JPH08243111A - 衝撃波発生装置 - Google Patents
衝撃波発生装置Info
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- JPH08243111A JPH08243111A JP7053804A JP5380495A JPH08243111A JP H08243111 A JPH08243111 A JP H08243111A JP 7053804 A JP7053804 A JP 7053804A JP 5380495 A JP5380495 A JP 5380495A JP H08243111 A JPH08243111 A JP H08243111A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】結石破砕装置などに用いられる衝撃発生装置の
衝撃波パワーを向上させることを目的とする。 【構成】球殻形状に形成された圧電振動板からなる衝撃
波発生器から放射された超音波パルスが焦点近傍で変換
される衝撃波を用いて治療する超音波治療装置などに用
いられる衝撃波発生装置において、圧電振動子に印加す
る駆動パルスの最初の負振幅のパルス幅を圧電振動板単
体の共振周波数から換算されるパルス幅よりも長くす
る。
衝撃波パワーを向上させることを目的とする。 【構成】球殻形状に形成された圧電振動板からなる衝撃
波発生器から放射された超音波パルスが焦点近傍で変換
される衝撃波を用いて治療する超音波治療装置などに用
いられる衝撃波発生装置において、圧電振動子に印加す
る駆動パルスの最初の負振幅のパルス幅を圧電振動板単
体の共振周波数から換算されるパルス幅よりも長くす
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は衝撃波発生装置に係り、
特に対外から衝撃波を照射する結石破砕装置などの超音
波治療装置等に好適な衝撃波発生装置に関する。
特に対外から衝撃波を照射する結石破砕装置などの超音
波治療装置等に好適な衝撃波発生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】圧電振動板を用いた結石破砕用衝撃波発
生源は圧電振動板の厚み振動で発生する超音波を集束手
段を用いて焦点にエネルギーを集中させ、水中と人体中
を伝搬するときの非線形効果により衝撃波に変換する。
圧電材料には電気機械変換係数が大きく誘電率の大きな
材料が望まれ、それらに優れるセラミックや単結晶が用
いられる。
生源は圧電振動板の厚み振動で発生する超音波を集束手
段を用いて焦点にエネルギーを集中させ、水中と人体中
を伝搬するときの非線形効果により衝撃波に変換する。
圧電材料には電気機械変換係数が大きく誘電率の大きな
材料が望まれ、それらに優れるセラミックや単結晶が用
いられる。
【０００３】結石を破砕するためには圧電振動板は直経
３００ｍｍ程度の口径を必要とし、放射超音波を集束す
るために図１０に示すように略球殻形状に作製される。
これだけ大きな形状の圧電セラミックや単結晶を一体で
形成することは困難なため、複数の部分に分割した形状
で作製後、組合わせて作製する。各圧電振動子は駆動回
路の電気的負荷を同等にするためにほぼ等面積に分割す
ることが望ましい。分割した例を図１１に示す。図１１
では振動板中央部に位置合わせや観察のために超音波診
断装置の超音波プローブを挿入する穴を設けた例を示し
ている。振動板の超音波放射面には伝搬媒体である水と
の音響的な整合と耐水と電気絶縁を兼ねた樹脂層が設け
られている。
３００ｍｍ程度の口径を必要とし、放射超音波を集束す
るために図１０に示すように略球殻形状に作製される。
これだけ大きな形状の圧電セラミックや単結晶を一体で
形成することは困難なため、複数の部分に分割した形状
で作製後、組合わせて作製する。各圧電振動子は駆動回
