīng)設(shè)有下凸起。


圖1是本發(fā)明多用途定向沖擊波發(fā)生裝置結(jié)構(gòu)圖；圖2是所述沖擊波發(fā)生裝置弧面聚焦結(jié)構(gòu)圖；圖3是所述沖擊波發(fā)生裝置多段變徑圓錐內(nèi)臺(tái)面聚焦結(jié)構(gòu)圖；圖4是圖3所述聚焦結(jié)構(gòu)的局部放大示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖詳述本發(fā)明的實(shí)施例。
一種多用途定向沖擊波發(fā)生裝置，包括高壓儲(chǔ)能電器15和電極，以及電極間傳能轉(zhuǎn)能用液體9；尤其是所述電極又包括負(fù)電極1和正電極2；所述負(fù)電極1中部設(shè)有上凸起101；所述正電極2中部對(duì)應(yīng)設(shè)有下凸起201。傳能轉(zhuǎn)能用液體9在所述電極放電時(shí)有助于液電效應(yīng)的產(chǎn)生。
所述負(fù)電極1中部上凸起101內(nèi)部，設(shè)有與所述上凸起相互絕緣的觸發(fā)電極12；所述正電極2在所述下凸起201的相反方向設(shè)有定向沖擊波輸出面26。所述負(fù)電極1又包括上凸起101四周的基部，該基部的周邊與所述傳能轉(zhuǎn)能用液體9的容器壁連為一體。
具體實(shí)施例中，所述儲(chǔ)能電器15可以是高壓電容器，也可以是電池或其它儲(chǔ)能電器。所述與負(fù)電極1相連的容器壁和正電極2之間設(shè)有滑動(dòng)定向護(hù)套3。所述正電極2在負(fù)電極1的作用下，沿定向護(hù)套3作定向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
所述定向沖擊波輸出面26可以是平面或凹弧面，也可以是多段變徑圓錐內(nèi)臺(tái)面，按照聚焦與否及需要的工作對(duì)象而定。所述上凸起101和下凸起201起放電作用，可以是橢球形，例如圓球或橢圓球，以便產(chǎn)生高強(qiáng)能量的沖擊波，同時(shí)減緩放電中產(chǎn)生電極損耗，而且電極的損耗不會(huì)影響工作焦斑的大小或位置。在能量需求不高時(shí)，所述上凸起101和下凸起201也可以是三角形、柱臺(tái)形或甚至是細(xì)棒形。
所述定向沖擊波輸出面26一側(cè)還設(shè)有柔性液囊8，其中充滿清潔水或乳狀體的單純能量傳遞液體7，以用于傳遞沖擊波的能量。所述傳能轉(zhuǎn)能用液體9和單純能量傳遞液體7可以是清潔水。
所述傳能轉(zhuǎn)能用液體9所在的容器設(shè)有進(jìn)水口10和出水口11。
實(shí)用中，如圖1、2和圖3所示是定向沖擊波發(fā)生器結(jié)構(gòu)的截面圖，該波源的金屬震動(dòng)塊2可以造成圓柱體和橢圓柱體等多種形狀柱體，或球冠形等，根據(jù)不同需要進(jìn)行選擇。
定向沖擊波發(fā)生裝置可包括十多個(gè)部分，如高壓電容15，其高電位端接直流高壓輸入端14，其低電位端接輸入電壓參考零電位點(diǎn)及保護(hù)接地點(diǎn)13；直流高壓分別通過(guò)導(dǎo)線接入金屬震動(dòng)塊高電位電極2和金屬外殼零電位電極1。兩極間的放電腔內(nèi)注入傳能轉(zhuǎn)能用液體例如水9，并由注水口10和出水口11間歇或連續(xù)地注入新鮮水，并排出液電效應(yīng)作用后的水，以保證放電腔內(nèi)的傳能轉(zhuǎn)能用液體例如水9維持穩(wěn)定的化學(xué)成份，防止過(guò)度電離。當(dāng)觸發(fā)極12接入觸發(fā)電壓瞬間，激發(fā)高電位極2的下凸部201通過(guò)放電腔中的傳能轉(zhuǎn)能用液體例如水9向金屬外殼零電位極1的上凸部101瞬間放電，產(chǎn)生強(qiáng)烈的液電效應(yīng)，爆發(fā)式地瞬間推動(dòng)高電位極震動(dòng)塊2，因?yàn)榻饘僬饎?dòng)塊高電位極2在金屬外殼零電位極1間的筒狀滑動(dòng)護(hù)套3內(nèi)，由于護(hù)套3的定向作用，使震動(dòng)塊高電位極2作定向沖擊運(yùn)動(dòng)，在軟囊8內(nèi)的單純能量傳遞液體例如水7中形成定向沖擊波。如果定向沖擊波輸出面26是平面，則按射線6的方向輸出平面沖擊波，如圖1；如果定向沖擊波輸出面26是球面，則可輸出球面沖擊波，并射向球心，按射線6的方向，在球心聚焦為沖擊波聚焦點(diǎn)F，如圖2；如果定向沖擊波輸出面26為多段變徑圓錐內(nèi)臺(tái)面，則可形成環(huán)形沖擊波，并向環(huán)形沖擊波發(fā)射方向運(yùn)動(dòng)，如圖3和圖4，形成焦斑較大的環(huán)形沖擊波聚焦區(qū)。定向沖擊波輸出面26是按弧面排列的多面體，也可以達(dá)到同環(huán)形沖擊波聚焦區(qū)接近的效果。
