JP2001515789A - Vibration system using shock wave vibration force - Google Patents
Vibration system using shock wave vibration forceInfo
- Publication number
- JP2001515789A JP2001515789A JP2000511151A JP2000511151A JP2001515789A JP 2001515789 A JP2001515789 A JP 2001515789A JP 2000511151 A JP2000511151 A JP 2000511151A JP 2000511151 A JP2000511151 A JP 2000511151A JP 2001515789 A JP2001515789 A JP 2001515789A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shock wave
- vibration
- force
- generating
- applying
- 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
Landscapes
- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
Abstract
(57)【要約】 振動装置システム(300)は、衝撃波を生成するためにハウジング内に流動性物質を有する振動装置(1)を備える。その衝撃波は、例えば流動性物質内に空洞化空間を生成し、その空洞化空間を超音波の速度で破裂することにより生成される。衝撃波としての振動力は、品質、特徴、状態の判定、また調査、検査、材料の特性判定及び物体の内部及び外部構造の画像描写のような任意の目的のために物体(302)に加えられる。時間制御装置(2)は、例えば衝撃波生成の周波数或いは任意の所定のパターンを制御し、また空間制御装置(6)は、例えば生成された衝撃波の位置を制御する。物体(302)内を伝搬する振動力は受信かつ変換され、解析装置(5)より解析することができる。解析された情報、時間及び空間制御情報並びに変換された情報信号は、記録装置(4)により記録され、表示装置(3)により表示することもできる。 (57) Abstract: A vibration device system (300) includes a vibration device (1) having a flowable substance in a housing to generate a shock wave. The shock wave is generated, for example, by creating a hollow space in the fluid material and bursting the hollow space at the speed of ultrasonic waves. Vibration force as a shock wave is applied to the object (302) for any purpose, such as determining quality, characteristics, condition, and investigating, inspecting, characterizing materials, and imaging the internal and external structures of the object. . The time control device (2) controls, for example, the frequency of the shock wave generation or any predetermined pattern, and the space control device (6) controls, for example, the position of the generated shock wave. The vibration force propagating in the object (302) is received and converted, and can be analyzed by the analysis device (5). The analyzed information, the time and space control information and the converted information signal are recorded by the recording device (4) and can also be displayed by the display device (3).
Description
【0001】 技術分野 本発明は振動装置システムに関し、より詳細には、例えば1つ以上の空洞化し
た空間により生成され、例えば測定、試験或いは画像描写の目的で1つ以上の物
体に加えられる衝撃波振動力に関する。[0001] Technical Field The present invention relates to a vibration system, and more particularly, for example, be generated by one or more cavities of the space, for example measured, applied to one or more objects for test purposes or image representation shockwave Related to vibration force.
【0002】 背景技術 振動力の有用な応用例のとして、1つ以上の物体に振動力を加え、品質、特徴
及び状態を測定したり、また内部及び外部構造の調査、検査、物質の特性判定及
び画像描写を行うことなどがある。振動装置は、振動力を生成し、1つ以上の試
験物体等の1つ以上の物体に振動力を加えるように特別に、かつその目的に適合
するように構成される。またその方法及び装置は、振動装置を時間的に制御して
、その振動装置の時間制御についての情報を表示かつ記録するように開発されて
いる。またその方法及び装置は、振動装置の時間制御についての情報を解析し、
その解析された時間制御情報を表示し、さらにその解析された情報を記録するよ
うに開発されている。またその方法及び装置は振動装置を空間的に制御して、振
動装置の空間制御情報を表示かつ記録するように開発されている。またその方法
及び装置は空間制御情報を解析し、振動装置の空間制御について解析された情報
を表示かつ記録するように開発されている。またその方法及び装置は1つ以上の
物体内を伝達するか、その物体から反射されるか、或いはその物体により屈折す
ることにより伝搬された1つ以上の振動力を受信かつ変換するように開発されて
いる。またその方法及び装置は受信され変換された振動力を表示かつ記録するよ
うに開発されている。またその方法及び装置は受信され変換された1つ以上の振
動力を解析し、その1つ以上の解析された振動力を表示かつ記録するように開発
されている。[0002] As the useful application of the background art vibration force, vibration force applied to one or more objects, or to measure quality, features and states, and research of the internal and external structure, inspection, characterization of material And image depiction. The vibration device is configured to generate a vibration force and apply the vibration force to one or more objects, such as one or more test objects, and to be adapted for that purpose. Also, the method and apparatus have been developed to temporally control a vibration device to display and record information about the time control of the vibration device. The method and apparatus also analyzes information about the time control of the vibration device,
It has been developed to display the analyzed time control information and to record the analyzed information. The method and apparatus have also been developed to spatially control the vibration device to display and record spatial control information of the vibration device. The method and apparatus have also been developed to analyze spatial control information and to display and record the analyzed information on the spatial control of the vibrating device. The method and apparatus are also developed to receive and convert one or more vibratory forces transmitted by transmitting within, reflecting from, or refracting from, one or more objects. Have been. The method and apparatus have also been developed to display and record the received and converted vibration force. The method and apparatus have also been developed to analyze one or more received and converted vibration forces and to display and record the one or more analyzed vibration forces.
【0003】 試験或いは測定を行う目的で、振動力を生成して、1つ以上の物体にその振動
力を加えるように特に適合した方法及び装置は、非衝撃波である振動力か、或い
は衝撃波から生成された振動力を適用している。[0003] Methods and apparatus particularly adapted to generate an oscillating force and apply the oscillating force to one or more objects for the purpose of testing or measuring are disclosed in US Pat. The generated vibration force is applied.
【0004】 図1では、空洞化した空間102(縮尺が正しいとは限らない)が、ガラス製
ハウジング106内に液状水104を有する振動装置101を用いて生成される
。振動装置1の有極圧電変換器108及び110を用いて、約20−25kHz
において液状水104内に音波を発生させることにより、空洞化空間102を生
成することができる。空洞化空間が液状水104内に衝撃波を生成する。圧電変
換器108及び110用の駆動信号はファンクションジェネレータ及び増幅器1
12により生成かつ監視される。こうしてファンクションジェネレータ及び増幅
器112は空洞化空間102により生成された衝撃波の時間制御を行う。空洞化
空間102の空間的な制御は空間コントローラ113により部分的に保持されて
いる。ここで空間コントローラ113は回動可能な機械的支持機構である。圧電
ドライバにより駆動されるガラス製ハウジングの液状水内の空洞化空間を用いて
衝撃波振動力を生成する振動装置を構成するための方法が、Scientific America
n, pages 46-51 and 96-98 of vol. 272, no. 2, February, 1995, and Science
News, pages 266-267, vol. 147, no. 17, April 29, 1995.に記載されている 。In FIG. 1, a hollowed space 102 (not necessarily to scale) is created using a vibrating device 101 having liquid water 104 in a glass housing 106. Using the polarized piezoelectric transducers 108 and 110 of the vibration device 1, about 20-25 kHz
By generating a sound wave in the liquid water 104, the hollow space 102 can be generated. The hollow space generates a shock wave in the liquid water 104. The drive signals for the piezoelectric transducers 108 and 110 are the function generator and amplifier 1
12 and is monitored. Thus, the function generator and the amplifier 112 performs time control of the shock wave generated by the cavity 102. Spatial control of the hollow space 102 is partially maintained by a space controller 113. Here, the space controller 113 is a rotatable mechanical support mechanism. Scientific America describes a method for constructing a vibration device that generates a shock wave vibration force using a hollow space in liquid water in a glass housing driven by a piezoelectric driver.
n, pages 46-51 and 96-98 of vol. 272, no.2, February, 1995, and Science
News, pages 266-267, vol. 147, no. 17, April 29, 1995.
【0005】 発明の開示 一実施例では、ここで開示した衝撃波振動力を生成する振動装置を利用した衝
撃波振動システム及び方法は、非衝撃波振動力を生成し、その振動力を加える振
動システムの代わりに用いることができ、その非衝撃波による振動システムに比
べて、例えば物体に関する優れた画像描写及び解析を実現することができる。[0005] In the disclosed embodiment of the invention, wherein the shock wave oscillating system and method using a vibration device for generating the disclosed shock wave oscillating force, the place of the vibration system to produce a non-shock wave vibrational force, adding the vibration force For example, as compared with the non-shock wave vibration system, excellent image depiction and analysis of an object can be realized.