路の電気的負荷を同等にするためにほぼ等面積に分割す
ることが望ましい。分割した例を図１１に示す。図１１
では振動板中央部に位置合わせや観察のために超音波診
断装置の超音波プローブを挿入する穴を設けた例を示し
ている。振動板の超音波放射面には伝搬媒体である水と
の音響的な整合と耐水と電気絶縁を兼ねた樹脂層が設け
られている。
【０００４】振動板の両面に設けられた電極に電圧を印
加することで振動板は厚さ方向に伸縮し、伝搬媒体に超
音波を放射する。放射された大振幅超音波は水や人体を
伝搬する過程で生ずる非線形現象により図９のように衝
撃波に変換される。振動板からはＡ点で観測したように
正弦波形状の数波の超音波パルスが放射される。超音波
が焦点に向かって水中を進行する過程で、振幅が増大
し、波面が立ち上がりＢ点の観測波形のように鋸状に変
化してくる。焦点のＣ点では先頭の波面だけが残り衝撃
波が形成される。
加することで振動板は厚さ方向に伸縮し、伝搬媒体に超
音波を放射する。放射された大振幅超音波は水や人体を
伝搬する過程で生ずる非線形現象により図９のように衝
撃波に変換される。振動板からはＡ点で観測したように
正弦波形状の数波の超音波パルスが放射される。超音波
が焦点に向かって水中を進行する過程で、振幅が増大
し、波面が立ち上がりＢ点の観測波形のように鋸状に変
化してくる。焦点のＣ点では先頭の波面だけが残り衝撃
波が形成される。
【０００５】衝撃波は単発波形が望ましく、振動板から
放射される超音波も単発波形が望ましい。また放射超音
波の音圧振幅を大きくするために圧電振動板の共振周波
数に合わせた駆動パルスで駆動される。
放射される超音波も単発波形が望ましい。また放射超音
波の音圧振幅を大きくするために圧電振動板の共振周波
数に合わせた駆動パルスで駆動される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この様に結石破砕装置
などへの応用の観点からは、衝撃波エネルギーの大きい
ことが要求される。しかしながら駆動パルス電圧を上げ
ることには限界があり効率的な衝撃波発生源の実現が望
まれる。本発明は以上の点を考慮してなされたもので、
衝撃波エネルギーの大きい衝撃波を発生できる衝撃波発
生装置を提供することを目的とする。
などへの応用の観点からは、衝撃波エネルギーの大きい
ことが要求される。しかしながら駆動パルス電圧を上げ
ることには限界があり効率的な衝撃波発生源の実現が望
まれる。本発明は以上の点を考慮してなされたもので、
衝撃波エネルギーの大きい衝撃波を発生できる衝撃波発
生装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、パル
ス電圧印加により圧電振動板から放射される超音波パル
スが変換された衝撃波を用いる衝撃波発生装置におい
て、前記パルス電圧の最初のマイナス振幅のパルス幅
（Ｔ１）が、圧電振動板の共振周波数に対応するパルス
幅（Ｔ０）よりも長いことを特徴とする衝撃波発生装置
である。
ス電圧印加により圧電振動板から放射される超音波パル
スが変換された衝撃波を用いる衝撃波発生装置におい
て、前記パルス電圧の最初のマイナス振幅のパルス幅
（Ｔ１）が、圧電振動板の共振周波数に対応するパルス
幅（Ｔ０）よりも長いことを特徴とする衝撃波発生装置
である。
【０００８】本発明者等は、パルス電圧の印加方法、す
なわちパルス幅を制御することで、同じ印加電圧でも衝
撃波エネルギーを高くすることができることを見出し
た。図１に駆動パルス波形と放射される超音波波形の一
例を示す。衝撃波の測定は計測用のハイドロホンを破壊
する恐れがあるために、振動板は直径３０ｍｍの平板小
型試験素子を用い、放射超音波をＩＭＯＴＥＣ社のニー
ドルタイプのハイドロホンで測定した。振幅が小さいた
め衝撃波にはなっていないが、大面積振動板から放射さ
れた表面近傍の超音波波形と等価である。振動パルスは
