DE4122590A1 - Druckimpulsgenerator mit variablem fokus - Google Patents
Druckimpulsgenerator mit variablem fokusInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Druckimpulsgenerator zur Erzeugung
akustischer Druckimpulse, aufweisend eine Druckimpulsquelle und
Fokussierungsmittel zur Fokussierung der mittels der Druckim
pulsquelle erzeugten Druckimpulse auf eine Fokuszone. Dabei
soll unter dem Begriff "Fokuszone" der den geometrischen Fokus
der Fokussierungsmittel umgebende Bereich verstanden werden, in
dem der Druck des Druckimpulses um höchstens -6 dB geringer als
der Spitzendruck in der Fokuszone ist. Die Fokuszone ist also
von einer -6 dB-Isobare begrenzt.
Derartige bekannte Druckimpulsgeneratoren (US-PS 46 74 505)
werden insbesondere in der Medizin eingesetzt, um im Körper
eines Patienten befindliche Konkremente, z. B. Nierensteine,
nichtinvasiv zu zertrümmern oder pathologische Gewebeverände
rungen ebenfalls nichtinvasiv zu behandeln. Dabei wird der
Druckimpulsgenerator in geeigneter Weise mit dem Körper des zu
behandelnden Patienten akustisch gekoppelt, so daß die mittels
des Druckimpulsgenerators erzeugten Druckimpulse, es handelt
sich bei diesen um sogenannte Stoßwellen, in den Körper des
Patienten eingeleitet werden können. Der Druckimpulsgenerator
und der Körper des zu behandelnden Patienten müssen dabei rela
tiv zueinander so ausgerichtet sein, daß der zu zertrümmernde
Stein bzw. der zu beschallende Bereich des Patienten sich in
der Fokuszone der Stoßwellen befindet.
Da die Fokuszone bei der Lithotripsie oftmals deutlich kleiner
als der zu zerstörende Stein ist, muß die Stoßwelle in der
Fokuszone einen Spitzendruck aufweisen, der größer ist, als
dies an sich zur Zerstörung des Steines notwendig ist, da nur
so die zur Zerstörung des Steines notwendige Mindestenergie der
Stoßwelle erreicht werden kenn. Da es trotz technisch aufwendi
ger Ortungssysteme nicht ausgeschlossen werden kann, daß bei
spielsweise infolge von Bedienungsfehlern Stoßwellen nicht den
zu zertrümmernden Stein, sondern ungewollt das umliegende Kör
pergewebe treffen, ist mit dem Umstand, daß der Spitzendruck
der Stoßwellen höher als an sich notwendig ist, ein unnötig
hohes Schädigungsrisiko für den Patienten verbunden. Das be
schriebene Problem tritt verstärkt bei in letzter Zeit wegen
der Vorteile der relativ geringen lokalen Hautbelastung des
Patienten mit akustischer Energie und der in Ausbreitungsrich
tung der Stoßwellen relativ kurzen Fokuszone in zunehmendem Maß
eingesetzten Druckimpulsgeneratoren mit großer Apertur bzw.
großem Öffnungswinkel verstärkt auf, da die Fokussierungsmittel
derartiger Druckimpulsgeneratoren eine hohe Fokussierungswir
kung aufweisen, d. h. die akustische Energie der Stoßwellen auf
eine äußerst kleine Fokuszone konzentrieren.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Druck
impulsgenerator der eingangs genannten Art so auszubilden, daß
bei gegebener akustischer Energie pro Druckimpuls der Spitzen
druck des Druckimpulses in der Fokuszone vermindert werden
kann.
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß Mit
tel zur Defokussierung der Druckimpulse vorgesehen sind, deren
Defokussierungswirkung geringer als die Fokussierungswirkung
der Fokussierungsmittel und deren Defokussierungswirkung zwi
schen einem Minimalwert, vorzugsweise Null, und einem Maximal
wert einstellbar ist. Die Mittel zur Defokussierung bewirken
dann eine Vergrößerung der Fokuszone auf Kosten des Spitzen
druckes des Druckimpulses, ohne daß eine nennenswerte Verrin
gerung der akustischen Energie des Druckimpulses erfolgt. In
folge der Defokussierungswirkung der Mittel zum Defokussieren
kann also beispielsweise einem zu zertrümmernden Stein die
hierzu erforderliche akustische Energie bei wesentlich vermin
dertem Spitzendruck der Druckimpulse zugeführt werden. Es ver
steht sich, daß die Defokussierungswirkung um ein solches Maß
geringer als die Fokussierungswirkung der Mittel zum Fokussie
ren sein muß, daß der Spitzendruck der Druckimpulse noch die
für den Behandlungserfolg, z. B. Steinzerstörung durch Stoß
wellen, erforderliche Höhe aufweist. Außerdem ergibt sich in
vorteilhafter Weise die Möglichkeit, die Abmessungen der Fokus
zone individuell an den jeweiligen Behandlungsfall anpassen zu
können, indem eine solche Defokussierungswirkung eingestellt
wird, daß sich die gewünschten Abmessungen der Fokuszone er
geben. Dabei können infolge des Umstandes, daß die Defokussie
rungswirkung zwischen einem Minimalwert, vorzugsweise null, und
einem Maximalwert vorzugsweise stufenlos einstellbar ist, der
Spitzendruck in der Fokuszone bzw. deren Abmessungen dem je
weiligen Behandlungsfall optimal angepaßt werden. Falls der
Minimalwert der Defokussierungswirkung null ist, ergibt sich
der Vorteil, daß von der Defokussierungswirkung nur dann Ge
brauch gemacht werden muß, wenn der jeweilige Behandlungsfall
dies tatsächlich erfordert, wobei die Druckimpulsquelle bei
Defokussierungswirkung Null derart betrieben werden sollte, daß
der Spitzendruck der Druckimpulse das zur Steinzerstörung er
forderliche Mindestmaß nicht mehr als unbedingt notwendig über
steigt.