【0006】 本発明の一実施例では、1つ以上の衝撃波振動が、例えば、1つ以上のハウジ
ング内の1つ以上の流動性物質内に存在する1つ以上の空洞化空間により生成さ
れる。振動力は、衝撃波であり、全般的に非衝撃波振動力とは異なるように、物
体、すなわち試験物体内を伝達され、その物体から反射され、並びにまたその物
体により屈折する。一般に衝撃波振動力は振動力の極限的な形である。In one embodiment of the invention, the one or more shock wave oscillations are generated by one or more cavitation spaces present, for example, in one or more flowable materials in one or more housings. . Vibration forces are shock waves and are transmitted through, reflected from, and refracted by an object, a test object, as generally different from non-shock wave vibration forces. Generally, shock wave vibration force is the ultimate form of vibration force.
【0007】 本発明の一実施例では、1つ以上の衝撃波振動が、例えばワイヤのような被切
断物を切断する切断装置により生成される。切断された被切断物の反対側端部は
物体に近接して配置され、衝撃波がその切断された被切断物を伝搬し、物体に伝
達される。衝撃波により物体内に生成された振動力は、例えば測定、試験、画像
描写、特性判定、調査或いは検査を行うために、又はその物体についての他の情
報を取得するために検出かつ解析される。In one embodiment of the invention, the one or more shock wave vibrations are generated by a cutting device that cuts an object to be cut, such as a wire. The opposite end of the cut object is located close to the object, and a shock wave propagates through the cut object and is transmitted to the object. Vibration forces generated in the object by the shock waves are detected and analyzed, for example, to perform measurements, tests, image depictions, characterizations, surveys or inspections, or to obtain other information about the object.
【0008】 本発明の一実施例では、衝撃波振動力を生成し、測定或いは試験のために1つ
以上の物体に衝撃波振動力を加えるように特に適合した振動装置を構成するため
の方法が提供される。In one embodiment of the present invention, a method is provided for generating a shock wave vibration force and configuring a vibration device that is particularly adapted to apply a shock wave vibration force to one or more objects for measurement or testing. Is done.
【0009】 本発明の一実施例では、1つ以上の物体に振動力を加えて、測定、試験、画像
描写、特性判定、調査或いは検査を行い、又は1つ以上の物体についての他の情
報を取得するために、ハウジングに封入された流動性物質内に衝撃波振動力を生
成する方法が提供される。衝撃波振動は、その衝撃波振動力を個別に、或いは連
続して超音波の速度までの任意の速度で生成することができる持続時間からなる
。In one embodiment of the invention, a vibrational force is applied to one or more objects to perform measurements, tests, image depictions, characterizations, surveys or inspections, or other information about one or more objects. A method is provided for generating a shock wave vibration force in a flowable material encapsulated in a housing to obtain Shock wave vibrations consist of a duration in which the shock wave vibration forces can be generated individually or continuously at any speed up to the speed of the ultrasound.
【0010】 本発明の一実施例では、その方法は1つ以上のハウジング内の1つ以上の流動
性物質内の1つ以上の空洞化空間により生成される1つ以上の衝撃波振動力を利
用しており、それにより非衝撃波振動力を生成し、例えば任意の試験或いは任意
の測定のためにその非衝撃波振動力を適用するように特に適合した振動装置を製
造するための当技術分野における方法を改善する。In one embodiment of the invention, the method utilizes one or more shock wave vibration forces generated by one or more cavitation spaces in one or more fluent materials in one or more housings. Methods in the art for producing a non-shock wave vibration force thereby producing, for example, a vibration device particularly adapted to apply the non-shock wave vibration force for any test or any measurement To improve.
【0011】 発明を実施するための形態 多くの図面に記載される同様の構成要素には、同じ参照番号が付与されている
。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Similar components described in many of the drawings are numbered the same.
【0012】 また本発明の以下の記載内容は単なる例示に過ぎず、本発明を制限することを
意図したものではない。Further, the following description of the present invention is merely an example, and is not intended to limit the present invention.
【0013】 例えば画像描写、特性判定、調査或いは検査を行い、又は物体についての他の
情報を取得するために、衝撃波振動システムは衝撃波振動力を利用しており、一
実施例ではハウジングに封入された流動性物質内の空洞化空間により衝撃波振動
力が生成される。他の実施例では、衝撃波振動力は、ハウジング内の爆発装置に
より、また物体に伝達するために、切断された被切断物内に衝撃波振動力を生成
するための切断装置により生成される。衝撃波振動力は、その物体に結合され、
物体内に伝搬し、かつ物体内を伝搬して通過する優れた伝搬特性を有しており、
高解像度の情報をもたらすことができる。振動力情報を受信して電気的信号に変
換した後、その情報を、例えば記録、解析及び表示することもできる。衝撃波振
動力生成の周波数は時間制御装置を用いて制御することができ、システムの位置
及び衝撃波振動システムの位置は空間制御装置を用いて制御することができる。
生成の周波数は変更可能であり、超音波以下及び超音波生成周波数を含む。For example, to perform image delineation, characterization, investigation or inspection, or to obtain other information about an object, a shock wave vibration system utilizes a shock wave vibration force, which in one embodiment is enclosed in a housing. A shock wave vibration force is generated by the hollowed space in the fluid material. In another embodiment, the shock wave vibration force is generated by an explosive device in the housing and by a cutting device for generating a shock wave vibration force in the cut object to be transmitted to the object. The shock wave vibration force is coupled to the object,
Propagating inside the object, and having excellent propagation characteristics to pass through the inside of the object,
High resolution information can be provided. After receiving the vibration force information and converting it to an electrical signal, the information can be recorded, analyzed, and displayed, for example. The frequency of the shock wave vibration force generation can be controlled using a time controller, and the position of the system and the position of the shock wave vibration system can be controlled using a space controller.
The frequency of generation is variable and includes sub-ultrasound and ultrasonic generation frequencies.
【0014】 振動装置は、当分野における既存の材料を用いて、1つ以上のハウジング内に
封入された1つ以上の流動性物質内に空洞化空間を生成する方法及び装置により
構成することができる。その振動装置は、例えば1つ以上の圧電装置により駆動
され、それにより1つ以上の衝撃波振動力を生成することができる。[0014] The vibrating device may be constructed by methods and apparatus for creating a cavity within one or more fluent materials encapsulated within one or more housings using existing materials in the art. it can. The vibration device may be driven, for example, by one or more piezoelectric devices, thereby producing one or more shock wave vibration forces.
【0015】 さらに振動装置は、例えば測定或いは試験を行うために、当業者には周知の1
つ以上の装置を備えることもでき、その装置を用いて、空洞化空間の時間制御を
行い、空洞化空間の時間制御についての情報を表示かつ記録し、さらに空洞化空
間の時間制御についての記録された情報を表示する。さらに振動装置は当業者に
は周知の1つ以上の装置を備えることもでき、その装置を用いて、空洞化空間の
時間制御についての情報を解析し、空洞化空間の時間制御についての解析された
情報を表示かつ記録する。[0015] Furthermore, the vibrating device may be a device known to those skilled in the art, for example for performing measurements or tests.
It can also include more than one device, using that device to perform time control of the hollowing space, display and record information about the time control of the hollowing space, and record the time control of the hollowing space. Display the information that was displayed. Further, the vibration device may comprise one or more devices known to those skilled in the art, using which device to analyze information about the time control of the cavity space and to analyze the time control of the cavity space. Display and record the information.
【0016】 さらに振動装置は、例えば測定或いは試験を行うために、当業者には周知の1
つ以上の装置を備えることもでき、その装置を用いて、空洞化空間の空間制御を
行い、空洞化空間の空間制御についての情報を表示かつ記録し、さらに空洞化空
間の空間制御についての記録された情報を表示する。さらに振動装置は当業者に
は周知の1つ以上の装置を備えることもでき、その装置を用いて、空洞化空間の
空間制御についての情報を解析し、空洞化空間の空間制御についての解析された
情報を表示かつ記録する。Further, the vibrating device may be a device known to those skilled in the art, for example for performing measurements or tests.
It can also have more than one device, using that device to perform spatial control of the hollowed space, display and record information about the spatial control of the hollowed space, and record the space control of the hollowed space Display the information that was displayed. Further, the vibration device may comprise one or more devices known to those skilled in the art, using which device to analyze the information about the spatial control of the cavity and to analyze the space control of the cavity. Display and record the information.
【0017】 さらに振動装置は、例えば測定或いは試験を行うために、当業者には周知の1
つ以上の装置を備えることができ、その装置を用いて、試験物体のような1つ以
上の物体に、任意の気体境界面、任意の液体境界面、或いは任意の個体境界面を
介して1つ以上の生成された衝撃波振動力を結合する。Further, the vibrating device may be a well-known device for performing measurements or tests, for example.
One or more devices may be provided with which one or more objects, such as test objects, may be coupled via any gas interface, any liquid interface, or any solid interface. Combine two or more generated shock wave vibration forces.