正弦波１周期が望ましいが、図１にも示したように現実
的には困難であり、後半の正振幅以降に波形のみだれが
生じる。また図１０に示したように放射された超音波パ
ルス波形の振幅の中で衝撃波に変換される振幅は最初の
正振幅波形だけである。また、超音波パルスの最初の正
振幅波形に関与する駆動波形成分は最初の負振幅から正
振幅の１波長だけである。
なわちパルス幅を制御することで、同じ印加電圧でも衝
撃波エネルギーを高くすることができることを見出し
た。図１に駆動パルス波形と放射される超音波波形の一
例を示す。衝撃波の測定は計測用のハイドロホンを破壊
する恐れがあるために、振動板は直径３０ｍｍの平板小
型試験素子を用い、放射超音波をＩＭＯＴＥＣ社のニー
ドルタイプのハイドロホンで測定した。振幅が小さいた
め衝撃波にはなっていないが、大面積振動板から放射さ
れた表面近傍の超音波波形と等価である。振動パルスは
正弦波１周期が望ましいが、図１にも示したように現実
的には困難であり、後半の正振幅以降に波形のみだれが
生じる。また図１０に示したように放射された超音波パ
ルス波形の振幅の中で衝撃波に変換される振幅は最初の
正振幅波形だけである。また、超音波パルスの最初の正
振幅波形に関与する駆動波形成分は最初の負振幅から正
振幅の１波長だけである。
【０００９】結石の破砕力は衝撃波のエネルギーに比例
する。衝撃波エネルギーは時間軸及び空間軸で振幅を積
分した値となる。衝撃波の空間分布は集束手段に依存す
るため、駆動波形に依存する衝撃波は図１０に示す時間
軸波形である。図１０の衝撃波波形の最大振幅が大きい
ほど、ゼロクロスのパルス幅が長いほど衝撃波エネルギ
ーが大きいことになる。従って、振動板から放射される
超音波パルスの最初の正振幅の振幅ｐとパルス幅Ｔ２を
大きくすることが望ましい。
する。衝撃波エネルギーは時間軸及び空間軸で振幅を積
分した値となる。衝撃波の空間分布は集束手段に依存す
るため、駆動波形に依存する衝撃波は図１０に示す時間
軸波形である。図１０の衝撃波波形の最大振幅が大きい
ほど、ゼロクロスのパルス幅が長いほど衝撃波エネルギ
ーが大きいことになる。従って、振動板から放射される
超音波パルスの最初の正振幅の振幅ｐとパルス幅Ｔ２を
大きくすることが望ましい。
【００１０】一般的に圧電振動板はその共振周波数で駆
動される。すなわちパルス印加電圧のパルス幅は共振周
波数に対応したものであった。しかしながら本発明者等
の研究によれば、負振幅のパルス電圧から正振幅のパル
ス電圧へと移行する単発波形で駆動する場合には、共振
周波数よりも低目の周波数で駆動した方が衝撃波エネル
ギーへの変換効率が高くなることが見出された。数ｋＶ
オーダーの単発パルス電圧の実現は困難であり、現実に
は最初の負振幅の電圧以降は波形に乱れを生じる。しか
しながらこの最初の負振幅の幅（Ｔ１）とパルス電圧の
周波数とはほぼ等価と考えられる。ここで共振周波数よ
り低い周波数の電圧を印加して駆動、すなわち、Ｔ１＞
Ｔ０とすることで、圧電振動数から生じる超音波音圧の
上昇が確認されたものである。
動される。すなわちパルス印加電圧のパルス幅は共振周
波数に対応したものであった。しかしながら本発明者等
の研究によれば、負振幅のパルス電圧から正振幅のパル
ス電圧へと移行する単発波形で駆動する場合には、共振
周波数よりも低目の周波数で駆動した方が衝撃波エネル
ギーへの変換効率が高くなることが見出された。数ｋＶ
オーダーの単発パルス電圧の実現は困難であり、現実に
は最初の負振幅の電圧以降は波形に乱れを生じる。しか
しながらこの最初の負振幅の幅（Ｔ１）とパルス電圧の
周波数とはほぼ等価と考えられる。ここで共振周波数よ
り低い周波数の電圧を印加して駆動、すなわち、Ｔ１＞
Ｔ０とすることで、圧電振動数から生じる超音波音圧の
上昇が確認されたものである。
【００１１】Ｔ１をＴ０より大きくすることでこの効果