Eine Variante der Erfindung sieht vor, daß die Mittel zur De
fokussierung Mittel zum Verstellen der Fokussierungsmittel auf
weisen, mittels derer Fokussierungsmittel relativ zu der Druck
impulsquelle derart verstellbar sind, daß die Druckimpulse un
ter einem Winkel in die Fokussierungsmittel einfallen, der von
dem für eine optimale Fokussierungswirkung erforderlichen Win
kel abweicht. Diese Variante bietet insbesondere dann, wenn die
Fokussierungsmittel in ihrer Gesamtheit relativ zu der Druck
impulsquelle schwenkbar sind, den Vorteil, daß die gemäß der
Erfindung erforderliche Defokussierungswirkung auf konstruktiv
sehr einfache Art und Weise erreicht werden kann. Es kann je
doch auch vorgesehen sein, daß die Fokussierungsmittel in
mehrere Segmente unterteilt sind, von denen wenigstens eines
derart um eine dem jeweiligen Segment zugeordnete Schwenkachse
schwenkbar ist, daß die Druckimpulse unter dem von dem für eine
optimale Fokussierungswirkung erforderlichen Winkel abweichen
den Winkel in das schwenkbar Segment einfallen.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht
vor, daß die Mittel zur Defokussierung wenigstens eine im Aus
breitungsweg der Druckimpulse angeordnete Zerstreuungslinse mit
verstellbarer Defokussierungswirkung aufweisen, deren Anwesen
heit keine wesentliche Verlagerung der Fokuszone bewirkt. Wäh
rend mit einer durch Verstellen der Fokussierungsmittel relativ
zu der Druckimpulsquelle erzeugte Defokussierungswirkung mit
einer gewissen Verlagerung der Fokuszone in Ausbreitungsrich
tung der Druckimpulse verbunden ist, kann mit Hilfe einer Zer
streuungslinse die gewünschte Defokussierungswirkung ohne nen
nenswerte Verlagerung der Fokuszone in Ausbreitungsrichtung der
Druckimpulse erzielt werden. Um die Defokussierungswirkung ver
stellen zu können, sind gemäß Varianten entweder eine zur Ein
stellung der Defokussierungswirkung elastisch deformierbare,
beispielsweise als Flüssigkeitslinse mit verformbaren Wandungen
ausgebildete Zerstreuungslinse oder wenigstens zwei relativ zu
einander verstellbare Zerstreuungslinsen vorgesehen, wobei
wenigstens eine, vorzugsweise aber beide Zerstreuungslinsen in
mehrere Zonen unterschiedlicher Zerstreuungswirkung unterteilt
ist bzw. sind und die Zerstreuungslinsen relativ zueinander von
einer Stellung maximaler Zerstreuungswirkung in eine Stellung
minimaler Zerstreuungswirkung verstellbar sind. Dabei ist es im
Interesse eines geringen Bauraumbedarfes zweckmäßig, wenn die
Zonen unterschiedlicher Zerstreuungswirkung kreissektorförmig
ausgebildet und die Zerstreuungslinsen relativ zueinander vor
zugsweise um eine gemeinsame Achse verdrehbar sind. Eine Vari
ante der Erfindung sieht vor, daß die Fokussierungsmittel durch
wenigstens eine akustische Sammellinse gebildet sind und daß
wenigstens eine der Zerstreuungslinsen durch eine entsprechend
ausgebildete Linsenfläche der Fokussierungsmittel gebildet ist.
In die durch die Sammellinse(n) gebildeten Fokussierungsmittel
ist dann sozusagen wenigstens eine der die Mittel zur Defokus
sierung bildenden Zerstreuungslinsen integriert, was eine er
hebliche konstruktive Vereinfachung darstellt. Insbesondere
dann, wenn die Zerstreuungslinse(n) zwischen der Druckimpuls
quelle und den Fokussierungsmitteln angeordnet ist (sind), ist
eine Verlagerung der Fokuszone in Ausbreitungsrichtung der
Druckimpulse vollständig oder wenigstens nahezu vollständig
vermieden.
Eine weitere Variante der Erfindung sieht vor, daß die Fokus
sierungsmittel elastisch verformbar sind und daß die Mittel zur
Defokussierung Mittel zum Verformen der Fokussierungsmittel
aufweisen. So besteht beispielsweise die Möglichkeit, die Fo
kussierungsmittel als Flüssigkeitslinse mit verformbaren Lin
senwandungen auszubilden, wobei durch Ändern der Menge der in
der Linse enthaltenen Linsenflüssigkeit die gewünschte ein
stellbare Defokussierungswirkung realisierbar ist.
Eine andere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß die
Mittel zur Defokussierung Mittel zum Einbringen von Partikeln
in ein für die Stoßwellen vorgesehenes akustisches Ausbrei
tungsmedium aufweisen, wobei die Schallausbreitungsgeschwin
digkeit in den Partikeln von der Schallausbreitungsgeschwin
digkeit in dem akustischen Ausbreitungsmedium abweicht und die
Defokussierungswirkung durch Änderung der Menge der Partikeln
eingestellt wird. So kann z. B. eine Wirbelkammer mit glatten
starren Wänden vorgesehen sein, die als akustisches Ausbrei
tungsmedium beispielsweise Wasser enthält, in dem beispiels
weise aus TPX bestehende Partikeln suspendiert und durch Erzeu
gen einer geeigneten Strömung verwirbelt werden. Hierdurch wer
den die an sich glatten Wellenfronten der Stoßwellen aufge
rauht, was zu einer Defokussierung der Stoßwellen führt. Keine
Defokussierungswirkung ist dann vorhanden, wenn die Partikeln
vollständig aus dem akustischen Ausbreitungsmedium abgesaugt
bzw. ausgefiltert werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den beigefügten
Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 und 2 in schematischer Darstellung einen erfindungsge
mäßen Stoßwellengenerator im Längsschnitt in
einem ersten und einem zweiten Betriebszustand,
Fig. 3 und 4 in schematischer Darstellung einen weiteren er
findungsgemäßen Stoßwellengenerator im Längs
schnitt in einem ersten und einem zweiten Be
triebszustand,
Fig. 5 einen Schnitt gemäß der Linie V-V in Fig. 3,
Fig. 6 ebenfalls einen Längsschnitt durch einen erfindungsge
mäßen Stoßwellengenerator in schematischer Darstellung,
welcher zwei Zerstreuungslinsen enthält,
Fig. 7 eine Ansicht einer der Zerstreuungslinsen des Stoß
wellengenerators gemäß Fig. 6,
Fig. 8 und 9 in vergrößerter und übertriebener Darstellung
einen ersten und einen zweiten Betriebszustand des
Stoßwellengenerators gemäß Fig. 6 verdeutlichende
Längsschnitte durch die Zerstreuungslinsen des
Stoßwellengenerators gemäß Fig. 6,
Fig. 10 in schematischer Darstellung einen Längsschnitt durch
einen weiteren erfindungsgemäßen Stoßwellengenerator,
Fig. 11 und 12 in schematischer Darstellung teilweise Längs
schnitte durch erfindungsgemäße Stoßwellengene
ratoren,
Fig. 13 ein Detail einer Variante des Stoßwellengenerators ge
mäß Fig. 12 und
Fig. 14 in schematischer Darstellung einen teilweisen Längs
schnitt durch einen erfindungsgemäßen Stoßwellen
generator.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten erfindungsgemäßen Druckimpuls
generator handelt es sich um einen Stoßwellengenerator mit
einem etwa rohrförmigen Gehäuse 1, an dessen einem Ende als
Druckimpulsquelle eine insgesamt mit 2 bezeichnete Stoßwellen
quelle vorgesehen ist. An seinem anderen Ende ist das Gehäuse 1
mittels eines flexiblen Balges 3 verschlossen, der dazu dient,
den Stoßwellengenerator zur akustischen Kopplung an den im
Querschnitt angedeuteten Körper eines zu behandelnden Lebe
wesens anzupressen. Der Innenraum des Gehäuses 1 ist mit Wasser
gefüllt, das als akustisches Ausbreitungsmedium vorgesehen ist.
