超声波传递单元和超声波处理装置的制造方法_2

文档序号:8286799阅读:来源:国知局
。此外,在第I探头构件21的顶端部形成有内螺纹部25。
[0041]在第2探头构件22上设有外螺纹部26。通过外螺纹部26与第I探头构件21的内螺纹部25螺纹接合,从而第2探头构件22安装于第I探头构件21。通过在柱状部15上安装第I探头构件21,在第I探头构件21上安装第2探头构件22,从而形成超声波传递单
J Li 3 O
[0042]在柱状部15上安装有超声波振子12的状态下,在超声波振子12中产生的超声波振动被传递到超声波传递单元3的柱状部15。而且,在超声波传递单元3中,从基端方向朝向顶端方向传递超声波振动。由此,超声波传递单元3进行振动方向和传递方向与长度轴线C平行的纵向振动。
[0043]超声波探头20具备通过被传递超声波振动而以预定的频率f0进行第I振动的第I振动部31和通过被传递超声波振动而以与第I振动相同的预定的频率f0进行第2振动的第2振动部32。在本实施方式中,第I探头构件21成为第I振动部31,第2探头构件22成为第2振动部32。
[0044]在超声波探头20连接于柱状部15的状态下,自柱状部15向第I振动部31传递超声波振动。由此,第I振动部31进行具有第I波腹位置(first antinode posit1ns)Al、A2和第I波节位置(first node posit1n)NI的第I振动。然后,自第I振动部31向第2振动部32传递超声波振动。由此,第2振动部32进行具有第2波腹位置(second antinodeposit1ns)A? I ?A’ 4 和第 2 波节位置(second node posit1n)N? I ?N’ 3 的第 2 振动。
[0045]另外,与第I振动部31相同形状的第I探头构件21通过被传递超声波振动,从而即使在没有安装第2探头构件22的状态下也以预定的频率f0振动。此外,与第2振动部32相同形状的第2探头构件22通过被传递超声波振动,从而即使在没有安装于第I探头构件21的状态下也以预定的频率fO振动。
[0046]第I振动部31具备第I振动主体部35。在第I振动主体部35上设有基端侧中继部36。基端侧中继部36位于第I振动主体部35的顶端(在本实施方式中是第I振动部31的顶端)。此外,在第I振动部31上从第I振动主体部35的顶端朝向基端方向形成有中空部37。
[0047]第2振动部32具备第2振动主体部41。在本实施方式中,第2振动主体部41的顶端成为第2振动部32的顶端。在第2振动主体部41上设有顶端侧中继部42。顶端侧中继部42位于第2振动主体部41的基端侧部分。在第I探头构件21上安装有第2探头构件22的状态下,顶端侧中继部42与第I振动部31的基端侧中继部36抵接。S卩,基端侧中继部36的位置和顶端侧中继部42的位置在与长度轴线C平行的方向上对齐。通过顶端侧中继部42与基端侧中继部36抵接,能够从第I振动部31向第2振动部32传递超声波振动。
[0048]此外,第2振动部32具备自顶端侧中继部42向基端方向侧延伸设置的非接触振动部43。非接触振动部43的基端成为第2振动部32的基端。即,第2振动部32的基端位于非接触振动部43。在非接触振动部43的顶端方向侧连续有第2振动主体部41。在顶端侧中继部42与基端侧中继部36抵接的状态下,非接触振动部43插入到第I振动主体部35的中空部37。即,非接触振动部43自位于第I振动部31的顶端的基端侧中继部36向基端方向侧延伸设置。在插入到中空部37中的状态下,非接触振动部43不与第I振动部31接触。
[0049]接着,说明超声波传递单元3 (超声波探头20)的作用和效果。在利用超声波传递单元3对生物体组织等处理对象进行处理时,利用输入部9的操作,从电流供给部7经由电布线13A、13B向超声波振子12供给预定的大小和预定的频率的电流。由此,在超声波振子12中产生超声波振动,通过柱状部15向超声波探头20传递超声波振动。通过从柱状部15向第I振动部31传递超声波振动,从而第I振动部31以预定的频率f0进行第I振动。而且,通过从第I振动部31向第2振动部32传递超声波振动,从而第2振动部32以与第I振动相同的预定的频率fO进行第2振动。在使超声波探头20振动的状态下,超声波探头20的顶端部对处理对象进行处理。此时,通过超声波探头20的顶端处的超声波振动的振幅变大,能够利用超声波振动高效地对处理对象进行处理。
