JPH05309096A - 衝撃波発生源 - Google Patents
衝撃波発生源Info
- Publication number
- JPH05309096A JPH05309096A JP4144967A JP14496792A JPH05309096A JP H05309096 A JPH05309096 A JP H05309096A JP 4144967 A JP4144967 A JP 4144967A JP 14496792 A JP14496792 A JP 14496792A JP H05309096 A JPH05309096 A JP H05309096A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibrator
- matching layer
- thermal expansion
- shock wave
- acoustic matching
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims abstract description 6
- 230000035939 shock Effects 0.000 claims description 37
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 abstract description 21
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 abstract description 21
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 abstract description 9
- 239000004332 silver Substances 0.000 abstract description 9
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 4
- 238000012856 packing Methods 0.000 abstract 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 abstract 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 18
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 4
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010892 electric spark Methods 0.000 description 1
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 210000003734 kidney Anatomy 0.000 description 1
- 239000004850 liquid epoxy resins (LERs) Substances 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 150000003378 silver Chemical class 0.000 description 1
Landscapes
- Surgical Instruments (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 圧電セラミックス振動子と音響マッチング層
の境界面での応力を低減して、音響マッチング層の剥離
を抑え、出力音圧の低下を軽減して長期使用に耐えるよ
うにする。 【構成】 体外から体内にある結石に衝撃波を照射して
破砕するための体外結石破砕装置に搭載される圧電セラ
ミックス振動子を使用した衝撃波発生源において、圧電
セラミックス振動子と、開口を有し振動子の周囲を固定
する支持体を具備し、圧電セラミックス振動子の衝撃波
放射側表面に、熱膨張係数が39×10-6/℃以下の絶
縁体を音響マッチング層として形成することを特徴とす
る衝撃波発生源。
の境界面での応力を低減して、音響マッチング層の剥離
を抑え、出力音圧の低下を軽減して長期使用に耐えるよ
うにする。 【構成】 体外から体内にある結石に衝撃波を照射して
破砕するための体外結石破砕装置に搭載される圧電セラ