Bei der Stoßwellenquelle 2 handelt es sich um eine elektro
magnetische Stoßwellenquelle, wie sie in der US-PS 46 74 505
näher beschrieben ist. Die Stoßwellenquelle 2 weist eine ebene
kreisringförmige Membran 5 auf, die mit ihrer einen Seite an
das in dem Gehäuse 1 befindliche Wasser grenzt. Der anderen
Seite der aus einem elektrisch leitenden Werkstoff gebildeten
Membran 5 gegenüberliegend ist eine Flächenspule 6 mit spiral
förmig angeordneten Windungen vorgesehen, die über Anschlüsse
7, 8 mit einer schematisch angedeuteten Generatoreinrichtung 9
verbunden ist, mittels derer sie mit Hochspannungsimpulsen be
aufschlagbar ist. Wird die Flächenspule 6 mit einem Hochspan
nungsimpuls beaufschlagt, bewegt sich die Membran 5 von der
Spule 6 schlagartig weg. Infolge dieser Bewegung wird in das
Wasser ein im wesentlichen ebener Druckimpuls eingeleitet, der
sich auf seinem Ausbreitungsweg zu einer Stoßwelle aufsteilt.
Im folgenden wird der Einfachheit halber stets der Begriff
Stoßwelle verwendet. Die Ausbreitungsrichtung der Stoßwellen
entspricht der Richtung der Mittelachse M des Stoßwellengene
rators.
Um die erzeugten ebenen Stoßwellen in der zur Zertrümmerung von
Konkrementen erforderlichen Weise fokussieren zu können, ist im
Wasser innerhalb des Gehäuses 1 eine mit 10 bezeichnete akusti
sche Sammellinse zwischen der Stoßwellenquelle 2 und dem Balg 3
angeordnet. Wenn wie im Falle des dargestellten Ausführungsbei
spieles die Sammellinse 10 aus einem Material, beispielsweise
Polystyrol, gebildet ist, in dem die Schallausbreitungsge
schwindigkeit größer als in Wasser ist, muß die Sammellinse 10
plan-konkav oder bi-konkav ausgebildet sein. Im Falle des dar
gestellten Ausführungsbeispieles ist eine plan-konkave Sammel
linse 10 vorgesehen. Durchläuft eine ebene Stoßwelle, deren
Wellenfront im wesentlichen parallel zu der planen Fläche der
Sammellinse 10 verläuft, die akustische Sammellinse 10, wird
die Stoßwelle auf eine Fokuszone fokussiert, deren Zentrum mit
F bezeichnet ist und auf der Mittelachse M des Stoßwellengene
rators 2 liegt, die mit der Mittelachse der Stoßwellenquelle 2
und der der akustischen Sammellinse 10 identisch ist.
Um den Stoßwellengenerator und den Körper 4 des zu behandelnden
Lebewesens relativ zueinander so ausrichten zu können, daß ein
im Körper 4 des zu behandelnden Lebewesens befindliches Konkre
ment K sich wie in Fig. 1 dargestellt im Bereich der Fokuszone
der Stoßwellen befindet, ist in an sich bekannter Weise ein Ul
traschall-Sektor-Applikator 11 vorgesehen, der es im Zusammen
wirken mit einer an sich bekannten elektronischen Einrichtung
12 gestattet, Ultraschall-B-Bilder zu erzeugen, die auf einem
Monitor 13 dargestellt werden. In den Ultraschall-B-Bildern
wird eine kreissektorförmige Schicht des Körpers 4 dargestellt,
die die Mittelachse M des Stoßwellengenerators und damit das in
dem Bild durch eine Marke T markierte Zentrum F der Fokuszone
der Stoßwellen enthält. Der Ultraschall-Sektor-Applikator 11
ist in einer zentralen Bohrung 14 der Stoßwellenquelle 2 auf
genommen und erstreckt sich durch eine zentrale Bohrung 15 der
Sammellinse 10. Mittels schematisch angedeuteter Verstellmittel
16 kann der Ultraschall-Sektor-Applikator 11 relativ zu der
Stoßwellenquelle 2 und dem Balg 3 verstellt werden, um den Ul
traschall-Sektor-Applikator 11 in der in Fig. 1 angedeuteten
Weise unter Zwischenfügung des Balges 3 mit dem Körper 4 des zu
behandelnden Lebewesens in der für eine gute Bildqualität er
forderlichen Weise in Eingriff bringen und die Lage der durch
strichpunktierte Linien S angedeuteten kreissektorförmigen
Schicht den jeweiligen Bedürfnissen entsprechend wählen zu
können. Die Verstellmittel 16 erlauben daher eine Verstellung
des Ultraschall-Sektor-Applikators 11 in Richtung der Mittel
achse M sowie eine Verdrehung des Ultraschall-Sektor-Applika
tors 11 um die Mittelachse M. Dabei wird die Lage der Marke T
entsprechend der jeweiligen Position des Ultraschall-Sektor-
Applikators 11 korrigiert, was in Fig. 1 durch eine von den
Verstellmitteln 16 zu der elektronischen Einrichtung 12 füh
rende Leitung angedeutet ist.
Um den Spitzendruck der Stoßwellen in der Fokuszone auf das für
den jeweiligen Behandlungsfall individuell notwendige Maß ab
senken und/oder die Abmessungen der Fokuszone dem jeweiligen
Behandlungsfall soweit als möglich anpassen zu können, ist die
akustische Sammellinse 10 um eine senkrecht zur Zeichenebene
verlaufende Achse A schwenkbar. Genauer gesagt ist die akusti
sche Sammellinse ausgehend von der in Fig. 1 dargestellten
Stellung, in der ihre plane Seite rechtwinklig zur Mittelachse
M des Stoßwellengenerators und damit rechtwinklig zur Ausbrei
tungsrichtung der von der Membran 5 ausgehenden Stoßwellen ver
läuft, in die in Fig. 2 dargestellte Stellung schwenkbar, in
der ihre plane Seite unter einem Winkel "alpha" von etwa 10°
zur Mittelachse M geneigt verläuft. In Fig. 1 fallen also die
Stoßwellen unter einem Winkel in die Sammellinse 10 ein, der
einer optimalen Fokussierungswirkung der Sammellinse 10 ent
spricht, während die Stoßwellen im Falle der Fig. 2 unter einem
von dem für eine optimale Fokussierungswirkung der Sammellinse
10 erforderlichen Winkel abweichenden Winkel in die Sammellinse
10 einfallen. Experimentelle Untersuchungen haben ergeben, daß
bei einer Schwenkung der Sammellinse 10 um 10°, größere
Schwenkwinkel sind wegen der mit zunehmendem Schwenkwinkel
stark zunehmenden Defokussierung problematisch, eine Absenkung
des Spitzendruckes der Stoßwellen um ca. 25% auftritt. Gleich
zeitig vergrößern sich die Abmessungen der Fokuszone in Rich
tung der in den Fig. 1 und 2 eingetragenen x-Achse um 30% bzw.