[0050]在此,与第I振动部31相同形状的第I探头构件21通过被传递超声波振动,从而即使在没有安装第2探头构件22的状态下也以预定的频率fO振动。即,第I振动部31 (第I探头构件21)即使是单体也以预定的频率fO进行第I振动。
[0051]图5是表示第I振动部31以单体进行振动的情况下的、第I振动(vl)相对于第I振动部31上的沿着长度轴线C的位置S的变化而产生的变化的图。另外,在图5中表示了时间t = tl、t2、t3、t4时的第I振动(vl)。如图3和图5所示,在预定的频率fO的第I振动中,作为第I振动主体部35的顶端(第I振动部31的顶端)的位置SI成为第I波腹位置Al。此外,在第I振动中,作为第I振动主体部35的基端(第I振动部31的基端)的位置S3成为第I波腹位置A2。在第I振动部31中,顶端成为第I波腹位置Al,基端成为第I波腹位置A2,因此能够以预定的频率fO振动。而且,位于位置SI和位置S3的中间位置的位置S2成为第I振动的第I波节位置NI。
[0052]在此,将第I振动部31的沿着长度轴线C的各个位置(S)处的第I振动的振幅设为第I振幅。在第I振动部31的单体时的第I振动中,第I波腹位置A1、A2处的第I振幅成为大小VI。此外,在第I振动部31中,基端侧中继部36位于第I波腹位置Al。在此,第I波腹位置Al是第I波腹位置Al、A2中的一处,成为基端侧中继部36所处的中继波腹位置。
[0053]此外,与第2振动部32相同形状的第2探头构件22通过被传递超声波振动,从而即使在没有安装于第I探头构件21的状态下也以预定的频率fO振动。S卩,第2振动部
32(第2探头构件22)即使是单体也以预定的频率fO进行第2振动。
[0054]图6是表示第2振动部32以单体振动的情况下的、第2振动(v2)相对于第2振动部32上的沿着长度轴线C的位置S’的变化而产生的变化的图。另外,在图6中表示了时间t = tl、t2、t3、t4时的第2振动(v2)。如图3和图6所示,在第2振动中,作为第2振动主体部41的顶端(第2振动部32的顶端)的位置S’ I成为第2波腹位置A’ I。此外,在第2振动中,作为第2振动部32的基端(非接触振动部43的基端)的位置S’ 7成为第2波腹位置A’4。在第2振动部32中,顶端成为第2波腹位置A’ 1,基端成为第2波腹位置A’ 4,因此能够以预定的频率fO振动。
[0055]此外,在第2振动部32中,位置S’ 2?S’ 6在与长度轴线C平行的方向上位于位置s’ I和位置s’ 7之间。在第2振动中,位置S’ 3成为第2波腹位置A’ 2,位置S’ 5成为第2波腹位置A’ 3。而且,在第2振动中,位置S’ 2成为第2波节位置N’ I,位置S’ 4成为第2波节位置N’ 2,位置S’ 6成为第2波节位置N’ 3。
[0056]在此,将第2振动部32的沿着长度轴线C的各个位置(S’ )处的第2振动的振幅设为第2振幅。在第2振动部32的单体时的第2振动中,第2波腹位置A’ I?A’ 4处的第2振幅成为大小V2a。第2振动部32以单体振动的情况下的第2波腹位置A’ I?A’4的第2振幅的大小V2a与第I振动部31以单体振动的情况下的第I波腹位置Al、A2的第I振幅的大小Vl相同。在此,第2波腹位置A’I?A’4中的位于最靠顶端方向侧的位置的第2波腹位置A’ I成为最顶端波腹位置。
[0057]此外,顶端侧中继部42位于与第2振动的第2波腹位置A’ I?A’ 4和第2波节位置N’ I?N’ 3不同的中途位置M。在本实施方式中,中途位置M位于第2波节位置N’ 3和第2波腹位置A’ 4之间。即,中途位置M位于从顶端方向侧数第3个第2波节位置N’ 3和从顶端方向侧数第4个第2波腹位置A’ 4之间。
[0058]此外,在第I探头构件21上安装有第2探头构件22的超声波探头20也通过被传递超声波振动而以预定的频率fo振动。此时,第I振动部31以预定的频率f0进行第I振动,第2振动部32以预定的频率fO进行第2振动。
[0059]图7是表示在第I探头构件21上安装有第2探头构件22的超声波探头20振动的情况下的、第I振动(vl)和第2振动(v2
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