ミックス振動子を使用した衝撃波発生源において、圧電
セラミックス振動子と、開口を有し振動子の周囲を固定
する支持体を具備し、圧電セラミックス振動子の衝撃波
放射側表面に、熱膨張係数が39×10-6/℃以下の絶
縁体を音響マッチング層として形成することを特徴とす
る衝撃波発生源。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、体内にある結石に体外
から衝撃波を照射し、結石の破砕治療を行うための体外
結石破砕装置(以下、結石破砕装置という)に搭載され
る圧電セラミックス振動子を用いた衝撃波発生源に関す
るものである。
から衝撃波を照射し、結石の破砕治療を行うための体外
結石破砕装置(以下、結石破砕装置という)に搭載され
る圧電セラミックス振動子を用いた衝撃波発生源に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】結石破砕装置を構成する衝撃波発生源に
は、電気スパーク、電磁誘導、微小爆発などを用いたも
のが開発されている。近年では、圧電セラミックス振動
子を使用した衝撃波発生源が、安定した出力が得られ、
しかも消耗部品がなく低価格で、装置を小型化できるこ
とから実用化されている。
は、電気スパーク、電磁誘導、微小爆発などを用いたも
のが開発されている。近年では、圧電セラミックス振動
子を使用した衝撃波発生源が、安定した出力が得られ、
しかも消耗部品がなく低価格で、装置を小型化できるこ
とから実用化されている。
【0003】圧電セラミックス振動子を使用した衝撃波
発生源では、複数の凹面状の圧電セラミックス振動子を
支持体に固定し、圧電セラミックス振動子の凹面側表面
にエポキシ樹脂を音響マッチング層として形成してい
る。支持体は伝搬媒質として用いる液体(例えば水)を
保持する例えばゴム製の収容体を介して患者に接触させ
て、超音波を発生する。この超音波を集束して焦点を形
成することにより衝撃波を生成し、焦点を結石に一致さ
せて照射することにより破砕が実現できる。
発生源では、複数の凹面状の圧電セラミックス振動子を
支持体に固定し、圧電セラミックス振動子の凹面側表面
にエポキシ樹脂を音響マッチング層として形成してい
る。支持体は伝搬媒質として用いる液体(例えば水)を
保持する例えばゴム製の収容体を介して患者に接触させ
て、超音波を発生する。この超音波を集束して焦点を形
成することにより衝撃波を生成し、焦点を結石に一致さ
せて照射することにより破砕が実現できる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
衝撃波発生源は、破砕力を保持するために約300mm
を超える大口径である点、圧電セラミックス振動子と音
響マッチング層の熱膨張係数の差が大きい点により、使
用環境温度の変化によって両者の伸縮の割合にも差異が
生じる。このため圧電セラミックス振動子と音響マッチ
ング層の境界面に応力が加わり、音響マッチング層が剥
離するという問題がある。ひいては焦点における衝撃波
の出力音圧が低下し、長期使用に耐えられないというこ
とにもつながっていた。
衝撃波発生源は、破砕力を保持するために約300mm
を超える大口径である点、圧電セラミックス振動子と音
響マッチング層の熱膨張係数の差が大きい点により、使
用環境温度の変化によって両者の伸縮の割合にも差異が
生じる。このため圧電セラミックス振動子と音響マッチ
ング層の境界面に応力が加わり、音響マッチング層が剥
離するという問題がある。ひいては焦点における衝撃波
の出力音圧が低下し、長期使用に耐えられないというこ
とにもつながっていた。
【0005】本発明は、圧電セラミックス振動子と音響
マッチング層の境界面の応力が低減されて、音響マッチ
ング層の剥離を抑え、出力音圧の低下を軽減して長期使
用に耐えられる衝撃波発生源を提供することを目的とす
る。
マッチング層の境界面の応力が低減されて、音響マッチ
ング層の剥離を抑え、出力音圧の低下を軽減して長期使
用に耐えられる衝撃波発生源を提供することを目的とす
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明は体外から体内
にある結石に衝撃波を照射して破砕するための体外結石
破砕装置に搭載される圧電セラミックス振動子を使用し
た衝撃波発生源において、圧電セラミックス振動子と、
開口を有し振動子の周囲を固定する支持体を具備し、圧