100%, je nachdem, ob man den bei ungeschwenkter oder geschwenk
ter Sammellinse 10 auftretenden Spitzendruck der Stoßwellen
zugrunde legt. In Richtung der parallel zur Mittelachse M des
Stoßwellengenerators verlaufenden z-Achse tritt keine nennens
werte Veränderung der Abmessungen der Fokuszone auf. Allerdings
verlagert sich bei verschwenkter Sammellinse 10 das Zentrum der
Fokuszone um einige Millimeter zur Sammellinse 10 hin. Die ist
in Fig. 2 dadurch angedeutet, daß sowohl das Zentrum F der
Fokuszone bei ungeschwenkter als auch das Zentrum F′ der Fokus
zone bei verschwenkter Sammellinse 10 eingetragen sind. Eine
nennenswerte Verlagerung und Änderung der Abmessungen der
Fokuszone in Richtung der senkrecht zur Zeichenebene und damit
parallel zur Schwenkachse A der Sammellinse 10 verlaufenden
y-Achse tritt nicht auf.
Die beschriebene Schwenkbarkeit der Sammellinse 10 ist dadurch
realisiert, daß die Sammellinse 10 an einander diametral gegen
überliegenden Stellen ihres äußeren Umfanges Lageraugen 17 auf
weist, von denen eines in den Fig. 1 und 2 strichliert darge
stellt ist, die mit an entsprechenden Stellen der Innenwand des
Gehäuses 1 angebrachten Lagerzapfen 18, von denen in den Fig. 1
und 2 ebenfalls einer strichliert dargestellt ist, zwei
Schwenklager bilden, die die Schwenkung der Sammellinse 10 um
die Schwenkachse A ermöglichen. Außerdem ist an der Sammellinse
10 eine Betätigungsstange 19 angebracht, auf die schematisch
angedeutete Verstellmittel 20 einwirken. Die Betätigungsstange
19 ist durch eine in der Wandung des Gehäuses 1 vorgesehene
Öffnung nach außen geführt, wobei ein Faltenbalg 21 für die
erforderliche Abdichtung sorgt. Die Verstellmittel 20 gestatten
eine stufenlose Verstellung des Schwenkwinkels "alpha" der Sam
mellinse zwischen den in den Fig. 1 und 2 gezeigten Positionen,
wobei die Position gemäß Fig. 2 der maximalen Defokussierungs
wirkung entspricht und eine Defokussierungswirkung im Falle der
Fig. 1 nicht vorhanden ist. Es versteht sich, daß sich die De
fokussierungswirkung mit dem Schwenkwinkel "alpha" stufenlos
ändert. Die Lage der Marke T wird entsprechend der infolge der
Defokussierung auftretenden Verlagerung der Fokuszone korri
giert, was durch eine von den Verstellmitteln 20 zu der elek
tronischen Einrichtung 12 führende Leitung veranschaulicht ist.
Das in den Fig. 3 bis 5 dargestellte Ausführungsbeispiel unter
scheidet sich von dem zuvor beschriebenen dadurch, daß eine
akustische Sammellinse 22 vorgesehen ist, die aus vier identi
schen, sich jeweils über knapp 90° erstreckenden Linsensegmen
ten 22a, 22b, 22c, 22d zusammengesetzt ist. Diese sind an ihrem
Außendurchmesser jeweils mit einem Lagerauge 23a bis 23d ver
sehen. Diese wirken mit an der Innenwand des Gehäuses 1 ange
brachten Lagergabeln 24a bis 24d und sich durch die Bohrungen
der Lageraugen 23a bis 23d sowie der Lagergabeln 24a bis 24d
erstreckenden Lagerbolzen 25a bis 25d zur Bildung von Schwenk
lagern zusammen. Diese sind derart ausgebildet, daß die Lin
sensegmente 22a bis 22d um mit den Mittelachsen der Lagerbolzen
25a bis 25d identische Schwenkachsen Ba bis Bd, schwenkbar
sind, die in einer gemeinsamen, rechtwinklig zur Mittelachse M
des Stoßwellengenerators verlaufenden Ebene angeordnet und
Tangenten eines Kreises sind, dessen Mittelpunkt auf der Mit
telachse M liegt.
Um die Linsensegmente 22a bis 22c um die Schwenkachsen B
schwenken zu können, ist auf das Gehäuse des Ultraschall-Sek
tor-Applikators 11 eine mit einer Umfangsnut 26 versehene
Schiebemuffe 27 aufgesetzt, in deren Umfangsnut 26 am inneren
Umfang der Linsensegmente 22a bis 22d vorgesehene Vorsprünge
28a bis 28d eingreifen. Die Schiebemuffe 27 ist mittels einer
Betätigungsstange 29 unter der Wirkung schematisch angedeuteter
Verstellmittel 42 in Richtung der Mittelachse M der Stoßwellen
quelle zwischen zwei an dem Ultraschall-Sektor-Applikator ange
brachten Anschlägen verschiebbar. Werden die Linsensegmente 22a
bis 22d beispielsweise in der in Fig. 5 dargestellten Weise
verschwenkt, tritt neben einer Verminderung des Spitzendruckes
der Stoßwellen im Bereich der Fokuszone eine Vergrößerung der
Fokuszone nicht nur in Richtung der x-Achse, sondern auch der
y-Achse auf. Es versteht sich, daß der Schwenkwinkel "beta" und
damit die Defokussierungswirkung wie im Falle des Stoßwellen
generators gemäß Fig. 1 stufenlos verstellbar ist. Die in Fig.