はあらわれるが、１．１×Ｔ０以上とすることで顕著と
なる。またあまりＴ１を大きくしすぎると共振周波数か
らのズレが大きく発振効率がおちるため、１．４×Ｔ０
以下程度とすることが好ましい。より好しくは１．２×
Ｔ０〜１．３×Ｔ０の範囲である。
はあらわれるが、１．１×Ｔ０以上とすることで顕著と
なる。またあまりＴ１を大きくしすぎると共振周波数か
らのズレが大きく発振効率がおちるため、１．４×Ｔ０
以下程度とすることが好ましい。より好しくは１．２×
Ｔ０〜１．３×Ｔ０の範囲である。
【００１２】なお、駆動パルスは通常コンデンサに蓄え
た電荷を放出するＬＣ共振回路により印加されるが、こ
のＬなどの値を適宜設定することでＴ１は容易変えるこ
とができる。
た電荷を放出するＬＣ共振回路により印加されるが、こ
のＬなどの値を適宜設定することでＴ１は容易変えるこ
とができる。
【００１３】
【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。衝撃波発
生の最適駆動条件を調査するためにφ３０ｍｍ、５００
ｋＨｚの圧電セラミックの超音波放射面に音響マッチン
グ層を形成した振動子を用意した。駆動回路の等価回路
は図２のように表され、振動子に直並列に接続されたイ
ンダクタンスＬｐ、Ｌｓの値を調整することによって振
動パルスのパルス幅を制御した。圧電セラミックスとし
て東芝セラミックス（株）製のＴ−９６材を用いた結果
を図３に示す。白丸がＴ１とｐの関係で、黒丸はＴ２と
ｐの関係である。振動子単体の共振周波数は５１５ｋＨ
ｚであり、この値から換算されるパルス幅Ｔ０は０．９
７μｓになる。。駆動パルスの最初の負振幅のパルス幅
Ｔ１を０．８〜１．７μｓまで変化させたところ、放射
超音波波形の最初の正圧振幅ｐが最大となったＴ１値は
１．２５となった。一方放射超音波のパルス幅Ｔ２はＴ
１に比例する傾向を示したが、変動幅は小さく、駆動パ
ルス幅Ｔ１を相当変化させても放射超音波のパルス幅Ｔ
２は振動この共振周波数近傍の値にとどまった。図３よ
り最適な駆動パルス幅Ｔ１は１．３μｓとなり、音圧が
最大となった。これは振動子の共振周波数から換算され
るパルス幅Ｔ０の１．３４倍である。このときの放射超
音波のパルス幅Ｔ２は１μｓとほぼＴ０と同等であっ
た。
生の最適駆動条件を調査するためにφ３０ｍｍ、５００
ｋＨｚの圧電セラミックの超音波放射面に音響マッチン
グ層を形成した振動子を用意した。駆動回路の等価回路
は図２のように表され、振動子に直並列に接続されたイ
ンダクタンスＬｐ、Ｌｓの値を調整することによって振
動パルスのパルス幅を制御した。圧電セラミックスとし
て東芝セラミックス（株）製のＴ−９６材を用いた結果
を図３に示す。白丸がＴ１とｐの関係で、黒丸はＴ２と
ｐの関係である。振動子単体の共振周波数は５１５ｋＨ
ｚであり、この値から換算されるパルス幅Ｔ０は０．９
７μｓになる。。駆動パルスの最初の負振幅のパルス幅
Ｔ１を０．８〜１．７μｓまで変化させたところ、放射
超音波波形の最初の正圧振幅ｐが最大となったＴ１値は
１．２５となった。一方放射超音波のパルス幅Ｔ２はＴ
１に比例する傾向を示したが、変動幅は小さく、駆動パ
ルス幅Ｔ１を相当変化させても放射超音波のパルス幅Ｔ
２は振動この共振周波数近傍の値にとどまった。図３よ
り最適な駆動パルス幅Ｔ１は１．３μｓとなり、音圧が
最大となった。これは振動子の共振周波数から換算され
るパルス幅Ｔ０の１．３４倍である。このときの放射超
音波のパルス幅Ｔ２は１μｓとほぼＴ０と同等であっ
た。
【００１４】実際にこの駆動条件で衝撃波発生装置を作
成し、衝撃波を発生させてみた。曲率半径２６０ｍｍの
球殻形状で内径１１０ｍｍの穴を有し、外形３３０ｍｍ
の底の抜けたおわん状に複数の圧電振動子を配置した。
（図１０、図１１参照）各圧電振動子は、ほぼ等面積に
なるように２４等分した形状に作製し、上述の形状に並