電セラミックス振動子の衝撃波放射側表面に、熱膨張係
数が39×10-6/℃以下の絶縁体を音響マッチング層
として形成することを特徴とする衝撃波発生源を要旨と
している。
にある結石に衝撃波を照射して破砕するための体外結石
破砕装置に搭載される圧電セラミックス振動子を使用し
た衝撃波発生源において、圧電セラミックス振動子と、
開口を有し振動子の周囲を固定する支持体を具備し、圧
電セラミックス振動子の衝撃波放射側表面に、熱膨張係
数が39×10-6/℃以下の絶縁体を音響マッチング層
として形成することを特徴とする衝撃波発生源を要旨と
している。
【0007】
【作用】圧電セラミックス振動子の衝撃波放射側表面
に、熱膨張係数が39×10-6/℃以下の絶縁体を音響
マッチング層として形成しているので、最適な熱膨張係
数を選択して、圧電セラミックス振動子と音響マッチン
グ層の境界面での応力を低減し、音響マッチング層の剥
離を抑える。
に、熱膨張係数が39×10-6/℃以下の絶縁体を音響
マッチング層として形成しているので、最適な熱膨張係
数を選択して、圧電セラミックス振動子と音響マッチン
グ層の境界面での応力を低減し、音響マッチング層の剥
離を抑える。
【0008】
【実施例】以下、本発明の衝撃波発生源の好適な実施例
について説明する。
について説明する。
【0009】図1は、本発明の衝撃波発生源(以下、衝
撃波源という)の好適な実施例を説明するために概念的
に表した断面図である。この衝撃波源は、体外から体内
にある結石に衝撃波を照射して破砕する結石破砕装置に
搭載される。
撃波源という)の好適な実施例を説明するために概念的
に表した断面図である。この衝撃波源は、体外から体内
にある結石に衝撃波を照射して破砕する結石破砕装置に
搭載される。
【0010】図1において、2は、たとえば外径が約3
00mm、内径が約100mmの開口2aを有する支持
体を示している。この支持体2内の開口2a側には、曲
率が約250mmの凹面状の圧電セラミックス振動子
(以下振動子という)1の周辺部1aが支持体2に対し
て支持して固定されている。
00mm、内径が約100mmの開口2aを有する支持
体を示している。この支持体2内の開口2a側には、曲
率が約250mmの凹面状の圧電セラミックス振動子
(以下振動子という)1の周辺部1aが支持体2に対し
て支持して固定されている。
【0011】振動子1は、たとえば比誘電率が約200
0、反共振周波数が約560kHz、厚み方向の電気機
械結合係数が約50%のPZT系の圧電材料で、振動子
1の凸面状の背面側1bが支持体2内の空気であるバッ
キング層3に接する構造、いわゆるエアバッキング構造
をとっている。
0、反共振周波数が約560kHz、厚み方向の電気機
械結合係数が約50%のPZT系の圧電材料で、振動子
1の凸面状の背面側1bが支持体2内の空気であるバッ
キング層3に接する構造、いわゆるエアバッキング構造
をとっている。
【0012】振動子1は凹面側1cがアース(−)とな
るような分極処理を施し、その表裏面には銀電極が形成
されている。銀電極は銀ペーストを塗布して焼き付けた
もので、銀電極の厚みはたとえば10〜20μmに設定
してある。この銀電極に駆動回路6からのリード線5,
5が各々接続されており、駆動回路6からの電気パルス
がリード線5,5を経由して振動子1に印加される。こ
れにより振動子1が駆動されて振動する。
るような分極処理を施し、その表裏面には銀電極が形成
されている。銀電極は銀ペーストを塗布して焼き付けた
もので、銀電極の厚みはたとえば10〜20μmに設定
してある。この銀電極に駆動回路6からのリード線5,
5が各々接続されており、駆動回路6からの電気パルス
がリード線5,5を経由して振動子1に印加される。こ
れにより振動子1が駆動されて振動する。
【0013】振動子1の凹面側1cの表面には、たとえ
ば約55×10-6/℃の熱膨張係数を有するエポキシ樹
脂を音響マッチング層4(以下マッチング層という)と
して形成している。
ば約55×10-6/℃の熱膨張係数を有するエポキシ樹
脂を音響マッチング層4(以下マッチング層という)と
して形成している。
【0014】このような衝撃波源は、使用に際して支持
体2の開口2aの端部にゴム製の収容体(図示せず)を
全周にわたって取り付け、収容体内には振動子1からの
超音波(衝撃波)の伝搬媒質として、例えば水などの液
体が満たされる。収容体は駆動回路6やシステムコント
ローラ(図示せず)などとともに結石破砕装置を構成