3 dargestellte Stellung der Linsensegmente 22a bis 22d ergibt
übrigens eine optimale Fokussierungswirkung, während die Fig. 4
die der maximalen Defokussierungswirkung entsprechende Stellung
zeigt. Auch im Falle des Stoßwellengenerators gemäß den Fig. 3
bis 5 erfolgt eine Lagekorrektur der Marke T, was durch die
Verstellmittel 16 und 42 mit der elektronischen Einrichtung 12
verbindende Leitungen veranschaulicht ist.
Das in Fig. 6 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet
sich von dem in Fig. 1 gezeigten dadurch, daß die Sammellinse
10 ortsfest in das Gehäuse 1 eingesetzt ist. Zwischen der Stoß
wellenquelle 2 und der planen Seite der Sammellinse 10 sind in
dem akustischen Ausbreitungsmedium zwei ringförmige Zerstreu
ungslinsen 30, 31 angeordnet, deren Mittelachsen mit der der
Sammellinse 10 übereinstimmen, wobei sich das akustische Aus
breitungsmedium auch in dem Raum zwischen den beiden Zerstreu
ungslinsen 30, 31 befindet. Die Zerstreuungslinsen 30, 31 sind
von identischer Gestalt und weisen jeweils eine plane Seite
auf. Die Zerstreuungslinse 30 liegt mit ihrer planen Seite an
der planen Seite der Sammellinse 10 ortsfest an. Die Zerstreu
ungslinse 31, deren plane Seite der Stoßwellenquelle 2 zuge
wandt ist, ist in dem Gehäuse 1 um die Mittelachse M schwenkbar
aufgenommen, wobei der mögliche Schwenkwinkel 60° beträgt. Um
die Zerstreuungslinse 31 in der beschriebenen Weise verdrehen
zu können, ist diese mit einer Betätigungsstange 32 versehen,
die durch einen im Umfang des Gehäuses 1 vorgesehenen, ent
sprechend bemessenen Schlitz nach außen ragt. Zur Abdichtung
ist ein Faltenbalg 33 vorgesehen. Auf die Betätigungsstange 32
wirken schematisch angedeutete Verstellmittel 34 ein.
Wie aus der Fig. 7, die eine Ansicht der der Zerstreuungslinse
30 zugewandten Seite der Zerstreuungslinse 31 zeigt, in Verbin
dung mit Fig. 8 ersichtlich ist, weist die Zerstreuungslinse 31
einen ringförmigen Randbereich 35 auf, der eine konstante Dicke
aufweist und somit ohne Linsenwirkung ist. Der innerhalb des
Randbereiches 35 befindliche Bereich der Zerstreuungslinse 31
ist in sechs sektorförmige Abschnitte unterteilt, die sich je
weils über einen Winkel "gamma" von 60° erstrecken. Dabei sind
zwei unterschiedliche Arten von Sektoren vorgesehen, die mit
36a bzw. 36b bezeichnet sind und abwechselnd aufeinander fol
gen. Die Sektoren 36a, 36b sind im Querschnitt jeweils rota
tionssymmetrisch zur Mittelachse der Zerstreuungslinse 31 aus
gebildet.
Die Querschnittsgeometrie der Sektoren 36a bzw. 36b wird anhand
der Fig. 8 deutlich, in der die Dicke der Zerstreuungslinsen 31
aus Gründen der Anschaulichkeit übertrieben dargestellt ist.
Demnach weist die Zerstreuungslinse 31 im Bereich ihrer Sekto
ren 36a eine etwa V-förmige Vertiefung mit den beiden schrägen
Flanken 37a und 38a auf, wobei die Vertiefungsbasis 39a eben
ausgebildet ist. Die Sektoren 36b weisen eine etwa V-förmige
Erhebung mit den schrägen Flanken 37b und 38b auf, wobei die
Erhebung eine ebene Abflachung 39b aufweist. Im einzelnen sind
die Sektoren 36a und 36b der beiden hinsichtlich ihrer Gestalt
identischen Zerstreuungslinsen 30 und 31 derart ausgebil
det, daß dann, wenn die beiden Zerstreuungslinsen 30, 31 eine
solche Position einnehmen, daß die Sektoren 36a der Zerstreu
ungslinse 30 den Sektoren 36b der Linse 31 und die Sektoren 36a
der Zerstreuungslinse 31 den Sektoren 36a der Zerstreuungslinse
30 exakt gegenüberliegen, die Summe der parallel zur Mittelach
se M des Stoßwellengenerators gemessenen Dicken der Zerstreu
ungslinsen 30 und 31 für beliebige Orte innerhalb der Randzonen
35 konstant ist. Die schrägen Flanken 37a und 37b weisen also
jeweils die gleichen Außen- und Innendurchmesser D1 und D2 so
wie den gleichen Schrägungswinkel "delta" auf. Die Vertiefungs
basen 39a und die Abflachungen 39b weisen ebenfalls gleiche
Außen- und Innendurchmesser D2 und D3 auf. Auch die schrägen
Flanken 38a und 38b haben gleiche Außen- und Innendurchmesser
D3 und D4. Außerdem weisen sie den gleichen Schrägungswinkel
"Epsilon" auf.
Die Zerstreuungslinsen 30 und 31 bestehen aus dem gleichen
Material, wobei es sich versteht, daß die Schallausbreitungs
geschwindigkeit im Material der Zerstreuungslinsen 30, 31 von
der Schallausbreitungsgeschwindigkeit des als akustisches Aus
breitungsmedium für die Stoßwellen vorgesehenen Stoffes ab
weichen muß. Wenn als akustisches Ausbreitungsmedium Wasser
vorgesehen ist, eignet sich als Material für die Zerstreuungs
linsen 30, 31 insbesondere TPX (Polymethylpentene), dessen aku
stische Impedanz der von Wasser entspricht, in dem die Schall
ausbreitungsgeschwindigkeit mit 2000 m/s jedoch erheblich über
der von Wasser liegt. Außerdem werden Stoßwellen in TPX nur
unwesentlich gedämpft.
Stehen die Sektoren 36a der Zerstreuungslinse 30 den Sektoren
36b der Zerstreuungslinse 31 und umgekehrt exakt gegenüber,
diese Situation ist in Fig. 8 verdeutlicht, entsprechen, wie
aus den vorstehenden Erläuterungen deutlich wird, die innerhalb
der Randbereiche 35 befindlichen Bereiche der Zerstreuungslin
sen 30 und 31 in ihrer Wirkung der einer einzigen planparalle
len Platte, so daß keine Defokussierungswirkung auftreten kann.