べた。各圧電振動子の共振周波数は５００ｋＨｚになる
ように厚さを調整した。圧電振動子の超音波放射面には
音響マッチング層を形成し、中央の穴には結石観察のた
めの超音波プローブを取付け、蛇腹を有する水袋におさ
めた。この衝撃波発生装置にＴ１＝１．３μｓの駆動パ
ルスを与えた。
成し、衝撃波を発生させてみた。曲率半径２６０ｍｍの
球殻形状で内径１１０ｍｍの穴を有し、外形３３０ｍｍ
の底の抜けたおわん状に複数の圧電振動子を配置した。
（図１０、図１１参照）各圧電振動子は、ほぼ等面積に
なるように２４等分した形状に作製し、上述の形状に並
べた。各圧電振動子の共振周波数は５００ｋＨｚになる
ように厚さを調整した。圧電振動子の超音波放射面には
音響マッチング層を形成し、中央の穴には結石観察のた
めの超音波プローブを取付け、蛇腹を有する水袋におさ
めた。この衝撃波発生装置にＴ１＝１．３μｓの駆動パ
ルスを与えた。
【００１５】比較のため同一装置を用い、Ｔ１＝１．０
μｓで駆動した。Ｔ１＝１．３μｓの均合の衝撃波エネ
ルギーは、Ｔ１＝１．０μｓの均合に比べ約２０％大き
い値が得られた。
μｓで駆動した。Ｔ１＝１．３μｓの均合の衝撃波エネ
ルギーは、Ｔ１＝１．０μｓの均合に比べ約２０％大き
い値が得られた。
【００１６】衝撃波の発生に用いられる圧電セラミック
材料としては電気機械エネルギーの変換効率を表す電気
機械結合係数ｋｔが大きく、大きな電気エネルギーを投
入できる比誘導率の高い材料が望まれる。上述したＴ−
９６材のカタログ値はｋｔ＝５１％で比誘電率＝２００
０であるが、φ３０ｍｍの振動子で実測したところｋｔ
＝４５％、比誘電率＝１８００であった。ｋｔが同程度
で比誘電率の異なる材料はいくつか存在するため、別な
圧電セラミック材料についても駆動パルス幅依存性を調
べた。選択した圧電材料は東芝セラミックス（株）のＴ
−４３材、Ｔ−９９材、（株）富士セラミックスのＣ−
７材で、それぞれのｋｔ、比誘電率のカタログ値と実測
値を表１にまとめる。（ ）内の数値が実測値である。
材料としては電気機械エネルギーの変換効率を表す電気
機械結合係数ｋｔが大きく、大きな電気エネルギーを投
入できる比誘導率の高い材料が望まれる。上述したＴ−
９６材のカタログ値はｋｔ＝５１％で比誘電率＝２００
０であるが、φ３０ｍｍの振動子で実測したところｋｔ
＝４５％、比誘電率＝１８００であった。ｋｔが同程度
で比誘電率の異なる材料はいくつか存在するため、別な
圧電セラミック材料についても駆動パルス幅依存性を調
べた。選択した圧電材料は東芝セラミックス（株）のＴ
−４３材、Ｔ−９９材、（株）富士セラミックスのＣ−
７材で、それぞれのｋｔ、比誘電率のカタログ値と実測
値を表１にまとめる。（ ）内の数値が実測値である。
【００１７】それぞれの振動子のパルス幅依存特性の結
果を図４〜図６に示す。各振動子単体の共振周波数は５
１５〜５２０ｋＨｚであり、この値から換算されるパル
ス幅Ｔ０は０．９６〜０．９７μｓになる。衝撃波エネ
ルギーを最大とする最適駆動パルス幅Ｔ１を図から読み
取ると表２のようになる。
果を図４〜図６に示す。各振動子単体の共振周波数は５
１５〜５２０ｋＨｚであり、この値から換算されるパル
ス幅Ｔ０は０．９６〜０．９７μｓになる。衝撃波エネ
ルギーを最大とする最適駆動パルス幅Ｔ１を図から読み
取ると表２のようになる。
【００１８】
【表１】
【００１９】
【表２】
【００２０】図７には各振動子に最適駆動条件で同電圧
を印加したときに放射された超音波パルスの最初の正圧
ピークｐ値の比誘電率依存特性を示す。Ｔ−９６材のｐ
値を規準に各圧電材料の実測した比誘電率でプロットし
た。衝撃波のピーク音圧は比誘電率の大きな圧電材料ほ
ど大きくなる傾向にあった。しかしながら、放射超音波
の振幅は駆動電圧に比例するため、比誘電率が大きいほ
ど最適な材料とは言えない。圧電材料の機械強度や絶縁