し、収容体を患者の体表に押し当て、振動子1を駆動回
路からの電気パルスにより駆動して超音波を発生させ
る。そしてその焦点で生成する衝撃波を腎臓内に存在す
る結石に照射して破砕する。振動子1を駆動する電気パ
ルスが伝搬媒質を経由して患者に通じているため、マッ
チング層4は安全性確保の関係上一般的に絶縁体が用い
られる。
体2の開口2aの端部にゴム製の収容体(図示せず)を
全周にわたって取り付け、収容体内には振動子1からの
超音波(衝撃波)の伝搬媒質として、例えば水などの液
体が満たされる。収容体は駆動回路6やシステムコント
ローラ(図示せず)などとともに結石破砕装置を構成
し、収容体を患者の体表に押し当て、振動子1を駆動回
路からの電気パルスにより駆動して超音波を発生させ
る。そしてその焦点で生成する衝撃波を腎臓内に存在す
る結石に照射して破砕する。振動子1を駆動する電気パ
ルスが伝搬媒質を経由して患者に通じているため、マッ
チング層4は安全性確保の関係上一般的に絶縁体が用い
られる。
【0015】マッチング層4を構成する樹脂は、好まし
くは衝撃波出力音圧確保の点で6×106 kg/m2 ・
s〜9×106 kg/m2 ・sの音響インピーダンスを
有する。もし樹脂の音響インピーダンスが6×106 k
g/m2 ・sより小さいと、最大出力音圧に比較して1
0%以上の衝撃波出力音圧の低下につながる点で良くな
い。また樹脂の音響インピーダンスが9×106 kg/
m2 ・sより大きいと、同様の衝撃波出力音圧低下が起
こる点で良くない。音響インピーダンスは、密度と音速
を乗じたものである。上述した音響インピーダンスの範
囲にある樹脂として最も好ましいのがエポキシ樹脂であ
る。以下では、エポキシ樹脂と、このエポキシ樹脂と混
合して混合物を作ってマッチング層を得るためのフィラ
ー材としてのアルミナ粉を例として挙げる。
くは衝撃波出力音圧確保の点で6×106 kg/m2 ・
s〜9×106 kg/m2 ・sの音響インピーダンスを
有する。もし樹脂の音響インピーダンスが6×106 k
g/m2 ・sより小さいと、最大出力音圧に比較して1
0%以上の衝撃波出力音圧の低下につながる点で良くな
い。また樹脂の音響インピーダンスが9×106 kg/
m2 ・sより大きいと、同様の衝撃波出力音圧低下が起
こる点で良くない。音響インピーダンスは、密度と音速
を乗じたものである。上述した音響インピーダンスの範
囲にある樹脂として最も好ましいのがエポキシ樹脂であ
る。以下では、エポキシ樹脂と、このエポキシ樹脂と混
合して混合物を作ってマッチング層を得るためのフィラ
ー材としてのアルミナ粉を例として挙げる。
【0016】振動子1の凹面側1cの表面のマッチング
層4を構成するエポキシ樹脂とアルミナ粉の混合物に関
する熱膨張係数について説明する。
層4を構成するエポキシ樹脂とアルミナ粉の混合物に関
する熱膨張係数について説明する。
【0017】図2は、好ましい一実施例としてエポキシ
樹脂とアルミナ粉の混合物に関し、エポキシ樹脂に対す
るアルミナ粉の重量比と熱膨張係数との関係を示したも
のである。なお、熱膨張係数は液状のエポキシ樹脂にア
ルミナ粉を混合後硬化させた小片の熱膨張係数を測定し
たものである。
樹脂とアルミナ粉の混合物に関し、エポキシ樹脂に対す
るアルミナ粉の重量比と熱膨張係数との関係を示したも
のである。なお、熱膨張係数は液状のエポキシ樹脂にア
ルミナ粉を混合後硬化させた小片の熱膨張係数を測定し
たものである。
【0018】図2に示すように、熱膨張係数はエポキシ
樹脂に対するアルミナ粉の重量比が高くなるに従い小さ
くなる傾向を示す。重量比0%はエポキシ樹脂そのもの
の特性であり、熱膨張係数が55×10-6/℃である。
エポキシ樹脂にアルミナ粉を混合することにより、熱膨
張係数を小さくする作用を得ることができる。なお、ア
ルミナ粉の重量比が80%を超えた範囲では、混合が非
常に困難であり、生産性に欠点のある領域である。図2
から明らかなように、エポキシ樹脂に配合するアルミナ
粉の重量比を80%〜0%の範囲で適当に選択すること
により、混合物は26×10-6〜55×10-6/℃の範
囲の任意の熱膨張係数に制御できることが分かる。
樹脂に対するアルミナ粉の重量比が高くなるに従い小さ
くなる傾向を示す。重量比0%はエポキシ樹脂そのもの
の特性であり、熱膨張係数が55×10-6/℃である。
エポキシ樹脂にアルミナ粉を混合することにより、熱膨
張係数を小さくする作用を得ることができる。なお、ア