【0018】 さらに振動装置は、例えば測定或いは試験を行うために、当業者には周知の1
つ以上の装置を備え、その装置を用いて、衝撃波及び非衝撃波のような1つ以上
の振動力を任意の時間或いは任意の空間位置において受信かつ変換することがで
き、その際振動力は、1つ以上の物体或いは1つ以上の試験物体中を伝達し、そ
の物体から反射され、さらにその物体により屈折することにより結合かつ伝搬し
てきた振動力である。さらに振動装置は、当業者には周知の1つ以上の装置を備
え、受信かつ変換された振動力についての情報を表示することができ、その際振
動力は、1つ以上の物体或いは1つ以上の試験物体内を伝達するか、その物体か
ら反射されるか、或いはその物体により屈折することにより伝搬してきた振動力
である。さらに振動装置は、当業者には周知の1つ以上の装置を備え、記録され
た情報を表示し、その情報を解析し、解析された情報を表示し、さらに受信かつ
変換された衝撃波振動力についての解析された情報を記録することができ、その
際振動力は1つ以上の物体或いは1つ以上の試験物体内を伝達するか、その物体
から反射されるか、或いはその物体により屈折することにより伝搬してきた振動
力である。Further, the vibrating device may be a well-known device for performing measurements or tests, for example.
One or more devices that can receive and convert one or more vibratory forces, such as shock waves and non-shock waves, at any time or at any spatial location, wherein the vibratory forces are: Vibration force transmitted through one or more objects or one or more test objects, reflected from the object, and refracted by the object to combine and propagate. In addition, the vibration device may comprise one or more devices known to those skilled in the art, and may display information about the received and converted vibration force, wherein the vibration force may comprise one or more objects or one or more objects. The above-mentioned vibration force is transmitted through the inside of the test object, reflected from the object, or refracted by the object. Further, the vibration device may comprise one or more devices known to those skilled in the art to display the recorded information, analyze the information, display the analyzed information, and further receive and convert the shock wave vibration force. Can be recorded, wherein the vibrational force is transmitted through, reflected from, or refracted by one or more objects or one or more test objects. This is the vibration force that has been propagated.
【0019】 図2を参照すると、衝撃波振動システム200のブロック図は、例えば測定或
いは試験を行うために、振動装置101(図1)のような振動装置1を利用する
ことを示す。振動装置1は、例えば、振動装置1のハウジング内に配置された液
状水104のような1つ以上の流動性物質内に1つ以上の空洞化した空間を生成
することにより衝撃波を発生するように構成ことができる。流体物質内の空洞化
空間は、例えば、1つ以上の圧電ドライバを用いて駆動される。空洞化空間は超
音波の速度で破裂し、1つ以上の衝撃波振動力を生成する。Referring to FIG. 2, a block diagram of a shock wave vibration system 200 illustrates the use of a vibration device 1 such as the vibration device 101 (FIG. 1), for example, to perform measurements or tests. Vibration device 1 may generate a shock wave by creating one or more hollowed spaces in one or more flowable materials, such as liquid water 104 disposed within a housing of vibration device 1, for example. Can be configured. The cavitation space in the fluid material is driven using, for example, one or more piezoelectric drivers. The cavitation space bursts at the speed of the ultrasonic waves, producing one or more shock wave vibration forces.
【0020】 生成された衝撃波振動力は、ファンクションジェネレータ及び増幅器112(
図1)のような1つ以上の時間制御装置2により制御される。時間制御装置2は
空洞化空間の時間制御についての情報を、表示装置3、記録装置4及び解析装置
5に伝送する。記録装置4は表示装置3と通信する。解析装置5は表示装置3及
び記録装置4と通信する。The generated shock wave vibration force is transmitted to the function generator and the amplifier 112 (
It is controlled by one or more time controllers 2 as in FIG. The time control device 2 transmits information about the time control of the hollow space to the display device 3, the recording device 4, and the analysis device 5. The recording device 4 communicates with the display device 3. The analysis device 5 communicates with the display device 3 and the recording device 4.
【0021】 生成された衝撃波振動力は、空洞化空間の空間制御についての情報を表示装置
3及び記録装置4に伝送する1つ以上の空間制御装置6により制御される。記録
装置4は表示装置3と通信し、また空間制御装置6は空洞化空間の空間制御につ
いての情報を解析装置5に伝送する。解析装置5は制御装置3及び記録装置4と
通信する。The generated shock wave vibration force is controlled by one or more space control devices 6 that transmit information about space control of the hollow space to the display device 3 and the recording device 4. The recording device 4 communicates with the display device 3, and the space control device 6 transmits information on the space control of the hollow space to the analysis device 5. The analysis device 5 communicates with the control device 3 and the recording device 4.
【0022】 生成された衝撃波振動力は、任意の気体境界面、任意の液体境界面或いは任意
の個体境界面7を介して試験物体のような1つ以上の物体に結合される。その結
合した衝撃波振動力は、1つ以上の物体或いは1つ以上の試験物体8内を伝達し
、その物体から反射し、またその物体により屈折することにより伝搬し、任意の
時間或いは任意の空間位置において1つ以上の受信/変換装置9により受信かつ
変換される。衝撃波振動力受信/変換装置9は、表示装置3、記録装置4及び解
析装置5と通信する。記録装置4は表示装置3と通信し、解析装置5は表示装置
3及び記録装置4と通信する。The generated shock wave vibration force is coupled to one or more objects, such as a test object, via any gas interface, any liquid interface or any solid interface 7. The combined shock wave vibration force is transmitted through one or more objects or one or more test objects 8, reflected from the object, and propagated by refraction by the object, at any time or any space. It is received and converted by one or more receiving / converting devices 9 at a location. The shock wave vibration force receiving / converting device 9 communicates with the display device 3, the recording device 4, and the analyzing device 5. The recording device 4 communicates with the display device 3, and the analysis device 5 communicates with the display device 3 and the recording device 4.
【0023】 図3及び図4を参照すると、振動装置及び衝撃波力利用動作400は、例えば
、衝撃波振動システム300をを利用して、例えば物体302についての画像描
写、特性判定、調査、検査を行うために、或いは物体302についての他の情報
を取得するために衝撃波を生成する。衝撃波振動システム300は、衝撃波振動
システム200の一実施例であり、振動装置1を用いて、空間制御装置2により
制御された周波数で振動力生成動作402において衝撃波振動力を生成する。時
間制御装置2により、振動装置1は周期的パターンを含む任意のパターンにおい
て、また連続した衝撃波として、衝撃波を繰返し生成することができる。振動装
置1は流動性物質内にキャビテーション(空洞現象)を発生させ、振動力生成動
作402において超音波の速度で破裂して衝撃波振動力を生成する。衝撃波は、
振動力結合動作404において、結合装置7を介して物体302に結合される。
物体302は、例えば人体或いは他の有機体又は無機体のような物体である。そ
の結合した衝撃波は、振動力伝搬動作406において、反射、屈折及び概ね不変
の伝達を含む任意の作用により物体302内を伝搬する。受信及び変換動作40
8では、変換/受信装置9が伝搬した振動力を受信し、その信号をデジタル信号
或いはアナログ信号のような電子的信号に変換する。物体に対する、或いは互い
に対する装置7及び受信/変換装置9の位置関係が例示であり、その位置関係を
変更して、他の空間的な位置関係を用いて信号を結合し、検出することもできる
。物体302は振動装置1のハウジング内の流動性物質内に配置することもでき
、その場合結合装置1は、ハウジング内にあり衝撃波振動力を物体302に加え
る流動性物質である。従って受信/変換装置9はハウジング内に配置され、振動
力を受信し、物体302から受信した振動力を変換することもできる。Referring to FIGS. 3 and 4, the vibration device and shock wave power utilization operation 400 performs, for example, image description, characteristic determination, investigation, and inspection of the object 302 using the shock wave vibration system 300, for example. In order to generate other information about the object 302, or to obtain other information, a shock wave is generated. The shock wave vibration system 300 is an embodiment of the shock wave vibration system 200, and uses the vibration device 1 to generate a shock wave vibration force in a vibration force generation operation 402 at a frequency controlled by the space control device 2. The time control device 2 allows the vibration device 1 to repeatedly generate a shock wave in an arbitrary pattern including a periodic pattern and as a continuous shock wave. The vibration device 1 generates cavitation (cavity phenomenon) in the fluid material, and ruptures at an ultrasonic speed in the vibration force generation operation 402 to generate a shock wave vibration force. The shock wave is
In the vibration force coupling operation 404, the object 302 is coupled via the coupling device 7.
