多用途定向衝擊波發生裝置的製作方法

2023-09-18 11:36:25

專利名稱：多用途定向衝擊波發生裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於液電式衝擊波發生裝置，特別屬於長壽命型衝擊波發生裝置。
背景技術：
體外衝擊波技術應用於醫學治療已有二十年歷史，主要作用於治療人體泌尿繫結石病。其作用原理是將產生的衝擊波利用反射體或聲學透鏡聚焦，通過水作介質將聚焦衝擊波導入人體，並把能量聚焦在一個小的焦區內，從而將結石粉碎。現有的液電式衝擊波源即衝擊波發生裝置，其原理是利用一根電極棒的放電電極尖端置於橢球體第一焦點的水中通過高壓放電，產生液電效應並形成放射狀的衝擊波，然後通過橢球形的金屬反射體將衝擊波聚焦在第二焦點上。其優點是結構簡單，能量轉換效率高；其存在的不足是，電極尖端經過多次放電以後，由於電火花消蝕作用，使間隙擴大，產生放電不穩定，從而第二焦點容易發生漂移，造成定位不準確，治療效果降低。而且需要經常更換電極棒，增加了治療成本和操作人員的工作量。

發明內容
本發明定向衝擊波發生裝置能夠很好的解決現有技術液電式衝擊波源存在的不足，產生定向發射的衝擊波，輸出方式多，除平行輸出外，需要聚焦時可用曲面穩定聚焦，不會造成衝擊波聚焦焦點的漂移。由於放電端改用放電球等凸狀物，極大地延長了使用壽命。放電球和震動體連合於一體保證了液電衝擊波的高效率能量轉換，不需要使用電極棒，無需經常更換易耗件，減少操作人員的工作量及設備運行成本。並且除了能夠運用在醫學治療設備外，還能利用本原理的方案，方便地應用在其他領域如工業探傷、地球物理探測等等。
本發明的目的可以通過採取以下技術措施來達到
設計、製造一種多用途定向衝擊波發生裝置，包括高壓儲能電器和電極，以及電極間傳能轉能用液體；尤其是所述電極又包括負電極和正電極；所述負電極中部設有上凸起；所述正電極中部對應設有下凸起。