ルミナ粉の重量比が80%を超えた範囲では、混合が非
常に困難であり、生産性に欠点のある領域である。図2
から明らかなように、エポキシ樹脂に配合するアルミナ
粉の重量比を80%〜0%の範囲で適当に選択すること
により、混合物は26×10-6〜55×10-6/℃の範
囲の任意の熱膨張係数に制御できることが分かる。
【0019】次に、エポキシ樹脂に対するアルミナ粉の
重量比を変えた、即ち異なる熱膨張係数を有するマッチ
ング層を形成した衝撃波源を作製し、各衝撃波源につい
て温度サイクル試験を実施した。ここでその結果につい
て説明する。
重量比を変えた、即ち異なる熱膨張係数を有するマッチ
ング層を形成した衝撃波源を作製し、各衝撃波源につい
て温度サイクル試験を実施した。ここでその結果につい
て説明する。
【0020】図3はサイクル数に対する衝撃波の焦点で
の出力音圧の比率の変化について示したものである。な
お、温度範囲は−20〜60℃で試験したものである。
の出力音圧の比率の変化について示したものである。な
お、温度範囲は−20〜60℃で試験したものである。
【0021】図3から明らかなように、熱膨張係数が4
3×10-6/℃以上の時は、5サイクルで出力音圧の比
率が既に90%以下に低下してしまう。一方、熱膨張係
数が39×10-6/℃以下の場合は、少なくとも15サ
イクル以下では出力音圧の比率が90%以下に低下する
ことはない。また、図2に示すように、エポキシ樹脂に
対するアルミナ粉の重量比を大きくして、熱膨張係数を
低下させると、図3に示すように耐えられる温度サイク
ル数はより増える。その温度サイクル数を増やす効果
は、熱膨張係数が39×10-6/℃以下で顕著に現れる
ことが分かる。つまり、熱膨張係数が39×10-6/℃
以下のマッチング層であれば、環境温度変化により振動
子とマッチング層の境界面で剥離しにくく、破砕力に密
接に関係する出力音圧を低下させることも確実に軽減で
きる。この場合、熱膨張係数が39×10-6/℃以下の
マッチング層にするためには、図2においてエポキシ樹
脂に対するアルミナ粉の重量比は40%〜80%とな
る。本発明ではエポキシ樹脂に対するアルミナ粉の重量
比が80%を超えると混合が困難であるため、26×1
0-6/℃以下の熱膨張係数のマッチング層を作製するこ
とは困難である。従って、本発明においてエポキシ樹脂
とアルミナ粉を用いる場合には、熱膨張係数は26×1
0-6/℃〜39×10-6/℃の範囲が実現可能且つ有効
といえる。
3×10-6/℃以上の時は、5サイクルで出力音圧の比
率が既に90%以下に低下してしまう。一方、熱膨張係
数が39×10-6/℃以下の場合は、少なくとも15サ
イクル以下では出力音圧の比率が90%以下に低下する
ことはない。また、図2に示すように、エポキシ樹脂に
対するアルミナ粉の重量比を大きくして、熱膨張係数を
低下させると、図3に示すように耐えられる温度サイク
ル数はより増える。その温度サイクル数を増やす効果
は、熱膨張係数が39×10-6/℃以下で顕著に現れる
ことが分かる。つまり、熱膨張係数が39×10-6/℃
以下のマッチング層であれば、環境温度変化により振動
子とマッチング層の境界面で剥離しにくく、破砕力に密
接に関係する出力音圧を低下させることも確実に軽減で
きる。この場合、熱膨張係数が39×10-6/℃以下の
マッチング層にするためには、図2においてエポキシ樹
脂に対するアルミナ粉の重量比は40%〜80%とな
る。本発明ではエポキシ樹脂に対するアルミナ粉の重量
比が80%を超えると混合が困難であるため、26×1
0-6/℃以下の熱膨張係数のマッチング層を作製するこ
とは困難である。従って、本発明においてエポキシ樹脂
とアルミナ粉を用いる場合には、熱膨張係数は26×1
0-6/℃〜39×10-6/℃の範囲が実現可能且つ有効
といえる。
【0022】上述した本発明の実施例によると、エポキ
シ樹脂にアルミナ粉を40〜80%の重量比で混合し、
熱膨張係数が26×10-6/℃〜39×10-6/℃のマ
ッチング層を振動子の衝撃波放射側表面に形成したの
で、振動子との境界面の応力が低減され、音響マッチン
グ層の剥離を抑える効果が得られる。ひいては破砕力に
密接に関係する出力音圧の低下を軽減でき、大口径の衝
撃波発生源であっても長期使用に耐えられるようにな
る。また、本発明は簡易的に実現できるので、生産性の
面にも有効である。
シ樹脂にアルミナ粉を40〜80%の重量比で混合し、
熱膨張係数が26×10-6/℃〜39×10-6/℃のマ