The object 302 is an object such as a human body or another organic or inorganic body. The combined shock wave propagates through the object 302 in the vibratory force propagation operation 406 by any effect, including reflection, refraction, and generally constant transmission. Receiving and converting operation 40
At 8, the converting / receiving device 9 receives the propagated vibration force and converts the signal into an electronic signal such as a digital signal or an analog signal. The positional relationship of the device 7 and the receiving / converting device 9 with respect to the object or with respect to each other is exemplary, and the positional relationship can be changed to combine and detect signals using other spatial positional relationships. . The object 302 can also be placed in a flowable material in the housing of the vibration device 1, in which case the coupling device 1 is a flowable material that is in the housing and applies a shock wave vibration force to the object 302. Therefore, the receiving / converting device 9 can be disposed in the housing, receive the vibration force, and convert the vibration force received from the object 302.
【0024】 解析動作410では、解析装置5が変換された信号を受信し、例えばその変換
された信号から画像情報のような情報を抽出かつ確定する。解析された情報及び
変換された電子的信号は、記録動作412の記録装置4により記録され、表示動
作414の表示装置3により表示することができる。In analysis operation 410, analysis device 5 receives the converted signal and extracts and determines information, such as image information, from the converted signal, for example. The analyzed information and the converted electronic signal can be recorded by the recording device 4 in the recording operation 412 and displayed by the display device 3 in the display operation 414.
【0025】 時間制御動作416では、時間制御装置2が所定時間内に振動装置1における
空洞化空間により生成された衝撃波の数を制御する。振動装置1が、例えば、圧
電ドライバ108及び110を備える振動装置101(図1)であり、時間制御
装置2がその圧電ドライバ108及び110を駆動するためのファンクションジ
ェネレータ及び増幅器112を備える場合に、空洞化空間により生成される衝撃
波の周波数は、圧電ドライバ108及び110の駆動周波数とほぼ同じである。
流動性物質104が約20%の標準大気を含む水である場合に、衝撃波生成の周
波数は、例えば約20kHzから25kHz、詳細には約22−23kHz、4
0−50kHz、詳細には約45kHz、及び80−90kHz、詳細には約8
0−85kHzまで変化することが可能である。解析動作410では、時間制御
装置2からの時間制御情報が受信され、解析装置5により、変換した信号の信号
解析部に取り込まれる。さらに時間制御情報は、記録動作412の記録装置40
4により記録され、表示動作414の表示装置3により表示することもできる。In the time control operation 416, the time control device 2 controls the number of shock waves generated by the hollow space in the vibration device 1 within a predetermined time. When the vibration device 1 is, for example, the vibration device 101 (FIG. 1) including the piezoelectric drivers 108 and 110 and the time control device 2 includes a function generator and an amplifier 112 for driving the piezoelectric drivers 108 and 110, The frequency of the shock wave generated by the hollow space is substantially the same as the driving frequency of the piezoelectric drivers 108 and 110.
When the flowable substance 104 is water containing about 20% of a standard atmosphere, the frequency of shock wave generation is, for example, about 20 kHz to 25 kHz, specifically about 22-23 kHz,
0-50 kHz, specifically about 45 kHz, and 80-90 kHz, specifically about 8
It is possible to vary from 0-85 kHz. In the analysis operation 410, time control information from the time control device 2 is received, and the analysis device 5 takes in the converted signal into the signal analysis unit. Further, the time control information is stored in the recording device 40 of the recording operation 412.
4 and can be displayed by the display device 3 in the display operation 414.
【0026】 空間制御装置6は、空間制御動作418の振動装置1内で生成される空洞化空
間の物理的な位置を制御する。空間制御装置6は、例えば振動装置1を吊止し、
反対側の種々の位置に圧電ドライバ108及び110を配置することができる。
振動装置1内で生成された空洞化空間の位置に関連する空間制御情報は、解析動
作410の解析装置5により受信され、変換された信号の信号解析部に取り込ま
れる。さらに空間時間制御情報は、記録動作412の記録装置4により記録され
、表示動作414の表示装置3により表示することもできる。The space control device 6 controls the physical position of the hollow space generated in the vibration device 1 in the space control operation 418. The space control device 6 suspends, for example, the vibration device 1,
The piezoelectric drivers 108 and 110 can be located at various locations on opposite sides.
The space control information related to the position of the hollowed space generated in the vibration device 1 is received by the analysis device 5 of the analysis operation 410 and taken into the signal analysis unit of the converted signal. Further, the spatio-temporal control information is recorded by the recording device 4 in the recording operation 412, and can be displayed by the display device 3 in the display operation 414.
【0027】 振動装置1は、ハウジング内の流動性物質内に衝撃波を生成する任意の装置で
あってよい。図5を参照すると、一実施例において振動装置1は、ピストン50
5が復動して流動性物質502に力を繰返し加えられるようにするために交流電
源507により駆動されるソレノイド504を備える振動装置500である。ピ
ストン505は励磁された場合に変形する磁気ひずみ材料であるか、或いはソレ
ノイド504の磁界の変化に応じてソレノイド504及びブッシング508内を
移動する導体でもよい。ハウジング503内に封入された液状水のような流動性
物質502への力の作用状態と非作用状態の繰返しにより空洞化空間501が生
成される。空洞化空間501が超音波の速度で破裂する場合に、衝撃波が概ね空
洞化空間501を起源にして発生する。衝撃波は、衝撃波振動システム200と
ともに上記のように利用することができる。衝撃波生成の周波数は、当分野で周
知のようにしてピストン505の動作を制御する時間制御装置2の一実施例によ
り制御される。The vibration device 1 may be any device that generates a shock wave in the flowable substance in the housing. Referring to FIG. 5, in one embodiment, the vibration device 1 includes a piston 50.
5 is a vibrating device 500 including a solenoid 504 driven by an AC power supply 507 to return and apply a force to the flowable substance 502 repeatedly. Piston 505 may be a magnetostrictive material that deforms when excited, or may be a conductor that moves through solenoid 504 and bushing 508 in response to changes in the magnetic field of solenoid 504. The hollowed space 501 is generated by the repetition of the applied state and the non-operated state of the force on the fluid substance 502 such as liquid water sealed in the housing 503. When the cavitation space 501 ruptures at the speed of ultrasonic waves, a shock wave is generated substantially from the cavitation space 501. Shock waves can be utilized as described above with the shock wave vibration system 200. The frequency of shock wave generation is controlled by one embodiment of a time control 2 that controls the operation of the piston 505 as is well known in the art.
【0028】 図6を参照すると、別の実施例における振動装置1は、例えばポンプモータ6
05のようなモータ605により駆動される機械駆動式のピストン604を備え
る振動装置600である。ピストン604がモータ605と近接離反して移動す
るのに応じて、ハウジング603内に封入された液状水のような流動性物質60
2への力の作用動作と非作用動作が繰返され、空洞化空間601が生成される。
空洞化空間601が破裂する場合に、衝撃波振動システム200とともに上記の
ように利用することができる衝撃波が生成される。衝撃波生成の周波数は、当分
野において周知のようにしてモータ505に対するピストン4の動作を制御する
時間制御装置2の一実施例により制御される。Referring to FIG. 6, a vibration device 1 according to another embodiment includes, for example, a pump motor 6.
A vibration device 600 including a mechanically driven piston 604 driven by a motor 605 such as the one shown in FIG. As the piston 604 moves toward and away from the motor 605, the fluid substance 60 such as liquid water sealed in the housing 603 is moved.
The operation and non-operation of the force applied to the second member 2 are repeated, and the hollow space 601 is generated.
If the cavitation space 601 ruptures, a shock wave is generated that can be utilized as described above with the shock wave vibration system 200. The frequency of shock wave generation is controlled by one embodiment of a time control 2 that controls the movement of the piston 4 with respect to the motor 505 as is well known in the art.
【0029】 図7を参照すると、振動装置1の別の実施例は、好ましくはモータ(図示せず
)により駆動される遠心インペラ704を備える振動装置700である。インペ
ラ704がハウジング703に封入された液状水のような流動性物質702内を
回転するのに応じて、移動方向とは反対のインペラドライバ704のブレードの
近接領域内に空洞化空間701が形成される。空洞化空間701が破裂する場合
に、衝撃波振動システム200とともに上記のように利用することができる衝撃
波が生成される。衝撃波生成の周波数は、当分野において周知のようにしてイン
ペラ704の回転速度を制御する時間制御装置2の一実施例により制御される。Referring to FIG. 7, another embodiment of the vibration device 1 is a vibration device 700 comprising a centrifugal impeller 704, preferably driven by a motor (not shown). As the impeller 704 rotates within the flowable material 702 such as liquid water sealed in the housing 703, a hollow space 701 is formed in a region adjacent to the blade of the impeller driver 704 in the direction opposite to the moving direction. You. If the cavitation space 701 ruptures, a shock wave is generated that can be utilized as described above with the shock wave vibration system 200. The frequency of shock wave generation is controlled by one embodiment of the time control device 2 that controls the rotational speed of the impeller 704 as is well known in the art.