圖1是本發明多用途定向衝擊波發生裝置結構圖；圖2是所述衝擊波發生裝置弧面聚焦結構圖；圖3是所述衝擊波發生裝置多段變徑圓錐內臺面聚焦結構圖；圖4是圖3所述聚焦結構的局部放大示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖詳述本發明的實施例。
一種多用途定向衝擊波發生裝置，包括高壓儲能電器15和電極，以及電極間傳能轉能用液體9；尤其是所述電極又包括負電極1和正電極2；所述負電極1中部設有上凸起101；所述正電極2中部對應設有下凸起201。傳能轉能用液體9在所述電極放電時有助於液電效應的產生。
所述負電極1中部上凸起101內部，設有與所述上凸起相互絕緣的觸發電極12；所述正電極2在所述下凸起201的相反方向設有定向衝擊波輸出面26。所述負電極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能用液體9的容器壁連為一體。
具體實施例中，所述儲能電器15可以是高壓電容器，也可以是電池或其它儲能電器。所述與負電極1相連的容器壁和正電極2之間設有滑動定向護套3。所述正電極2在負電極1的作用下，沿定向護套3作定嚮往復運動。
所述定向衝擊波輸出面26可以是平面或凹弧面，也可以是多段變徑圓錐內臺面，按照聚焦與否及需要的工作對象而定。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，以便產生高強能量的衝擊波，同時減緩放電中產生電極損耗，而且電極的損耗不會影響工作焦斑的大小或位置。在能量需求不高時，所述上凸起101和下凸起201也可以是三角形、柱臺形或甚至是細棒形。
所述定向衝擊波輸出面26一側還設有柔性液囊8，其中充滿清潔水或乳狀體的單純能量傳遞液體7，以用於傳遞衝擊波的能量。所述傳能轉能用液體9和單純能量傳遞液體7可以是清潔水。
所述傳能轉能用液體9所在的容器設有進水口10和出水口11。
實用中，如圖1、2和圖3所示是定向衝擊波發生器結構的截面圖，該波源的金屬震動塊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，根據不同需要進行選擇。
定向衝擊波發生裝置可包括十多個部分，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及保護接地點13；直流高壓分別通過導線接入金屬震動塊高電位電極2和金屬外殼零電位電極1。兩極間的放電腔內注入傳能轉能用液體例如水9，並由注水口10和出水口11間歇或連續地注入新鮮水，並排出液電效應作用後的水，以保證放電腔內的傳能轉能用液體例如水9維持穩定的化學成份，防止過度電離。當觸發極12接入觸發電壓瞬間，激發高電位極2的下凸部201通過放電腔中的傳能轉能用液體例如水9向金屬外殼零電位極1的上凸部101瞬間放電，產生強烈的液電效應，爆發式地瞬間推動高電位極震動塊2，因為金屬震動塊高電位極2在金屬外殼零電位極1間的筒狀滑動護套3內，由於護套3的定向作用，使震動塊高電位極2作定向衝擊運動，在軟囊8內的單純能量傳遞液體例如水7中形成定向衝擊波。如果定向衝擊波輸出面26是平面，則按射線6的方向輸出平面衝擊波，如圖1；如果定向衝擊波輸出面26是球面，則可輸出球面衝擊波，並射向球心，按射線6的方向，在球心聚焦為衝擊波聚焦點F，如圖2；如果定向衝擊波輸出面26為多段變徑圓錐內臺面，則可形成環形衝擊波，並向環形衝擊波發射方向運動，如圖3和圖4，形成焦斑較大的環形衝擊波聚焦區。定向衝擊波輸出面26是按弧面排列的多面體，也可以達到同環形衝擊波聚焦區接近的效果。
定向衝擊波發射方向或聚焦方向，都置於液體例如水作介質的作業體內，如果作業體是人體病變部位，則用適當能量的衝擊波，可起治療作用。例如調整球面衝擊波的焦點對準人體腎結石，即可將結石擊碎治療腎結石病。如果作業體是工業產品或水下地球物質，利用衝擊波發射作用後的回波或透射波進行接收分析，則可對工業產品內部探傷或作地球物理量分析。
本實用新型多用途定向衝擊波發生裝置是利用高壓電在放電腔內放電產生液電效應生成衝擊波，推動震動塊在護套的定向作用下，使震動塊瞬間作定嚮往返震動，震動塊的另一面也是置於水中的震動面，瞬間壓迫水，由於水的不可壓縮持性，使得震動衝擊能量利用水作為介質定向傳播出去。如果壓迫水的震動面是半球面或球冠，則衝擊波以球面向球心聚焦方式傳播，並使衝擊波在球心聚焦；如果震動面是環形球面，則在球心的焦區是與環形寬度相關聯的一個焦區；如果震動面是平面，則衝擊波是以平面縱向直線傳播。根據以上特性，可用於醫療領域作體外衝擊波治療機的波源；探測工業產品內部狀況的波源；及作為水下地球物理探測器的波源。
權利要求1.一種多用途定向衝擊波發生裝置，包括高壓儲能電器(15)和電極，以及電極間傳能轉能用液體(9)；其特徵在於所述電極又包括負電極(1)和正電極(2)；所述負電極(1)中部設有上凸起(101)；所述正電極(2)中部對應設有下凸起(201)。
2.根據權利要求1所述的定向衝擊波發生裝置，其特徵在於所述負電極(1)中部上凸起(101)內部，設有與所述上凸起絕緣的觸發電極(12)；所述正電極(2)在所述下凸起的相反方向設有定向衝擊波輸出面(26)；所述負電極(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能用液體(9)的容器壁連為一體。
3.根據權利要求2所述的定向衝擊波發生裝置，其特徵在於所述儲能電器(15)是高壓電容器；所述與負電極(1)相連的容器壁和正電極(2)之間設有滑動定向護套(3)。
4.根據權利要求3所述的定向衝擊波發生裝置，其特徵在於所述傳能轉能用液體(9)所在的容器設有進水口(10)和出水口(11)。
專利摘要一種多用途定向衝擊波發生裝置，包括高壓儲能電器(15)和電極，以及電極間傳能轉能用液體(9)；尤其是所述電極又包括負電極(1)和正電極(2)；所述負電極(1)中部設有上凸起(101)；所述正電極(2)中部對應設有下凸起(201)。本裝置產生定向發射的衝擊波，輸出方式多，除平行輸出外，需要聚焦時可用曲面穩定聚焦，不會造成衝擊波聚焦焦點的漂移。由於放電端改用放電球等凸狀物，極大地延長了使用壽命。放電球和震動體連合於一體保證了液電衝擊波的高效率能量轉換，不需要使用電極棒，無需經常更換易耗件，減少操作人員的工作量及設備運行成本。除運用在醫學治療設備外，還能應用在其他領域如工業探傷、地球物理探測等等。
文檔編號A61B17/225GK2691496SQ20032011873
公開日2005年4月13日 申請日期2003年11月28日 優先權日2003年11月28日
發明者陳明 申請人:陳明