ッチング層を振動子の衝撃波放射側表面に形成したの
で、振動子との境界面の応力が低減され、音響マッチン
グ層の剥離を抑える効果が得られる。ひいては破砕力に
密接に関係する出力音圧の低下を軽減でき、大口径の衝
撃波発生源であっても長期使用に耐えられるようにな
る。また、本発明は簡易的に実現できるので、生産性の
面にも有効である。
【0023】ところで、本発明は上述の実施例に限定さ
れない。たとえば、エポキシ樹脂に対するフィラー材と
して、アルミナ粉の代わりにジルコニア、シリカなどの
セラミックスの粉末を用いて最適な重量比の範囲を選択
しても同様の効果が得られる。
れない。たとえば、エポキシ樹脂に対するフィラー材と
して、アルミナ粉の代わりにジルコニア、シリカなどの
セラミックスの粉末を用いて最適な重量比の範囲を選択
しても同様の効果が得られる。
【0024】また、上述の実施例で述べたマッチング層
の熱膨張係数26×10-6/℃よりもさらに熱膨張係数
の小さい、たとえば石英ガラスなどをマッチング層とし
て形成してもよく、このために出力音圧の比率を長時間
低下させない効果が得られることは当然である。石英ガ
ラスはたとえば約0.5×10-6/℃の熱膨張係数を有
する。
の熱膨張係数26×10-6/℃よりもさらに熱膨張係数
の小さい、たとえば石英ガラスなどをマッチング層とし
て形成してもよく、このために出力音圧の比率を長時間
低下させない効果が得られることは当然である。石英ガ
ラスはたとえば約0.5×10-6/℃の熱膨張係数を有
する。
【0025】
【発明の効果】本発明によれば、圧電セラミックス振動
子の衝撃波放射側表面に、熱膨張係数39×10-6/℃
以下の絶縁体を音響マッチング層として形成するので、
圧電セラミックス振動子と音響マッチング層との境界面
の応力が低減され、音響マッチング層の剥離を抑える効
果が得られる。ひいては、破砕力に密接に関係する出力
音圧の低下を軽減でき、大口径の衝撃波発生源であって
も長期使用に耐えられるようになる。また、本発明は簡
易的に実現できるので、生産性の面にも有効である。
子の衝撃波放射側表面に、熱膨張係数39×10-6/℃
以下の絶縁体を音響マッチング層として形成するので、
圧電セラミックス振動子と音響マッチング層との境界面
の応力が低減され、音響マッチング層の剥離を抑える効
果が得られる。ひいては、破砕力に密接に関係する出力
音圧の低下を軽減でき、大口径の衝撃波発生源であって
も長期使用に耐えられるようになる。また、本発明は簡
易的に実現できるので、生産性の面にも有効である。
【図1】本発明の衝撃波発生源の好適な実施例を概念的
に表した断面図。
に表した断面図。
【図2】本発明の衝撃波発生源の好適な実施例における
音響マッチング層を構成するエポキシ樹脂に対するアル
ミナ粉の重量比と熱膨張係数との関係を示す図。
音響マッチング層を構成するエポキシ樹脂に対するアル
ミナ粉の重量比と熱膨張係数との関係を示す図。
【図3】本発明において、衝撃波発生源に与えた温度サ
イクル数と、得られた出力音圧の比率の関係を示す図。
イクル数と、得られた出力音圧の比率の関係を示す図。
1 圧電セラミック振動子(振動子) 1a 周辺部 1b 背面側 1c 凹面側 2 支持体 2a 開口 3 バッキング層 4 音響マッチング層(マッチング層) 5 リード線 6 駆動回路 ◆
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木本 雄三 千葉県東金市小沼田字戌開1573−8 東芝 セラミックス株式会社東金工場内
Claims (1)
- 【請求項1】 体外から体内にある結石に衝撃波を照射
して破砕するための体外結石破砕装置に搭載される圧電
セラミックス振動子を使用した衝撃波発生源において、
圧電セラミックス振動子と、開口を有し振動子の周囲を
固定する支持体を具備し、圧電セラミックス振動子の衝
撃波放射側表面に、熱膨張係数が39×10-6/℃以下
の絶縁体を音響マッチング層として形成することを特徴
とする衝撃波発生源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4144967A JPH05309096A (ja) | 1992-05-12 | 1992-05-12 | 衝撃波発生源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4144967A JPH05309096A (ja) | 1992-05-12 | 1992-05-12 | 衝撃波発生源 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05309096A true JPH05309096A (ja) | 1993-11-22 |