強度によっても印加電圧は制限され、駆動回路側にも出
力電圧の制限があり、総合的に最適な圧電材料を選択す
ることが好ましい。
を印加したときに放射された超音波パルスの最初の正圧
ピークｐ値の比誘電率依存特性を示す。Ｔ−９６材のｐ
値を規準に各圧電材料の実測した比誘電率でプロットし
た。衝撃波のピーク音圧は比誘電率の大きな圧電材料ほ
ど大きくなる傾向にあった。しかしながら、放射超音波
の振幅は駆動電圧に比例するため、比誘電率が大きいほ
ど最適な材料とは言えない。圧電材料の機械強度や絶縁
強度によっても印加電圧は制限され、駆動回路側にも出
力電圧の制限があり、総合的に最適な圧電材料を選択す
ることが好ましい。
【００２１】また、図８に示すような横方向の共振周波
数が厚み方向の共振周波数よりも高い柱形状の圧電振動
子を多数配列して一体とした圧電振動板についても駆動
パルスのパルス幅依存性も調べた。圧電振動板をこのよ
うな構造にすると圧電振動板に高電圧の駆動パルスを繰
り返し印加することで生ずる圧電振動板の疲労破壊の耐
久性を向上させることができる。厚さ２．８ｍｍ、φ３
０ｍｍのＴ−９６材からなる圧電セラミックをダイヤモ
ンドカッターで２ｍｍピッチで縦横に切断し、１．７ｍ
ｍ角程度の圧電素子群に分割する。次に切断した溝にエ
ポキシ樹脂を充填して一体化した振動板の上下面に導電
性接着剤を塗布し、圧電素子上下面の電極を共通に接続
した。この振動子の共振周波数は５３５ｋＨｚであっ
た。これに超音波放射面に音響マッチング層を設けた振
動子の駆動パルス幅依存性を図１２に示す。最適な駆動
パルス幅Ｔ１は１．１μｓとなり、圧電セラミックス振
動子と同様に素子単体の共振周波数から換算されるパル
ス幅Ｔ０（０．９３μｓ）に対して１．１８倍となっ
た。放射超音波のパルス幅Ｔ２は０．９μｓで、Ｔ１／
Ｔ２は１．２２と圧電セラミックと同様の結果となっ
た。
数が厚み方向の共振周波数よりも高い柱形状の圧電振動
子を多数配列して一体とした圧電振動板についても駆動
パルスのパルス幅依存性も調べた。圧電振動板をこのよ
うな構造にすると圧電振動板に高電圧の駆動パルスを繰
り返し印加することで生ずる圧電振動板の疲労破壊の耐
久性を向上させることができる。厚さ２．８ｍｍ、φ３
０ｍｍのＴ−９６材からなる圧電セラミックをダイヤモ
ンドカッターで２ｍｍピッチで縦横に切断し、１．７ｍ
ｍ角程度の圧電素子群に分割する。次に切断した溝にエ
ポキシ樹脂を充填して一体化した振動板の上下面に導電
性接着剤を塗布し、圧電素子上下面の電極を共通に接続
した。この振動子の共振周波数は５３５ｋＨｚであっ
た。これに超音波放射面に音響マッチング層を設けた振
動子の駆動パルス幅依存性を図１２に示す。最適な駆動
パルス幅Ｔ１は１．１μｓとなり、圧電セラミックス振
動子と同様に素子単体の共振周波数から換算されるパル
ス幅Ｔ０（０．９３μｓ）に対して１．１８倍となっ
た。放射超音波のパルス幅Ｔ２は０．９μｓで、Ｔ１／
Ｔ２は１．２２と圧電セラミックと同様の結果となっ
た。
【００２２】また、圧電振動子の共振周波数についても
調べ、２００ｋＨｚ程度まで変化させたが、５００ｋＨ
ｚと同様に素子単体の共振周波数から換算されるパルス
幅に対して駆動パルス幅（負パルスＴ１）は１．２倍程
度が最適であった。
調べ、２００ｋＨｚ程度まで変化させたが、５００ｋＨ
ｚと同様に素子単体の共振周波数から換算されるパルス
幅に対して駆動パルス幅（負パルスＴ１）は１．２倍程
度が最適であった。
【００２３】衝撃波発生装置としては例えば図１０、図
１１に示したような構成を採る。上述の実施例では超音
波パルスでの評価を行っているが、超音波パルスの特性
が衝撃波特性に対応することはいうまでもない。
１１に示したような構成を採る。上述の実施例では超音
波パルスでの評価を行っているが、超音波パルスの特性
が衝撃波特性に対応することはいうまでもない。
【００２４】
【発明の結果】以上説明したように、圧電振動板の駆動