【0030】 図8を参照すると、振動装置1の別の実施例において、振動装置800は電流
変換器805と、磁気回路806と、フィールドコイル807と、二次或いはア
ーマチャ回路808と一次コイル810とを備える電磁誘導ポンプ804を備え
る。電磁誘導ポンプ804は交流を利用して、当分野では周知のようにハウジン
グ803内の液体水銀、ナトリウム、カリウム、ナトリウム/カリウム合金、ア
ルミニウムのような導電性流動性物質802を吸入吐出(pump)する。流動性物
質802は吸入吐出に応じて、空洞化空間801が生成され、その後破裂する際
に衝撃波振動システム200とともに上記のように利用することができる衝撃波
が生成される。衝撃波生成の周波数は周知のように流動性物質802の流速を制
御する時間制御装置2の一実施例により制御される。Referring to FIG. 8, in another embodiment of the vibration device 1, the vibration device 800 includes a current converter 805, a magnetic circuit 806, a field coil 807, a secondary or armature circuit 808, and a primary coil 810. And an electromagnetic induction pump 804 including The electromagnetic induction pump 804 utilizes alternating current to pump a conductive fluid material 802 such as liquid mercury, sodium, potassium, sodium / potassium alloy, aluminum in the housing 803, as is well known in the art. I do. Fluid material 802 creates a hollow space 801 in response to inhalation and ejection, and then generates a shock wave that can be utilized as described above with shock wave vibration system 200 when bursting. As is well known, the frequency of the shock wave generation is controlled by one embodiment of the time control device 2 for controlling the flow rate of the flowable substance 802.
【0031】 図9を参照すると、振動装置1のさらに別の実施例では、振動装置900は、
凹部のような変則部分904を含む、金属からなるハウジング903を備える。
液状水のような流動性物質902がポンプ905によりハウジング903内を流
動するのに応じて、変則部分904は流動性物質902の流れを制限し、変則部
分904の下流側に空洞化空間が形成される。空洞化空間901が破裂する場合
に、衝撃波振動システム200とともに上記のように利用することができる衝撃
波が生成される。衝撃波生成の周波数は、周知のように流動性物質902の流速
並びにまた変則部分904の形状を制御する時間制御装置2の一実施例により制
御される。流動性物質902はハウジング903の反対側端部を通って排出され
、ハウジング903内を循環することもできる。Referring to FIG. 9, in still another embodiment of the vibration device 1, the vibration device 900 includes:
A housing 903 made of metal is provided including an irregular portion 904 such as a recess.
As the flowable material 902 such as liquid water flows through the housing 903 by the pump 905, the irregular portion 904 restricts the flow of the flowable material 902, and a hollow space is formed downstream of the irregular portion 904. Is done. If the cavitation space 901 ruptures, a shock wave is generated that can be utilized as described above with the shock wave vibration system 200. The frequency of shock wave generation is controlled by one embodiment of the time control device 2 which controls the flow rate of the flowable material 902 and also the shape of the anomalous portion 904, as is well known. Fluid material 902 is discharged through the opposite end of housing 903 and may circulate through housing 903.
【0032】 図10を参照すると、振動装置1の別の実施例において、振動装置1000は
、金属からなるハウジング1003内にノズル1004を備える。ノズル100
4はハウジング1003と一体構造であってもよい。液状水のような流動性物質
1002がポンプ1005によりジェット流として強制的にノズル1004から
押し出され、ノズル4の下流出口に空洞化空間1001が生成される。空洞化空
間1001が破裂し、衝撃波振動システム200とともに上記のように利用する
ことができる衝撃波が生成される。衝撃波生成の周波数は、周知のように流動性
物質1002の流速並びにまたノズル4の形状を制御する時間制御装置2の一実
施例により制御される。流動性物質1002はハウジング1003の反対側端部
に通って排出され、ハウジング1003内を循環することもできる。Referring to FIG. 10, in another embodiment of the vibration device 1, the vibration device 1000 includes a nozzle 1004 in a housing 1003 made of metal. Nozzle 100
4 may be integral with the housing 1003. A fluid substance 1002 such as liquid water is forcibly pushed out of a nozzle 1004 as a jet stream by a pump 1005, and a hollow space 1001 is generated at a downstream outlet of the nozzle 4. The cavitation space 1001 ruptures, producing a shock wave that can be utilized as described above with the shock wave vibration system 200. The frequency of the shock wave generation is controlled by an embodiment of the time control device 2 which controls the flow rate of the flowable substance 1002 and also the shape of the nozzle 4 as is well known. Fluid material 1002 is discharged through the opposite end of housing 1003 and may circulate within housing 1003.
【0033】 図11を参照すると、振動装置1の別の実施例は、ハウジング1003を備え
る振動装置1100である。ポンプ1107が液状水のような流動性物質110
2を押し出し、ハウジング1103の内側表面1104に衝撃を与え、その反動
により空洞化空間1101が生成される。衝撃を与えた後、流動性物質1102
は流入路1106と直交するような任意の形状をなす排出路1105に配向され
る。空洞化空間1101は破裂し、衝撃波振動システム200とともに上記のよ
うに利用することができる衝撃波が生成される。衝撃波生成の周波数は、周知の
ように流動性物質1102の流速を制御する時間制御装置2の一実施例により制
御される。流動性物質1102はハウジング1103の反対側端部を通って排出
され、ハウジング1103内を循環することもできる。Referring to FIG. 11, another example of the vibration device 1 is a vibration device 1100 including a housing 1003. Pump 1107 is a fluid substance 110 such as liquid water.
2 extrudes and impacts the inner surface 1104 of the housing 1103, the reaction of which creates a cavity 1101. After impact, the flowable material 1102
Are oriented to a discharge channel 1105 having an arbitrary shape perpendicular to the inflow channel 1106. The cavitation space 1101 ruptures, producing a shock wave that can be utilized as described above with the shock wave vibration system 200. The frequency of the shock wave generation is controlled by an embodiment of the time control device 2 for controlling the flow velocity of the flowable substance 1102 as is well known. Fluid material 1102 is discharged through the opposite end of housing 1103 and may circulate through housing 1103.
【0034】 図12を参照すると、振動装置1の別の実施例はハウジング1203内に封入
された液状水のような流動性物質1202を有するガラスキュベットのようなハ
ウジング1203を備える振動装置1200である。QスイッチNd:YAG(
エオジム:イットリウム−アルミニウム−ガーネット)レーザのようなレーザ1
205からの強いレーザパルス1207が、レンズ1204及び1206により
、流動性物質1202内に集光される。それにより流動性物質1202内にプラ
ズマが生成される。プラズマを生成することにより、空洞化空間1201が生成
され、空洞化空間1201が破裂して、衝撃波振動システム200とともに上記
のように利用することができる衝撃波が生成される。衝撃波生成の周波数は、周
知のようにレーザ1205からのレーザパルスの周波数を制御する時間制御装置
2の一実施例により制御される。電磁波発生器を利用して、流動性物質1202
内に空洞化空間1201を生成できることも理解されよう。Referring to FIG. 12, another embodiment of the vibration device 1 is a vibration device 1200 having a housing 1203 such as a glass cuvette having a flowable substance 1202 such as liquid water encapsulated in the housing 1203. . Q switch Nd: YAG (
Laser 1 such as eodymium: yttrium-aluminum-garnet) laser
A strong laser pulse 1207 from 205 is focused by the lenses 1204 and 1206 into the flowable material 1202. Accordingly, plasma is generated in the fluid substance 1202. The generation of the plasma creates a cavity 1201 that ruptures and produces a shock wave that can be utilized in conjunction with the shock wave vibration system 200 as described above. The frequency of the shock wave generation is controlled by an embodiment of the time control device 2 that controls the frequency of the laser pulse from the laser 1205 as is well known. Using an electromagnetic wave generator, the flowable substance 1202
It will also be appreciated that a cavity 1201 can be created therein.
【0035】 図13を参照すると、振動装置1のさらに別の実施例は、ハウジング1303
内に封入された液状水のような流動性物質1302を有するハウジング1301
を備える振動装置1300である。スパーク発生装置1304が、導電性ケーブ
ル1310及び1312を用いてそれぞれ電極1306及び1308に接続され
る。スパーク発生装置1304は、電極1306と1308との間にスパークを
発生するだけの十分に大きな差圧を電極1306と1308との間に生成する。
こうして静電気のスパークにより生成された空洞化空間1301が、電極130
6及び1308の反対側の先端付近に生成される。空洞化空間1301は破裂し
、衝撃波振動システム200とともに上記のように利用することができる衝撃波
が生成される。衝撃波生成の周波数は、スパーク発生装置1304により生成さ
れるスパークの周波数を制御する時間制御装置2の一実施例により制御される。Referring to FIG. 13, yet another embodiment of the vibration device 1 is a housing 1303.