定向沖擊波發(fā)射方向或聚焦方向，都置于液體例如水作介質(zhì)的作業(yè)體內(nèi)，如果作業(yè)體是人體病變部位，則用適當(dāng)能量的沖擊波，可起治療作用。例如調(diào)整球面沖擊波的焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)人體腎結(jié)石，即可將結(jié)石擊碎治療腎結(jié)石病。如果作業(yè)體是工業(yè)產(chǎn)品或水下地球物質(zhì)，利用沖擊波發(fā)射作用后的回波或透射波進(jìn)行接收分析，則可對(duì)工業(yè)產(chǎn)品內(nèi)部探傷或作地球物理量分析。
本實(shí)用新型多用途定向沖擊波發(fā)生裝置是利用高壓電在放電腔內(nèi)放電產(chǎn)生液電效應(yīng)生成沖擊波，推動(dòng)震動(dòng)塊在護(hù)套的定向作用下，使震動(dòng)塊瞬間作定向往返震動(dòng)，震動(dòng)塊的另一面也是置于水中的震動(dòng)面，瞬間壓迫水，由于水的不可壓縮持性，使得震動(dòng)沖擊能量利用水作為介質(zhì)定向傳播出去。如果壓迫水的震動(dòng)面是半球面或球冠，則沖擊波以球面向球心聚焦方式傳播，并使沖擊波在球心聚焦；如果震動(dòng)面是環(huán)形球面，則在球心的焦區(qū)是與環(huán)形寬度相關(guān)聯(lián)的一個(gè)焦區(qū)；如果震動(dòng)面是平面，則沖擊波是以平面縱向直線傳播。根據(jù)以上特性，可用于醫(yī)療領(lǐng)域作體外沖擊波治療機(jī)的波源；探測(cè)工業(yè)產(chǎn)品內(nèi)部狀況的波源；及作為水下地球物理探測(cè)器的波源。
權(quán)利要求1.一種多用途定向沖擊波發(fā)生裝置，包括高壓儲(chǔ)能電器(15)和電極，以及電極間傳能轉(zhuǎn)能用液體(9)；其特征在于所述電極又包括負(fù)電極(1)和正電極(2)；所述負(fù)電極(1)中部設(shè)有上凸起(101)；所述正電極(2)中部對(duì)應(yīng)設(shè)有下凸起(201)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定向沖擊波發(fā)生裝置，其特征在于所述負(fù)電極(1)中部上凸起(101)內(nèi)部，設(shè)有與所述上凸起絕緣的觸發(fā)電極(12)；所述正電極(2)在所述下凸起的相反方向設(shè)有定向沖擊波輸出面(26)；所述負(fù)電極(1)又包括上凸起(101)四周的基部，該基部的周邊與所述傳能轉(zhuǎn)能用液體(9)的容器壁連為一體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的定向沖擊波發(fā)生裝置，其特征在于所述儲(chǔ)能電器(15)是高壓電容器；所述與負(fù)電極(1)相連的容器壁和正電極(2)之間設(shè)有滑動(dòng)定向護(hù)套(3)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的定向沖擊波發(fā)生裝置，其特征在于所述傳能轉(zhuǎn)能用液體(9)所在的容器設(shè)有進(jìn)水口(10)和出水口(11)。
專利摘要一種多用途定向沖擊波發(fā)生裝置，包括高壓儲(chǔ)能電器(15)和電極，以及電極間傳能轉(zhuǎn)能用液體(9)；尤其是所述電極又包括負(fù)電極(1)和正電極(2)；所述負(fù)電極(1)中部設(shè)有上凸起(101)；所述正電極(2)中部對(duì)應(yīng)設(shè)有下凸起(201)。本裝置產(chǎn)生定向發(fā)射的沖擊波，輸出方式多，除平行輸出外，需要聚焦時(shí)可用曲面穩(wěn)定聚焦，不會(huì)造成沖擊波聚焦焦點(diǎn)的漂移。由于放電端改用放電球等凸?fàn)钗铮瑯O大地延長(zhǎng)了使用壽命。放電球和震動(dòng)體連合于一體保證了液電沖擊波的高效率能量轉(zhuǎn)換，不需要使用電極棒，無(wú)需經(jīng)常更換易耗件，減少操作人員的工作量及設(shè)備運(yùn)行成本。除運(yùn)用在醫(yī)學(xué)治療設(shè)備外，還能應(yīng)用在其他領(lǐng)域如工業(yè)探傷、地球物理探測(cè)等等。
文檔編號(hào)A61B17/225GK2691496SQ20032011873
公開(kāi)日2005年4月13日 申請(qǐng)日期2003年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月28日
發(fā)明者陳明 申請(qǐng)人:陳明