Family
ID=15374361
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4144967A Pending JPH05309096A (ja) | 1992-05-12 | 1992-05-12 | 衝撃波発生源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05309096A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008109641A (ja) * | 2006-09-26 | 2008-05-08 | Toshiba Corp | 超音波探触子及び圧電振動子 |
| JP2012239791A (ja) * | 2011-05-24 | 2012-12-10 | Yuuman Network:Kk | 集束式音波治療装置 |
| JP2013236390A (ja) * | 2006-09-26 | 2013-11-21 | Toshiba Corp | 超音波探触子及び圧電振動子 |
| CN110911309A (zh) * | 2018-09-14 | 2020-03-24 | 株式会社迪思科 | 压电振动板、超声波水喷射装置和超声波变幅器 |
| EP3808288A1 (de) * | 2019-10-17 | 2021-04-21 | Karl Storz SE & Co. KG | Lithotripsievorrichtung |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01101363A (ja) * | 1987-10-15 | 1989-04-19 | Hitachi Ltd | エポキシ樹脂組成物 |
| JPH02130866A (ja) * | 1988-11-10 | 1990-05-18 | Fuji Electric Co Ltd | 半導体装置 |
| JPH0341942A (ja) * | 1989-07-11 | 1991-02-22 | Toshiba Corp | 結石破砕装置 |
| JPH03181547A (ja) * | 1989-12-12 | 1991-08-07 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 半導体封止用樹脂組成物 |
-
1992
- 1992-05-12 JP JP4144967A patent/JPH05309096A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01101363A (ja) * | 1987-10-15 | 1989-04-19 | Hitachi Ltd | エポキシ樹脂組成物 |
| JPH02130866A (ja) * | 1988-11-10 | 1990-05-18 | Fuji Electric Co Ltd | 半導体装置 |
| JPH0341942A (ja) * | 1989-07-11 | 1991-02-22 | Toshiba Corp | 結石破砕装置 |
| JPH03181547A (ja) * | 1989-12-12 | 1991-08-07 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 半導体封止用樹脂組成物 |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008109641A (ja) * | 2006-09-26 | 2008-05-08 | Toshiba Corp | 超音波探触子及び圧電振動子 |
| JP2013236390A (ja) * | 2006-09-26 | 2013-11-21 | Toshiba Corp | 超音波探触子及び圧電振動子 |
| JP2012239791A (ja) * | 2011-05-24 | 2012-12-10 | Yuuman Network:Kk | 集束式音波治療装置 |