Wird die Zerstreuungslinse 31 ausgehend von dieser Position
relativ zu der Zerstreuungslinse 30 verdreht, liegen sich zu
mindest in Teilbereichen gleichartige Sektoren 36a bzw. die
Sektoren 36b der Zerstreuungslinsen 30 und 31 gegenüber, so wie
dies in Fig. 9 angedeutet ist. In diesem Falle ergibt sich eine
Defokussierungswirkung, die ihr Maximum erreicht, wenn sich die
Sektoren 36a der Zerstreuungslinse 30 den Sektoren 36b der Zer
streuungslinse 31 und umgekehrt gegenüberliegen. Es besteht
also die Möglichkeit, die Defokussierungswirkung durch Verdre
hen der Zerstreuungslinse 31 relativ zu der Zerstreuungslinse 30
ausgehend von dem Wert Null bis hin zu einem Maximalwert, der
durch die Geometrie der Zerstreuungslinsen 30, 31 gegeben ist,
stufenlos zu steigern. Eine Verlagerung des Zentrums der Fokus
zone tritt im Falle des Stoßwellengenerators gemäß den Fig. 6
bis 9 übrigens nicht auf. Eine Korrektur der Lage der Marke T
ist daher nicht erforderlich, soweit es um durch die Defokus
sierung verursachte Verlagerungen der Fokuszone geht.
Bei Zerstreuungslinsen 30, 31 mit einem Außendurchmesser D1 von
110 mm, einem Durchmesser D2 von 85 mm, einem Durchmesser D3
von 65 mm, einem Innendurchmesser D4 von 45 mm und einer Ge
samtdicke einer Zerstreuungslinse 30, 31 von einigen Milli
metern reicht es aus, wenn die Tiefe der V-förmigen Vertiefung
bzw. die Höhe der V-förmigen Erhebung 0,5 mm beträgt, um eine
ausreichende Defokussierungswirkung erzielen zu können. Die be
schriebene Ausbildung der Sektoren 36a und 36b ist jedoch nur
beispielhaft zu verstehen. Es sind auch andere Geometrien mög
lich. Beispielsweise können die Sektoren 36a und 36b um einen
Winkel von z. B. 90° gegenüber der in den Figuren dargestellten
Anordnung verdrehte Profile aufweisen. Um eine vollständige
Aufhebung der Zerstreuungswirkung zu ermöglichen, ist dabei
jedoch wesentlich, daß die "Oberflächenwelligkeiten" der beiden
Zerstreuungslinsen in einer solchen Weise spiegelbildlich zu
einander sind, daß sich die Zerstreuungslinsen in wenigstens
einer Drehposition zu einer vorzugsweise planparallelen Platte
konstanter Dicke ergänzen.
Der in Fig. 10 dargestellte Stoßwellengenerator unterscheidet
sich von dem zuvor beschriebenen dadurch, daß die dort vorhan
dene Zerstreuungslinse 30 sozusagen in die zur Fokussierung der
Stoßwellen vorgesehene akustische Linse 40 integriert ist. Die
se unterscheidet sich von der Sammellinse 10 somit dadurch, daß
ihre der Zerstreuungslinse 31 zugewandte Fläche mit Sektoren
36a und 36b versehen ist, die in ihrer Gestalt denen der Zer
streuungslinse 31 entsprechen. Die Linse 40 und die Zerstreu
ungslinse 31 können aus dem gleichen Material, beispielsweise
Polystyrol, bestehen. Falls es nicht erforderlich oder nicht
gewünscht ist, die Zerstreuungswirkung vollständig aufheben zu
können, können die Linse 40 und die Zerstreuungslinse 31 auch
aus unterschiedlichen Materialien, beispielsweise Polystyrol
und TPX, gefertigt sein, wobei aufgrund des Umstandes, daß die
Schallausbreitungsgeschwindigkeiten in diesen Materialien von
einander abweichen, selbst dann, wenn die Sektoren 36a der
Linse 40 den Sektoren 36b der Zerstreuungslinse 31 und umge
kehrt exakt gegenüberliegen, eine Defokussierungswirkung auf
tritt.
In Fig. 11 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt,
bei dem die Fokussierungsmittel durch eine zweiteilige akusti
sche Sammellinse 44 gebildet sind. Diese ist aus einem ersten
plan-konkav geformten Linsenteil 45, welches beispielsweise aus
Polystyrol besteht, und einem elastisch nachgiebigen, bei
spielsweise aus TPX gebildeten zweiten Linsenteil 46 zusammen
gesetzt. Dieses weist im unverformten Zustand die Gestalt einer
planparallelen Platte auf und ist der der in Fig. 11 nicht dar
gestellten Stoßwellenquelle 2 zugewandten planen Seite des
ersten Linsenteiles 44 gegenüberliegend derart angeordnet, daß
es an dieser anliegt. In diesem Zustand, der in Fig. 11 durch
die strichpunktierte Linie 46a angedeutet ist, entsprechen die
Fokussierungseigenschaften der Sammellinse 44 der einer gewöhn
lichen Sammellinse plan-konkaver Gestalt. Wird jedoch durch die
Rohrleitung 47 eine geeignete Flüssigkeit, in der die Schall
ausbreitungsgeschwindigkeit größer als in dem im Inneren des
Stoßwellengenerators befindlichen akustischen Ausbreitungsme
dium ist, zwischen die Linsenteile 45 und 46 gebracht, verformt
sich das zweite Linsenteil 46 in der in Fig. 11 dargestellten
Weise. Die ehemals plane, der Stoßwellenquelle 2 zugewandte
Seite der Sammellinse 44 besitzt nun eine konvexe Gestalt.
Hierdurch überlagert sich der Fokussierungswirkung der unver
formten Sammellinse 44 eine Defokussierungswirkung, die von der
durch Menge und Druck der zwischen den beiden Linsenteilen 45,
46 befindlichen Flüssigkeit abhängigen Verformung des zweiten
Linsenteiles 46 bestimmt ist und mit zunehmender Verformung
zunimmt. Als Flüssigkeit eignen sich Fluor-Kohlenstoff-Flüssig
keiten, beispielsweise Flutec PP3 oder Fluorinert FC75 (ein
getragene Warenzeichen). Die Flüssigkeit ist in einem Reservoir
48 aufgenommen und kann mittels einer Pumpe 49 über ein Druck
mindererventil 50 der Rohrleitung 47 zugeführt werden. Das
Druckmindererventil 50 ist stufenlos einstellbar, was durch den
Pfeil 51 angedeutet ist, so daß der zwischen den beiden Linsen
teilen 45 und 46 vorhandene Druck und damit die Defokussie
rungswirkung stufenlos einstellbar ist. Um das Eindringen der
Flüssigkeit zwischen die beiden Linsenteile 45, 46, die an
ihrem inneren und ihrem äußeren Rand beispielsweise durch
Kleben miteinander verbunden sind, zu ermöglichen, ist das
erste Linsenteil 44 an seiner planen Stirnseite mit einer Nut
52 ausreichender Länge versehen, die sich ausgehend von dem
äußeren Rand des ersten Linsenteiles 44 radial einwärts er
streckt und deren eines Ende in die Rohrleitung 47 mündet. Es
versteht sich, daß sich infolge der elastischen Verformbarkeit
des zweiten Linsenteiles 46 nach Abbau des Druckes wieder der
unverformte Zustand der Sammellinse 44 einstellt.