Housing 1301 having a flowable material 1302 such as liquid water encapsulated therein
The vibration device 1300 includes: A spark generator 1304 is connected to electrodes 1306 and 1308 using conductive cables 1310 and 1312, respectively. The spark generator 1304 creates a differential pressure between the electrodes 1306 and 1308 that is large enough to generate a spark between the electrodes 1306 and 1308.
The cavitation space 1301 generated by the electrostatic spark in this way is
Generated near the opposite tip of 6 and 1308. The cavitation space 1301 ruptures, producing a shock wave that can be utilized as described above with the shock wave vibration system 200. The frequency of the shock wave generation is controlled by one embodiment of the time control device 2 that controls the frequency of the spark generated by the spark generator 1304.
【0036】 また爆発反応素子を含むハウジング内で物質を爆発するなどの別の方法におい
て、衝撃波を生成し、物体に加えることもできる。図16を参照すると、振動装
置1のさらに別の実施例は、ハウジング1603内に封入された気体などの流動
性物質1602を有するハウジング1603を備える。爆発素子1604は、無
線伝送により、或いは導体(図示せず)を挿入して爆発素子1604に爆発開始
命令を伝達することにより爆発させることができる。爆発素子1604を爆発し
た後、衝撃波振動システム200とともに上記のように利用することができる衝
撃波が生成される。[0036] Shock waves can also be generated and applied to an object in other ways, such as by exploding a substance in a housing containing an explosive reaction element. Referring to FIG. 16, still another embodiment of the vibration device 1 includes a housing 1603 having a flowable substance 1602 such as a gas sealed in the housing 1603. The explosion element 1604 can be detonated by wireless transmission or by inserting a conductor (not shown) and transmitting an explosion start command to the explosion element 1604. After detonating the explosive element 1604, a shock wave is generated that can be utilized as described above with the shock wave vibration system 200.
【0037】 図14を参照すると、振動装置1のさらに別の実施例は、それぞれ互いに向き
合った逆向きのブレード1408及び1410を駆動するためのドライバ140
4及び1406を有する結合装置1402を備える振動装置1400である。ド
ライバ1404及び1406がそれぞれアーム1412及び1414に逆方向の
力を与える場合に、ブレード1408及び1410が切断衝撃波伝達体1416
と係合し、一実施例では切断衝撃波伝達体は1416は銅、アルミニウム或いは
鋼又はその合金のような金属製ワイヤである。ドライバ1404及び1406が
逆向きの力を作用し続ける場合、ブレード1408及び1410が衝撃波伝達装
体1416を、第1のセグメント1418及び第2のセグメント1420に切断
する。第1のセグメント1418を第2のセグメント1420から切断した時点
で、衝撃波が生成され、反対側端部1422に伝搬する。反対側端部1422は
、例えば円錐形に成形されており、物体1424に近接して、本実施例では物体
1424に接触して、物体1424上に衝撃波を集中する。ブレード1408及
び1410はともに高速で駆動することができる。物体1424に伝達された衝
撃波による振動力は、物体1424に加えられ、衝撃波振動システム200とと
もに上記のように利用することができる。他の形状のブレード1408及び14
10も利用することができ、例えばブレード1408及び1410は、第2のセ
グメント1420と接触する傾斜した切断表面の代わりに、直線状の表面を用い
ることもできる。さらに衝撃波伝達体1416は円形のような任意の断面の形状
を有することができる。Referring to FIG. 14, yet another embodiment of the vibration device 1 includes a driver 140 for driving oppositely facing blades 1408 and 1410, respectively.
4 shows a vibration device 1400 comprising a coupling device 1402 having 4 and 1406. Blades 1408 and 1410 cause cutting shockwave transmitter 1416 when drivers 1404 and 1406 exert opposite forces on arms 1412 and 1414, respectively.
In one embodiment, the cutting shockwave transmitter 1416 is a metal wire such as copper, aluminum or steel or an alloy thereof. As drivers 1404 and 1406 continue to exert opposing forces, blades 1408 and 1410 cut shockwave transmission 1414 into first segment 1418 and second segment 1420. When the first segment 1418 is disconnected from the second segment 1420, a shock wave is generated and propagates to the opposite end 1422. The opposite end 1422 is formed, for example, in a conical shape, and is close to the object 1424, in this embodiment, contacts the object 1424, and focuses the shock wave on the object 1424. Both blades 1408 and 1410 can be driven at high speed. The vibrational force of the shock wave transmitted to the object 1424 is applied to the object 1424 and can be used as described above together with the shock wave vibration system 200. Other shaped blades 1408 and 14
10 can also be utilized, for example, the blades 1408 and 1410 can use a straight surface instead of a sloping cutting surface in contact with the second segment 1420. Further, the shockwave transmitter 1416 can have any cross-sectional shape, such as a circle.
【0038】 振動装置1400を種々の実施例において変更して、衝撃波伝達体1416の
切断を行うことができる。例えば図15に示されるように、振動装置1400は
、ドライバ1406、アーム1414及びブレード1410の代わりに、支持体
1502を用いて、ドライバ1408の切断動作に抗して、衝撃波伝達体141
6を支持することにより、振動装置1401に変更することができる。また給送
機構(図示せず)を用いて、切断装置1402或いは1500により連続して切
断を行えるように衝撃波伝達体を連続して給送することもできる。さらに振動装
置1400は同時に、或いは所定のパターンで、多くの衝撃波を生成するために
、上記のように衝撃波伝達体を切断するための多数の切断装置1402を備える
こともできる。The vibration device 1400 can be modified in various embodiments to cut the shock wave transmitter 1416. For example, as shown in FIG. 15, the vibration device 1400 uses a support 1502 instead of the driver 1406, the arm 1414, and the blade 1410, and resists the cutting operation of the driver 1408.
6 can be changed to a vibration device 1401. Further, the shock wave transmitter can be continuously fed using a feeding mechanism (not shown) so that the cutting device 1402 or 1500 can cut continuously. Further, the vibration device 1400 may include a plurality of cutting devices 1402 for cutting the shock wave transmitter as described above in order to generate many shock waves simultaneously or in a predetermined pattern.
【0039】 本発明の実施例及びその変形例をもとに記載されてきたが、その実施例及び変
形例は例示に過ぎず、本発明をこの実施例及び変形例の範囲に制限すること意図
するものではない。例えばハウジングの形状を変更して、例えば解析されるべき
種々の物体、種々の動作環境を収容し、衝撃波生成と伝搬の最適化を行うことも
できる。従ってここで記載されていない種々の実施例及び変更例並びに改善例は
、添付の請求の範囲により画定されるように、本発明の精神及び範囲内にあるも
のと考えられる。Although the present invention has been described based on the embodiment and the modified example thereof, the embodiment and the modified example are merely examples, and it is intended that the present invention be limited to the scope of the embodiment and the modified example. It does not do. For example, the shape of the housing can be modified to accommodate, for example, different objects to be analyzed, different operating environments, and optimize shock wave generation and propagation. Accordingly, various embodiments and modifications and improvements not described herein are considered to be within the spirit and scope of the invention, as defined by the appended claims.
【図1】 従来技術による液体内に空洞化した空間を形成するための振動装置を示す図で
ある。FIG. 1 is a diagram showing a vibration device for forming a hollow space in a liquid according to the related art.
【図2】 衝撃波振動力を生成し、伝搬させ、物体に結合する振動波振動システムを示す
図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a vibration wave vibration system that generates, propagates, and couples a shock wave vibration force to an object.
【図3】 図2の衝撃波振動システムの一実施例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing one embodiment of the shock wave vibration system of FIG. 2;
【図4】 衝撃波振動力を生成する振動装置を利用するための方法を示す機能ブロック図
である。FIG. 4 is a functional block diagram illustrating a method for utilizing a vibration device that generates a shock wave vibration force.
【図5】 起電力を用いて流動性物質内に空洞化空間を形成する図2の衝撃波振動システ
ムの振動装置の一実施例を示す図である。5 is a diagram illustrating an embodiment of the vibration device of the shock wave vibration system of FIG. 2 that forms a hollow space in a fluid material using an electromotive force.
【図6】 機械的に駆動されたピストンを用いて流動性物質内に空洞化空間を生成する振
動装置の一実施例を示す図である。FIG. 6 illustrates one embodiment of a vibrating device that creates a hollow space in a flowable material using a mechanically driven piston.
【図7】 遠心ポンプを用いて流動性物質内に空洞化空間を生成する振動装置の一実施例
を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating an embodiment of a vibration device that creates a hollow space in a fluid material using a centrifugal pump.