パルスの最初のマイナス振幅のパルス幅を、圧電振動板
の共振周波数担当のパルス幅よりも長くすることによ
り、放射される超音波の最初の正パルス振幅を大きくす
ることができる。従ってこの超音波より変換される衝撃
波エネルギーを大きくすることができる。
パルスの最初のマイナス振幅のパルス幅を、圧電振動板
の共振周波数担当のパルス幅よりも長くすることによ
り、放射される超音波の最初の正パルス振幅を大きくす
ることができる。従ってこの超音波より変換される衝撃
波エネルギーを大きくすることができる。
【図 １】 駆動パルスと超音波波形を示す図。
【図 ２】 等価回路図。
【図 ３】 相対音圧とパルス幅との関係を示す図。
【図 ４】 相対音圧とパルス幅との関係を示す図。
【図 ５】 相対音圧とパルス幅との関係を示す図。
【図 ６】 相対音圧とパルス幅との関係を示す図。
【図 ７】 相対音圧と比誘電率との関係を示す図。
【図 ８】 圧電振動板の概念図。
【図 ９】 超音波が衝撃波へ変換されることを説明す
る概念図
る概念図
【図１０】 圧電振動板への概略図
【図１１】 圧電振動板への概略図
Claims (2)
- 【請求項１】パルス電圧印加により圧電振動板から放射
される超音波パルスが変換された衝撃波を用いる衝撃波
発生装置において、前記パルス電圧の最初の負振幅のパ
ルス幅（Ｔ１）が、圧電振動板の共振周波数に対応する
パルス幅（Ｔ０）よりも長いことを特徴とする衝撃波発
生装置。 - 【請求項２】１．１×Ｔ０≦Ｔ１≦１．４Ｔ０を満足す
ることを特徴とした請求項１記載の衝撃波発生装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7053804A JPH08243111A (ja) | 1995-03-14 | 1995-03-14 | 衝撃波発生装置 |
| US08/529,072 US5743862A (en) | 1994-09-19 | 1995-09-15 | Ultrasonic medical treatment apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7053804A JPH08243111A (ja) | 1995-03-14 | 1995-03-14 | 衝撃波発生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08243111A true JPH08243111A (ja) | 1996-09-24 |
Family
ID=12953000
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7053804A Pending JPH08243111A (ja) | 1994-09-19 | 1995-03-14 | 衝撃波発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08243111A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2015186651A1 (ja) * | 2014-06-05 | 2017-04-20 | 株式会社日立製作所 | 超音波治療装置及び超音波治療システム |
-
1995
- 1995-03-14 JP JP7053804A patent/JPH08243111A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2015186651A1 (ja) * | 2014-06-05 | 2017-04-20 | 株式会社日立製作所 | 超音波治療装置及び超音波治療システム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040528 |