Bei einer weiteren in Fig. 12 dargestellten Ausführungsform
sind die Mittel zur Defokussierung durch eine elastisch ver
formbare akustische Linse 55 gebildet, die zwischen der in Fig.
12 nicht dargestellten Stoßwellenquelle 2 und der planen Seite
der Sammellinse 10 angeordnet ist. Die Linse 55 besteht aus den
beiden Linsenwandungen 56 und 57, die beispielsweise aus TPX
gebildet sind. Die Linsenwandungen 56, 57 sind an sich von
planparalleler Gestalt und liegen mit ihren einander zuge
wandten Stirnflächen aneinander an. Dies ist in Fig. 12 durch
die strichlierten Linien 56a und 57a angedeutet. In diesem
Zustand, die Mittelachsen der Linsenwandungen 56, 57 stimmen
mit der Mittelachse M des Stoßwellengenerators überein, ent
faltet die Linse 55 weder eine Fokussierungs- noch eine De
fokussierungswirkung. Wird jedoch durch die Rohrleitung 47 und
die in der dem Linsenteil 56 zugewandten Stirnfläche des Lin
senteiles 57 vorgesehene Nut 58 eine Fluor-Kohlenstoff-Flüs
sigkeit zwischen die an ihrem inneren und ihrem äußeren Rand
miteinander verklebten Linsenteile 56, 57 gebracht, verformt
sich die Linse 55 in der in Fig. 12 angedeuteten Weise. Es
ergibt sich dann infolge des Umstandes, daß die Schallgeschwin
digkeit in Fluor-Kohlenstoff-Flüssigkeiten wesentlich höher als
in Wasser ist, eine Linsenwirkung, die in Überlagerung mit der
Fokussierungswirkung der Sammellinse 10 zu einer Defokussie
rungswirkung führt. Auch hier bestimmen Druck und Menge der
zwischen den Linsenteilen 56, 57 befindlichen Fluor-Kohlen
stoff-Flüssigkeit die Defokussierungswirkung, die bei Bedarf
völlig aufgehoben werden kann und mittels des Druckminderer
ventils 50 stufenlos einstellbar ist.
Die in Fig. 13 veranschaulichte Ausführungsform unterscheidet
sich von der zuvor beschriebenen dadurch, daß die Linsenteile
61 und 62 der Linse 60 außer an ihrem äußeren und inneren Rand
auch in einem mittleren Bereich 63 miteinander verklebt sind.
Die wie durch die Linien 61a, 62a angedeuteten an sich plan
parallelen Linsenteile 61, 62 verformen sich bei Zufuhr einer
Fluor-Kohlenstoff-Flüssigkeit durch die Rohrleitung 47 und die
in der dem Linsenteil 21 zugewandten Stirnfläche des Linsentei
les 62 vorgesehenen Nuten 64 und 65 in der in Fig. 13 gezeigten
Weise, wobei die Funktion der Nut 64 der der Nut 58 im Falle
der Fig. 12 entspricht, während die Nut 65 dazu dient, den
außerhalb des Bereiches 63 befindlichen Raum mit dem innerhalb
des Bereiches 63 befindlichen Raum zu verbinden.
Eine weitere Variante der Mittel zur Defokussierung ist in Fig.
14 dargestellt. Demnach ist eine planparallele Scheibe 70 vor
gesehen, welche aus TPX gebildet ist und zusammen mit dem Ge
häuse 1, der Sammellinse 10 und einem die Sammellinse 10 mit
der Scheibe 70 verbindenden Rohrabschnitt 69 aus TPX einen
Ringraum begrenzt, in den zwei Rohrleitungen 71, 72 münden. In
dem in Fig. 14 gezeigten Zustand befinden sich beispielsweise
kugelförmige Partikeln aus TPX in dem mit einer geeigneten Flüs
sigkeit, beispielsweise Wasser gefüllten Ringraum. Die TPX-
Partikeln, einer davon ist mit dem Bezugszeichen 73 versehen,
werden verwirbelt, indem eine geeignete Pumpe 74, die zwischen
die Rohrleitungen 71 und 72 geschaltet ist, die Flüssigkeit mit
den TPX-Partikeln 73 umwälzt. Infolge des Umstandes, daß sich
die Schallausbreitungsgeschwindigkeit in den TPX-Partikeln 73
von der des in dem Ringraum befindlichen Wassers unterscheidet,
verursacht die Anwesenheit der TPX-Partikeln 73 infolge von Bre
chungserscheinungen eine Defokussierungswirkung. Um zur Auf
hebung der Defokussierungswirkung die TPX-Partikeln 73 aus dem
durch den Ringraum zirkulierenden Wasser entfernen zu können,
ist ein Behälter 73 vorgesehen, der von dem Wasser durchströmt
wird und ein Sieb 76 aufweist, das, so wie dies durch einen
Doppelpfeil angedeutet ist, bei Bedarf in den Behälter 73 in
die strichliert angedeutete Position 76a mittels einer Betäti
gungsstange 77 eingeschoben werden können. Die Öffnungen des
Siebes 76 sind so bemessen, daß sie von den TPX-Partikeln, die
beispielsweise einen Durchmesser in der Größenordnung von 1 bis
3 mm aufweisen, nicht passiert werden können. Wenn sich also
das Sieb 76 in seiner strichliert angedeuteten Position 76a be
findet, sammeln sich nach und nach TPX-Partikeln in dem Behälter
73, bis schließlich keine TPX-Partikeln 73 mehr in dem in dem
Ringraum enthaltenen Wasser vorhanden sind, was bedeutet, daß
die Defokussierungswirkung aufgehoben ist. Bei Bedarf können
die TPX-Partikeln 73 durch entsprechendes Verstellen des Siebes
76 wieder in den Ringraum eingebracht werden. Die Intensität
der Defokussierungswirkung hängt übrigens von der Anzahl der
TPX-Partikeln ab.