| CN110911309A (zh) * | 2018-09-14 | 2020-03-24 | 株式会社迪思科 | 压电振动板、超声波水喷射装置和超声波变幅器 |
| KR20200031991A (ko) * | 2018-09-14 | 2020-03-25 | 가부시기가이샤 디스코 | 압전 진동판, 초음파수 분사 장치 및 초음파 혼 |
| JP2020044460A (ja) * | 2018-09-14 | 2020-03-26 | 株式会社ディスコ | 圧電振動板、超音波水噴射装置および超音波ホーン |
| TWI801661B (zh) * | 2018-09-14 | 2023-05-11 | 日商迪思科股份有限公司 | 晶圓之切削方法及晶圓之分割方法 |
| CN110911309B (zh) * | 2018-09-14 | 2024-03-29 | 株式会社迪思科 | 压电振动板、超声波水喷射装置和超声波变幅器 |
| EP3808288A1 (de) * | 2019-10-17 | 2021-04-21 | Karl Storz SE & Co. KG | Lithotripsievorrichtung |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2918102B2 (ja) | 超音波変換器 | |
| US6772490B2 (en) | Method of forming a resonance transducer | |
| JP2001258879A (ja) | 超音波トランスデューサシステムおよび超音波トランスデュー | |
| Nakamura et al. | Broadband ultrasonic transducers using a LiNbO/sub 3/plate with a ferroelectric inversion layer | |
| JPH05309096A (ja) | 衝撃波発生源 | |
| JPS62236540A (ja) | 衝撃波源 | |
| JP2003033414A (ja) | 超音波美容器 | |
| JPH0871078A (ja) | 超音波発生装置 | |
| JPH06154232A (ja) | 衝撃波発生源 | |
| JP2851062B2 (ja) | 結石破砕装置 | |
| TW202327739A (zh) | 波形改善方法及超音波換能器 | |
| JPH1056690A (ja) | 超音波トランスデューサ | |
| JPH06154233A (ja) | 衝撃波発生器 | |
| JPS6313498A (ja) | 無指向性水中超音波トランスジユ−サ | |
| JP2005110792A (ja) | 超音波トランスデューサアレイ及び超音波送受信装置 | |
| Saitoh et al. | Phased array ultrasonic probe using Pb (Zn1/3Nb2/3) O3-PbTiO3 single crystal | |
| Snook et al. | Design of a high frequency annular array for medical ultrasound | |
| Xu et al. | Simulation and fabrication of PMN-PT single crystals phased array ultrasonic transducer based on alternating and direct current poling | |
| Otsu et al. | Breathing-mode ceramic element for therapeutic array transducer | |
| JPS5826263A (ja) | 超音波探触子とその駆動装置 | |
| JPH11113908A (ja) | 超音波探触子 | |
| KR200264944Y1 (ko) | 초음파 변환자에 진동자를 부착하여 제작 및 구동방법 | |
| Cannata et al. | Fabrication of high-frequency single-element ultrasonic transducers using lithium niobate | |
| JP2025068259A (ja) | 超音波照射器 | |
| JPH0697800B2 (ja) | 超音波探触子 |