【図8】 電磁誘導ポンプを用いて流動性物質導体内に空洞化空間を生成する振動装置の
一実施例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing an embodiment of a vibration device that creates a hollow space in a flowable substance conductor using an electromagnetic induction pump.
【図9】 変則領域を用いて流動性物質内に空洞化空間を生成する振動装置の一実施例を
示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating an embodiment of a vibration device that creates a hollow space in a fluid material using an irregular region.
【図10】 ノズルから吐出された流動性物質の噴流内で空洞化空間を生成する振動装置の
一実施例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an embodiment of a vibration device for generating a hollow space in a jet of a fluid substance discharged from a nozzle.
【図11】 表面に衝撃力を与えた後に流動性物質内に空洞化空間を生成する振動装置の一
実施例を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating an embodiment of a vibration device that creates a hollow space in a fluid material after applying an impact force to a surface.
【図12】 レーザを用いて流動性物質内に空洞化空間を生成する振動装置の一実施例を示
す図である。FIG. 12 is a diagram illustrating an embodiment of a vibration device that creates a hollow space in a fluid material using a laser.
【図13】 一対の電極間で発生させたスパークを用いて流動性物質内に空洞化空間を生成
する振動装置の一実施例を示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating an embodiment of a vibration device that creates a hollow space in a fluid material using a spark generated between a pair of electrodes.
【図14】 被切断物内に物体に伝達される衝撃波を生成するための切断装置を含む振動装
置の一実施例を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing an embodiment of a vibration device including a cutting device for generating a shock wave transmitted to an object in an object to be cut.
【図15】 図14の振動装置の別の実施例を示す図である。FIG. 15 is a view showing another embodiment of the vibration device of FIG. 14;
【図16】 ハウジング内の爆発装置を利用して衝撃波を生成する振動装置の一実施例を示
す図である。FIG. 16 is a diagram illustrating an embodiment of a vibration device that generates a shock wave using an explosion device in a housing.
【手続補正書】特許協力条約第34条補正の翻訳文提出書[Procedural Amendment] Submission of translation of Article 34 Amendment of the Patent Cooperation Treaty
【提出日】平成12年3月3日(2000.3.3)[Submission Date] March 3, 2000 (200.3.3)
【手続補正1】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】特許請求の範囲[Correction target item name] Claims
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【特許請求の範囲】[Claims]
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF ,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE, SN,TD,TG),AP(GH,KE,LS,MW,S D,SZ,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG ,KZ,MD,RU,TJ,TM),AL,AM,AT ,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,CA, CH,CN,CU,CZ,DE,DK,EE,ES,F I,GB,GE,GH,HU,IL,IS,JP,KE ,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR,LS, LT,LU,LV,MD,MG,MK,MN,MW,M X,NO,NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE ,SG,SI,SK,SL,TJ,TM,TR,TT, UA,UG,US,UZ,VN,YU,ZW──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (81) Designated country EP (AT, BE, CH, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE), OA (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (GH, KE, LS, MW, SD, SZ, UG, ZW) , EA (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY, CA, CH, CN, CU, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, GB, GE, GH, HU, IL, IS, JP, KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS , LT, LU, LV, MD, MG, MK, MN, MW, MX, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK, SL, TJ, TM, TR, TT, UA, UG, US, UZ, VN, YU, ZW
Claims (35)
性物質内に少なくとも1つの衝撃波を生成することができる、該流動性物質と、 前記物体と前記流動性物質内の前記衝撃波の発生領域との間に配置され、前記
物体に前記衝撃波からの振動力を結合するための結合装置とを備えることを特徴
とする装置。1. A device for applying a vibrating force to an object, comprising: a vibrating device, wherein the vibrating device is a housing, and a fluid substance disposed in the housing. Is disposed between the fluid material and the shock wave generation region in the fluid material, wherein the shock wave is generated in the fluid material. A coupling device for coupling the vibration force from the device.
波を生成することにより少なくとも1つの衝撃波を生成することができることを
特徴とする請求項1に記載の装置。2. The apparatus according to claim 1, wherein the vibration device is capable of generating at least one shock wave by generating a shock wave from a cavitation space in the flowable material.
生成することにより少なくとも1つの衝撃波を生成することができることを特徴
とする請求項1に記載の装置。3. The apparatus of claim 1, wherein the vibrating device is capable of generating at least one shock wave by generating a shock wave from an explosive element in the fluid material.
に記載の装置。4. The method according to claim 1, wherein the fluid substance is liquid water.
An apparatus according to claim 1.
衝撃波を生成できるようにする時間制御装置と、 前記結合装置から前記物体内に伝搬される前記振動力を受信するための受信/
変換装置と、 前記時間制御装置及び前記受信/変換装置に接続され、前記物体に結合された
前記振動力を解析する解析装置とをさらに備えることを特徴とする請求項1に記
載の装置。5. A time control device connected to the vibration device for enabling the vibration device to generate a shock wave at a predetermined frequency, and for receiving the vibration force transmitted from the coupling device into the object. Receiving /
The apparatus of claim 1, further comprising: a conversion device; and an analysis device connected to the time control device and the reception / conversion device, for analyzing the vibration force coupled to the object.
制御装置をさらに備えることを特徴とする請求項5に記載の装置。6. The apparatus according to claim 5, further comprising a space control device connected to the vibration device and the vibration force analysis device.
置とに接続される表示装置と、 前記時間制御装置と、前記受信/変換装置と、前記解析装置とに接続される記
録装置とをさらに備えることを特徴とする請求項6に記載の装置。7. A display device connected to the time control device, the reception / conversion device, and the analysis device, a display device connected to the time control device, the reception / conversion device, and the analysis device. 7. The apparatus according to claim 6, further comprising a recording device.
撃波を生成するための振動装置と、 前記物体に前記空洞化空間により生成された振動力を結合するための結合装置
と、 前記物体内を伝搬する前記振動力により生成された音波を受信かつ変換するた
めの受信/変換装置と、 前記衝撃波の生成周波数を制御するために前記振動装置に接続される時間制御
装置とを備えることを特徴とする装置。8. An apparatus for applying a vibrating force to an object, the apparatus comprising: a vibrating device for generating a shock wave from at least one hollowed space in a flowable substance disposed in a housing; A coupling device for coupling the vibration force generated by the hollow space; a reception / conversion device for receiving and converting a sound wave generated by the vibration force propagating in the object; and a generation frequency of the shock wave A time control device connected to said vibrating device for controlling the vibration device.
を有する信号を生成することができ、前記装置がさらに、前記時間制御装置と前
記受信/変換装置とに接続され、前記受信/変換装置により生成された信号内の
前記情報を解析する解析装置を備えることを特徴とする請求項8に記載の装置。9. The receiving / converting device can generate a signal having information included in the received vibration force, wherein the device is further connected to the time control device and the receiving / converting device, The apparatus according to claim 8, comprising an analyzer for analyzing the information in a signal generated by the receiver / converter.
と前記解析装置とに接続される空間制御装置をさらに備えることを特徴とする請
求項9に記載の装置。10. The apparatus according to claim 9, further comprising a space control device connected to the vibration device and the analysis device to spatially control the cavity space.
装置と、前記時間制御装置とに接続される表示装置と、 前記解析装置と、前記空間制御装置と、前記受信変換装置と、前記時間制御装
置とに接続される記録装置をさらに備えることを特徴とする請求項10に記載の
装置。11. A display device connected to the analysis device, the space control device, the reception / conversion device, and the time control device, the analysis device, the space control device, and the reception conversion device. The device of claim 10, further comprising a recording device connected to the device and the time control device.
るための方法であって、 切断装置で衝撃波伝達体を切断する過程と、 前記切断装置から前記衝撃波伝達体の反対側端部に向けて衝撃波振動力を伝搬
する過程と、 前記振動力を物体に加え、前記物体についての情報を取得する過程とを有する
ことを特徴とする方法。12. A method for applying vibrational force to an object to acquire information about the object, the method comprising: cutting a shock wave transmitter with a cutting device; and opposing the shock wave transmitter from the cutting device. A method comprising: propagating a shock wave vibration force toward an end; and applying the vibration force to an object to obtain information about the object.
する請求項12に記載の方法。13. The method of claim 12, further comprising the step of concentrating the vibratory force.
るための方法であって、 振動装置のハウジング内に配置された流動性物質内に衝撃波を生成する過程と
、 前記物体に前記衝撃波からの振動力を加え、前記物体についての情報を取得す
る過程とを有することを特徴とする方法。14. A method for applying an oscillating force to an object to obtain information about the object, the method comprising: generating a shock wave in a flowable material disposed within a housing of a vibrating device; Applying a vibration force from the shock wave to obtain information about the object.
情報を受信する過程と、 前記受信した振動力情報を変換する過程と、 前記変換した振動力情報を解析する過程とをさらに有することを特徴とする請
求項12若しくは14に記載の方法。15. A step of receiving vibration force information generated by applying the vibration force to the object, a step of converting the received vibration force information, and a step of analyzing the converted vibration force information. The method according to claim 12, further comprising:
求項15に記載の方法。16. The method of claim 15, further comprising: displaying the analyzed vibration force information; and recording the analyzed vibration force information.
記情報を取得する過程をさらに有することを特徴とする請求項14に記載の方法
。17. The method of claim 14, further comprising detecting a vibrational force from the object and obtaining the information about the object.
する過程とを有することを特徴とする請求項14に記載の方法。18. The method according to claim 18, wherein the step of generating a shock wave further comprises: generating a cavity in the fluid material using the vibrating device; and allowing the cavity to rupture in the fluid material. And generating the shock wave.
項14に記載の方法。19. The method as claimed in claim 19, wherein the step of generating a shock wave comprises the steps of: exploding an explosive element in the fluid material in the housing; and generating the shock wave by the explosion. Item 15. The method according to Item 14.
衝撃波を物体に加える過程とを繰返す過程をさらに有することを特徴とする請求
項14に記載の方法。20. The method of claim 14, further comprising repeating a step of generating the shock wave in a predetermined pattern and a step of applying the shock wave to an object.
記振動力を結合装置を介して前記物体に加える過程を有することを特徴とする請
求項14に記載の方法。21. The method of claim 14, wherein applying the oscillating force further comprises applying the oscillating force from the shock wave to the object via a coupling device.
を加える過程とを時間的に制御する過程をさらに有することを特徴とする請求項
14に記載の方法。22. The method of claim 14, further comprising temporally controlling the step of generating the shock wave and the step of applying the shock wave at a predetermined speed.
ジング内に配置される爆発素子をさらに備えることを特徴とする請求項1、8若
しくは14に記載の方法。23. The method according to claim 1, 8 or 14, wherein the vibration device further comprises an explosive element disposed in the housing to generate the shock wave.
生成するために、前記ハウジングに接続される圧電ドライバをさらに備えること
を特徴とする請求項2、8若しくは18に記載の装置。24. The method according to claim 2, wherein the vibration device further comprises a piezoelectric driver connected to the housing to create the cavity in the flowable material. The described device.
生成するために、前記流動性物質内に力を与えるためのピストンに接続されたソ
レノイドを備えることを特徴とする請求項2、8若しくは18に記載の装置。25. The vibrating device comprises a solenoid connected to a piston for applying a force in the flowable material to create the cavity in the flowable material. Apparatus according to claim 2, 8 or 18.
生成するために、前記流動性物質内に力を与えるためのピストンに接続されたモ
ータを備えることを特徴とする請求項2、8若しくは18に記載の装置。26. The vibrating device comprises a motor connected to a piston for applying a force in the flowable material to create the cavity in the flowable material. Apparatus according to claim 2, 8 or 18.
生成するために、前記流動性物質内に力を与えるためのインペラに接続されたモ
ータを備えることを特徴とする請求項2、8若しくは18に記載の装置。27. The vibrating device comprises a motor connected to an impeller for applying a force in the flowable material to create the cavity in the flowable material. Apparatus according to claim 2, 8 or 18.
生成するために、前記流動性物質内に力を与えるための電磁誘導ポンプを備える
ことを特徴とする請求項2、8、若しくは18に記載の装置。28. The vibration device according to claim 2, wherein the vibration device includes an electromagnetic induction pump for applying a force in the fluid material to create the cavity in the fluid material. 19. The apparatus according to claim 8, 8, or 18.
ム、ナトリウム/カリウム合金及び水銀を含むグループから選択された液状金属
であることを特徴とする請求項28に記載の装置。29. The apparatus of claim 28, wherein the flowable material is a liquid metal selected from the group including aluminum, sodium, potassium, sodium / potassium alloy and mercury.
前記振動装置が、前記空洞化空間を生成するために、前記流動性物質が前記変則
部分を通って流動することができるようにするためのポンプをさらに備えること
を特徴とする請求項2、8若しくは18に記載の装置。30. The housing has an irregular portion on an inner surface,
9. The device of claim 2, wherein the vibrating device further comprises a pump for allowing the flowable material to flow through the irregular portion to create the cavity. Or the apparatus according to 18.
空洞化空間を生成するために、前記流動性物質が前記ノズルを通って流動できる
ようにするためのポンプをさらに備えることを特徴とする請求項2、8若しくは
18に記載の装置。31. The housing comprises a nozzle, and the vibrator further comprises a pump for allowing the flowable substance to flow through the nozzle to create the cavity. Apparatus according to claim 2, 8 or 18, characterized in that:
記流動性物質が前記ハウジングの内側表面に衝撃を与えることができるようにす
るためのポンプをさらに備えることを特徴とする請求項2、8若しくは18に記
載の装置。32. The vibrating device further comprises a pump for allowing the flowable substance to impact an inner surface of the housing to create the cavity. Apparatus according to claim 2, 8 or 18, wherein:
磁波を発生することができる電磁波発生器を備えることを特徴とする請求項2、
8若しくは18に記載の装置。33. The vibration device according to claim 2, wherein the vibration device includes an electromagnetic wave generator capable of generating an electromagnetic wave to generate the hollowed space.
19. The device according to 8 or 18.
徴とする請求項33に記載の装置。34. The electromagnetic wave generator according to claim 33, further comprising: a laser for generating an electromagnetic wave; and a condensing device for condensing the electromagnetic wave in the fluid material. Equipment.
ための電圧源とを備えることを特徴とする請求項33に記載の装置。35. The electromagnetic wave generator comprising: an electrode disposed in the fluid material; and a voltage source for generating a pressure difference between the electrodes that is large enough to create the cavity. The device of claim 33 comprising:
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/US1997/015313 WO1999013454A1 (en) | 1995-11-14 | 1997-09-08 | Vibratory system utilizing shock wave vibratory force |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001515789A true JP2001515789A (en) | 2001-09-25 |
Family
ID=22261534
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000511151A Pending JP2001515789A (en) | 1997-09-08 | 1997-09-08 | Vibration system using shock wave vibration force |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001515789A (en) |
| AU (1) | AU4644397A (en) |
-
1997
- 1997-09-08 AU AU46443/97A patent/AU4644397A/en not_active Abandoned
- 1997-09-08 JP JP2000511151A patent/JP2001515789A/en active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU4644397A (en) | 1999-03-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1610587B1 (en) | Ultrasonic sensor | |
| AU684706B2 (en) | A device for determining the size and charge of colloidal particles | |
| US6595058B2 (en) | Method and apparatus for determining dynamic response of microstructure by using pulsed broad bandwidth ultrasonic transducer as BAW hammer | |
| US5612495A (en) | Non-destructive examination device | |
| US6460415B1 (en) | Vibratory system utilizing shock wave vibratory force | |
| US5406849A (en) | Method and apparatus for detecting guided leaky waves in acoustic microscopy | |
| US4462256A (en) | Lightweight, broadband Rayleigh wave transducer | |
| US6799465B2 (en) | Shock wave vibration generator for measuring or testing or imaging purposes | |
| JP2001515789A (en) | Vibration system using shock wave vibration force | |
| CN110333295B (en) | Rock-soil core sample wave speed testing system and method | |
| JP2001083125A (en) | Ultrasonic vibration direction control method and device, and material deterioration diagnosis device using the device | |
| JP2018179696A (en) | Elastic wave transmitting / receiving probe, measuring apparatus and measuring method using the same | |
| Popovics et al. | Approaches for the generation of stress waves in concrete | |
| JP4122443B2 (en) | Elastic modulus measuring device and composite sensor | |
| Hu et al. | Synchronous Enhancement of Sensitivity and Frequency of Piezoelectric Micromachined Ultrasonic Transducers Operating in the Second-Order Flexural Mode | |
| Bond | Ultrasonic transduction (transducer elements) | |
| JPH0611385A (en) | Transverse wave velocity measuring device and Young's modulus and / or Poisson's ratio measuring device using the same | |
| JP3341824B2 (en) | Electronic scanning ultrasonic flaw detector | |
| RU2123688C1 (en) | Device for ultrasonic checking of rotating parts | |
| EP1923145A1 (en) | Remote ultrasonic transducer system | |
| Hay et al. | Interfacing guided-wave ultrasound with wireless technology | |
| JPH0921631A (en) | Ultrasonic sensor | |
| Liang et al. | Design and Test of Capacitive Micro-machined Ultrasonic Transducer Array for the Air-coupled Ultrasound Imaging Applications | |
| JPH06300740A (en) | Ultrasonic microscope | |
| JPH09229958A (en) | Ultrasonic current meter having sound generating device |