Die vorstehenden Ausführungsbeispiele betreffen ausschließlich
Stoßwellengeneratoren, bei denen als Fokussierungsmittel aku
stische Linsen vorgesehen sind. Die Erfindung ist aber auch bei
Stoßwellengeneratoren mit andersartig ausgebildeten Fokussie
rungsmitteln, z. B. Reflektoren, realisierbar. Auch kann die
Erfindung bei Stoßwellengeneratoren Verwendung finden, die an
stelle elektromagnetischer Stoßwellenquellen beispielsweise
piezoelektrische Stoßwellenquellen aufweisen. Weiter müssen die
in Verbindung mit der Erfindung verwendeten Stoßwellenquellen
nicht notwendigerweise ebene Stoßwellen erzeugen. Auch muß es
sich bei den Druckimpulsen nicht notwendigerweise um positive
Druckimpulse (Überdruck, Stoßwellen) handeln. Die Erfindung
kann auch bei Druckimpulsquellen, die negative Druckimpulse
(Unterdruck) erzeugen, eingesetzt werden.
Claims (15)
1. Druckimpulsgenerator zur Erzeugung akustischer Druckimpul
se, aufweisend eine Druckimpulsquelle (2), Fokussierungsmittel
(10; 22; 40; 44) zur Fokussierung der mittels der Druckimpulse
(2) erzeugten Druckimpulse auf eine Fokuszone und Mittel (10,
19, 20; 22, 27, 29, 42; 30, 31, 32, 34; 31, 32, 34, 40; 45 bis
52; 55; 60; 70 bis 73) zur Defokussierung der Druckimpulse,
deren Defokussierungswirkung geringer als die Fokussierungs
wirkung der Fokussierungsmittel (10; 22; 40; 44) ist und deren
Defokussierungswirkung zwischen einem Minimalwert und einem
Maximalwert einstellbar ist.
2. Druckimpulsgenerator nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Minimalwert der
Defokussierungswirkung gleich null ist.
3. Druckimpulsgenerator nach Anspruch 1 oder 2, da
durch gekennzeichnet, daß die Mittel
(10, 19, 20; 22, 27, 29, 42) zur Defokussierung Mittel (19,
20; 27, 29, 42) zum Verstellen der Fokussierungsmittel (10;
22) aufweisen, mittels derer die Fokussierungsmittel (10; 22)
relativ zu der Druckimpulsquelle (2) derart verstellbar sind,
daß die Druckimpulse unter einem Winkel in die Fokussierungs
mittel (10; 22) einfallen, der von dem für eine optimale
Fokussierungswirkung erforderlichen Winkel abweicht.
4. Druckimpulsgenerator nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Fokussierungsmittel
(10) in ihrer Gesamtheit relativ zu der Druckimpulsquelle (2)
schwenkbar sind.
5. Druckimpulsgenerator nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Fokussierungsmittel
(22) in mehrere Segmente (22a, 22b, 22c, 22d) unterteilt sind,
von denen wenigstens eines derart um eine dem jeweiligen Seg
ment (22a, 22b, 22c, 22d) zugeordnete Schwenkachse (Ba, Bb,
Bc, Bd) schwenkbar ist, daß die Druckimpulse unter dem von dem
für eine optimale Fokussierungswirkung erforderlichen Winkel
abweichenden Winkel in das schwenkbare Segment (22a, 22b, 22c,
22d) einfallen.
6. Druckimpulsgenerator nach Anspruch 1 oder 2, da
durch gekennzeichnet, daß die Mittel
(30, 31, 32, 34; 31, 32, 34, 40; 55; 60) zur Defokussierung
wenigstens eine im Ausbreitungsweg der Druckimpulse angeord
nete Zerstreuungslinse (30, 31; 31, 41; 55; 60) aufweisen,
deren Defokussierungswirkung verstellbar ist.
7. Druckimpulsgenerator nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Zerstreuungslinse (55;
60) zur Einstellung der Defokussierungswirkung elastisch
deformierbar ist.
8. Druckimpulsgenerator nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß wenigstens zwei relativ
zueinander verstellbare Zerstreuungslinsen (30, 31; 31, 41)
vorgesehen sind.
9. Stoßwellengenerator nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß wenigstens eine Zerstreu
ungslinse (30, 31; 31, 41) in mehrere Zonen (36a bzw. 36b)
unterschiedlicher Zerstreuungswirkung unterteilt ist und die
Zerstreuungslinsen (30, 31; 31, 41) relativ zueinander von
einer Stellung maximaler Zerstreuungswirkung in eine Stellung
minimaler Zerstreuungswirkung verstellbar sind.
10. Druckimpulsgenerator nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die Zonen (36a bzw. 36b)
unterschiedlicher Zerstreuungswirkung sektorförmig ausgebildet
und die Zerstreuungslinsen (30, 31; 31, 41) relativ zueinander
verdrehbar sind.
11. Druckimpulsgenerator nach einem der Ansprüche 8 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die Fokus
sierungsmittel durch wenigstens eine akustische Linse (40) ge
bildet sind und daß wenigstens eine der Zerstreuungslinsen
durch eine entsprechend ausgebildete Linsenfläche (41) der
Fokussierungsmittel gebildet ist.
12. Druckimpulsgenerator nach einem der Ansprüche 7 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die Zer
streuungslinse(n) (30, 31) zwischen der Druckimpulsquelle (2)
und den Fokussierungsmitteln (10) angeordnet ist (sind).
13. Druckimpulsgenerator Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Fokussierungsmittel
(44) elastisch verformbar sind und daß die Mittel zur Defokus
sierung Mittel (45 bis 52) zum Verformen der Fokussierungs
mittel (44) aufweisen.
14. Druckimpulsgenerator nach Anspruch 1 oder 2, da
durch gekennzeichnet, daß die Mittel zur
Defokussierung Mittel (70 bis 77) zum Einbringen von Partikeln
(73) in ein für die Druckimpulse vorgesehenes akustisches Aus
breitungsmedium aufweisen, wobei die Schallausbreitungsge
schwindigkeit in den Partikeln (73) von der Schallausbrei
tungsgeschwindigkeit in dem akustischen Ausbreitungsmedium
abweicht.
15. Druckimpulsgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß zur Ortung
eines zu beschallenden Bereiches (K) eine Ortungseinrichtung
(11, 12, 13, 16) vorgesehen ist, mittels derer wenigstens der
die Fokuszone umgebende Bereich eines zu beschallenden Objek
tes (4) abbildbar ist, und daß in das mittels der Ortungsein
richtung (11, 12, 13, 16) erzeugte Bild eine die Lage der
Fokuszone angebende Marke (T) eingeblendet ist, deren Lage in
dem Bild in Abhängigkeit von einer durch die Mittel (10, 19,
20; 22, 27, 29, 42) zur Defokussierung verursachten Verlage
rung der Fokuszone korrigiert wird.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP90113989 | 1990-07-20 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4122590A1 true DE4122590A1 (de) | 1992-01-23 |
Family
ID=8204240
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19914122590 Withdrawn DE4122590A1 (de) | 1990-07-20 | 1991-07-08 | Druckimpulsgenerator mit variablem fokus |
Country Status (1)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |