DE4020770C2 - Verfahren und Vorrichtung zur erheblichen Verbesserung der Reproduzierbarkeit und Wirksamkeit der bei der elektrischen Entladung einer Kapazität zwischen zwei Elektroden erzeugten Druckwellen durch Zwischenfügung einer elektrisch leitenden Flüssigkeit zwischen die Elektroden, und Verwendung der Vorrichtung unter Anwendung eines solchen Verfahrens, insbesondere für die hydraulische Lithotripsie - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur erheblichen Verbesserung der Reproduzierbarkeit und Wirksamkeit der bei der elektrischen Entladung einer Kapazität zwischen zwei Elektroden erzeugten Druckwellen durch Zwischenfügung einer elektrisch leitenden Flüssigkeit zwischen die Elektroden, und Verwendung der Vorrichtung unter Anwendung eines solchen Verfahrens, insbesondere für die hydraulische LithotripsieInfo
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- G10K15/04—Sound-producing devices
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und
eine Vorrichtung zur erheblichen Verbesserung der Repro
duzierbarkeit und Wirksamkeit der bei der elektrischen
Entladung einer Kapazität zwischen zwei Elektroden erzeug
ten Druckwellen durch Zwischenfügung einer elektrisch
leitenden Flüssigkeit zwischen die Elektroden, und die Ver
wendung der Vorrichtung unter Anwendung eines
solchen Verfahrens insbesondere
für die hydraulische Lithotripsie (US 2 559 227).
Bekannt ist durch die RIEBER-Veröffentlichung US 2 559 227
eine Anlage zur Erzeugung von Stoßwellen hoher Frequenz,
die einen abgestumpften elliptischen Reflektor 80 aufweist,
in dem Stoßwellen durch elektrische Entladung oder elek
trischen Lichtbogen zwischen zwei zusammenwirkenden Elek
troden im ersten Brennpunkt des Ellipsoids derart erzeugt
werden, um ein im zweiten Brennpunkt des Ellipsoids ange
ordnetes Target zu zerstören, das sich außerhalb des
abgestumpften Reflektors 80 befindet (siehe Fig. 3 und
Spalte 7, Zeile 51 sowie Spalte 9, Zeile 30).
Elektroden 12 und 13 bestehen aus hochleitfähigem Material,
wie Kupfer oder Messing, und sind auf einem Isolator 26
montiert, der schwenkbar mit Hilfe einer Einrichtung 11a,
11b derart gehalten wird, um den Abstand zwischen diesen
zu regulieren (siehe Spalte 4, Zeilen 42 bis 53 und Spalte
8, Zeilen 40 bis 47).
Bei der Verwendung der RIEBER-Anlage oder einer ähnlichen
Anlage erzeugt man die elektrische Entladung oder den
elektrischen Lichtbogen zwischen den Elektroden und dank
der schroffen Entladung eines Kondensators 11 durch das
Schließen eines Hochspannungsschalters (siehe Fig. 2b).
Gemäß der RIEBER-Anlage weist der Schaltkreis zwischen
den Elektroden einen Kondensator sowie eine zugehörige
Selbstinduktanz auf. Man konnte beobachten, daß die Ent
ladung des Kondensators vom gedämpften Schwingungstyp
ist. Anders gesagt, entlädt sich der Kondensator, lädt
sich in umgekehrter Richtung auf eine niedrigere Spannung
als die Anfangsspannung auf, die sehr hoch und in der
Größenordnung von 15000 bis 20000 V ist, entlädt sich
erneut in direkter Richtung bis zur Erschöpfung der im
Kondensator enthaltenen Ladungen.
Gleichzeitig entstehen ein elektrischer Lichtbogen und
ein Plasma zwischen den beiden Elektroden, deren Strom
infolgedessen auch vom gedämpften Schwingungstyp ist,
wie dies gut unter Hinweis auf die Fig. 1a, 1b und 1c
verständlich ist. So zeigt die Fig. 1a den Zeitverlauf
der Spannungen, während die Fig. 1b den Zeitverlauf der
sich im Entladungskreis des RIEBER-Typs ergebenden Ströme
zeigt. Man stellt fest, daß beim Schließen des Kreises
zur Zeit t₁ die Spannung an den Anschlüssen der Elektro
den steil auf den Wert der Spannung an den Anschlüssen
des Kondensators ansteigt (siehe Fig. 1a). Es tritt ein
schwacher Strom zwischen den Elektroden auf (Fig. 1b),
da einerseits die Flüssigkeit, in die die Elektroden ein
tauchen, gewöhnlich Wasser, immer etwas elektrisch leitend
ist und andererseits, aus Gründen der Sicherheit und der
Zündung des Lichtbogens, ein hoher Widerstand parallel
zum Kondensator zur Speisung der Elektroden angeordnet
ist.
Am Ende einer gewissen Zeit, d. h. zur Zeit t₂, die Latenz
zeit genannt wird, entsteht der Lichtbogen zwischen den
Elektroden. In diesem Augenblick wächst der Strom schroff
um mehrere kA, wie dies in Fig. 1b klar zu sehen ist.
Man weiß, daß der Lichtbogen aus einem Plasma besteht,
dessen Widerstand äußerst gering (in der Größenordnung
von 1/100 oder 1/1000 Ohm) ist, und der geringe Wert dieses
Widerstandes erklärt die Größe der Schwingungen des Stroms
(Fig. 1b) und der Spannung (Fig. 1a) bei der Entladung
eines Kondensators in einer Schaltung des RL-Typs.
Die im Lichtbogen enthaltene und von diesem abgegebene
Energie trägt zur Verdampfung der Flüssigkeit, in die
die Elektroden eintauchen, gewöhnlich Wasser, zwecks Erzeu
gung einer Dampfblase und folglich zur Bildung der Stoß
welle bei. Je schneller diese Energie verteilt wird, um
so wirksamer ist die Stoßwelle.
Man stellt somit fest, daß aufgrund des Schwingungscharak
ters des Stroms, wie in Fig. 1b dargestellt ist, die in
das äußere Medium gelieferte Energie fortschreitend frei
wird, wie dies klar in Fig. 1c veranschaulicht ist.
Man versteht so, daß, je schneller die Verdampfung der
Flüssigkeit, insbesondere des Wassers ist, um so stärker
die Druckwelle und um so kürzer ihre Anstiegszeit sind.
So ist es, damit eine erhebliche Menge an Flüssigkeit,
insbesondere Wasser, verdampft wird, erforderlich, plötz
lich eine große Energie zu liefern.
Nun führt praktisch die Gesamtheit der gegenwärtig be
kannten Vorrichtungen zu Entladungen, die sämtlich vom
gedämpften Schwingungstyp sind, wie in den Fig. 1a und
1b dargestellt ist, so daß sich eine fortschreitende Ab
gabe der Energie im Laufe der Zeit ergibt (Fig. 1c).
In der älteren Veröffentlichung EP 0 296 912 A1 der Anmelder
wurde eine erste Lösung vorgeschlagen, um plötzlich oder
in einer verhältnismäßig kurzen Zeit den größten Teil
der durch die Ladung des Kondensators gespeicherten Energie
aus dem Entladungskreis zwischen zwei Elektroden abzugeben.
Um dies zu erreichen, wurde vorgeschlagen, den elektrischen
Widerstand für den Durchgang des elektrischen Lichtbogens
wenigstens zwischen den Elektroden durch Zwischenfügung
eines isolierenden Elements (32) mit hohem Widerstand
zwischen den den Lichtbogen erzeugenden Elektroden 12,
14 zu erhöhen. Diese Lösung ist völlig befriedigend zur
Erzeugung von Stoßwellen, deren Anfangsdruckwelle im we
sentlichen kugelförmig ist.
Jedoch ist diese frühere Lösung wegen der geringen Ab
messung der Elektroden und der mechanischen Beständigkeit
gegenüber den Stoßwellen mechanisch schwierig verwirklich
bar. Außerdem wird das Problem der Latenzzeit nicht gelöst,
da sie nur eine Verbesserung des Entladungsbereichs, wenn
er begonnen hat, bezweckt, was nicht die Reproduzierbarkeit
der Entladung und damit die Reproduzierbarkeit und Wirksam
keit der erzeugten Druckwellen verbessert und auch die
Abnutzung der Elektroden nicht vermindert.
Die Veröffentlichung US 3 559 435 von GERGER beschreibt
die Verwendung einer leitenden Flüssigkeit, um dem Strom
einen bevorzugten Weg zwecks Erzeugung eines Lichtbogens
zu geben, wo der Strom auftritt (Spalte 5, Zeile 4). Es
handelt sich also um die Erzeugung eines Lichtbogens und
eines Plasmas zwischen zwei Elektroden bei einer herkömmli
chen Entladung. Der vorgeschlagene Elektrolyt bezweckt
also die Erzeugung eines Vorzugsstroms zwischen den Elek
troden, um ein hochleitfähiges Plasma zu erzeugen (High
Conductive Plasma) (Spalte 1, Zeile 55).
Diese Lösung von GERBER ändert daher in keiner Weise die
Form des schwingenden Stroms, der einen Verschleiß der
Elektrode hervorruft, sowie eine fortlaufende Abgabe der
Energie in das äußere Medium.
Oberdorfer, Lehrbuch der Elektrotechnik, 6. Auflage, 1961,
Seiten 372 bis 379 befaßt sich mit oszillierenden oder ge
dämpften Schwingungen in elektronischen Kreisen, nicht aber
mit der Verbesserung der Reproduzierbarkeit der bei der
elektrischen Entladung einer Kapazität zwischen zwei Elek
troden erzeugten Druckwellen durch Zwischenfügung einer
elektrisch leitenden Flüssigkeit.
Die im folgenden beschriebene Erfindung bezweckt im Gegen
teil, das Auftreten einer Entladungsschwingung zu vermei
den, bezweckt also, die Lichtbogen- oder Plasmabildung
zu vermeiden und die Energie zwischen den Elektroden an
das äußere Medium in einer sehr kurzen Zeit abzugeben.
So hat die Erfindung als Aufgabe, das neue technische
Problem zu lösen, das in der Entwicklung einer Lösung
besteht, die eine sofortige Abgabe des größten Teils der
die Ladung des Kondensators des Entladungskreises
gespeicherten Energie zwischen zwei Elektroden in einer verhältnismäßig kurzen
Zeit ermöglicht, indem die gewöhnlich zur Erzeugung einer
elektrischen Entladung zwischen den Elektroden erforder
liche Latenzzeit im wesentlichen völlig eliminiert wird.
Diese Aufgabe wird
gelöst mit dem im Anspruch 1 angebenen Verfahren
bzw. mit der im Anspruch 5 vorgesehenen Vorrichtung.
Gegenstand der Erfindung ist zunächst ein Verfahren gemäß
Patentanspruch 1.
Vorteilhafte Ausgestaltungen dieses Verfahrens sind in den
Patentansprüchen 2 bis 4 gekennzeichnet.
Als wässerigen Elektrolyt kann man Wasser erwähnen, dem
ionisierbare Verbindungen, besonders Salze, wie z. B. Malo
gensalze, beispielsweise NaCl, NH₄Cl, Sulfate oder Nitrate
mit Alkali- oder Erdalkalimetallen oder Übergangsmetallen,
wie Kupfer, zugesetzt sind. Ein derzeit bevorzugtes elek
trisch leitendes wässeriges flüssiges Medium ist aus mit 100
oder 200 g/l gesalzenem Wasser mit einem linearen Wider
standswert von 10 bzw. 5 Ohm·cm zusammengesetzt. Als nicht
wässeriges leitendes flüssiges Medium kann man leitende Öle
erwähnen, die durch Zusatz von leitenden Teilchen, wie z. B.
metallischen Teilchen, die dem Fachmann gut bekannt sind,
leitend gemacht sind.
Gegenstand der Erfindung ist außerdem eine Vorrichtung gemäß
Patentanspruch 5.
Vorteilhafte Ausgestaltungen dieser Vorrichtung sind in den
Patentansprüchen 6 bis 10 gekennzeichnet.
Gegenstand der Erfindung ist schließlich die Verwendung die
ser Vorrichtung gemäß Patentanspruch 11.
Die Erfindung löst vorteilhaft das neue technische Problem
durch die Entwicklung einer Lösung, die eine vollständige
oder im wesentlichen vollständige Unterdrückung der Latenz
zeit zur Erzeugung einer elektrischen Entladung zwischen
zwei Elektroden bei gleichzeitiger beträchtlicher Verbes
serung der Reproduzierbarkeit und Wirksamkeit der bei der
Entladung erzeugten Druckwellen insbesondere dank einer
erheblichen Verbesserung der Lokalisierung der Erzeugung des
Entladungsstroms und damit der erzeugten Dampfblase ermög
licht.
Die Erfindung bietet weiter die Entwicklung einer Lösung,
die die vollständige oder im wesentlichen vollständige
Unterdrückung der Latenzzeit zur Erzeugung einer elektri
schen Entladung zwischen den Elektroden bei gleichzeitiger
Verwirklichung einer Entladung kritischen gedämpften Typs
ermöglicht, die zu einer plötzlichen oder in relativ kurzer
Zeit erfolgenden Abgabe des größten Teils der durch die
Ladung des Kondensators der Entladeschaltung gespeicherten
Energie zwischen den Elektroden führt und die mit der Er
zeugung eines elektrischen Lichtbogens verknüpften Schwin
gungen vermeidet.
Sie bietet außerdem die Entwicklung einer Lösung, die eine
Verminderung des Verschleißes der Elektroden ermöglicht, und
schließlich die vorteilhafte Möglichkeit, die oben erwähnten
neuen technischen Probleme in einer äußerst einfachen Weise
zu lösen, so daß sie im industriellen Maßstab und vor allem
auf dem Gebiet der Anlagen zur außerkörperlichen Zerstörung
von Zusammenballungen durch Druckwellen (Nieren-, Gallen-,
Harnsteinbildungen) oder von Geweben (wie z. B. Tumoren) oder
zur Behandlung von Brüchen anwendbar ist.
Dank der Erfindung erfolgt die Entladung durch ein elek
trisch leitendes Medium, so daß die Latenzzeit im wesent
lichen völlig unterdrückt wird. Man erreicht gleichfalls
eine beträchtliche Verbesserung der Reproduzierbarkeit
der zwischen den Elektroden erzeugten Druckwelle, indem
die mit der Erzeugung eines Lichtbogens verknüpften
Schwingungen vermieden werden. Dies ist hauptsächlich
auf die Tatsache zurückzuführen, daß im herkömmlichen
Fall sich ein Lichtbogen in zufälliger Weise in der Zeit
und im Raum zündet, wodurch eine nicht völlig lokalisierte
Dampfblase hervorgerufen wird, was gemäß der Erfindung
nicht der Fall ist. Erfindungsgemäß unterdrückt man näm
lich so die Anwesenheit eines schwingenden Stroms derart,
daß die Entladung vom kritischen gedämpften Typ ist, was
aus der im Zusammenhang mit der Zeichnung gegebenen Be
schreibung klar ersichtlich ist.
Außerdem wird erfindungs
gemäß die Energie in plötzlicherer Weise (kritischer Be
reich) derart geliefert, daß der erzeugte Druck bei einem
gleichen Spannungswert der Entladung des Kondensators
höher ist.
Man versteht so, daß man erfindungsgemäß alle die uner
warteten technischen, für einen Fachmann nicht naheliegen
den, weiter oben aufgezählten Vorteile erreicht.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben
sich auch für den Fachmann unter Berücksichtigung der
folgenden erläuternden Beschreibung anhand der Zeichnungen,
die insbesondere eine gegenwärtig bevorzugte Ausführungs
art der Erfindung als Beispiel veranschaulichen, das den
Bereich der Erfindung jedoch nicht beschränken soll.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1a, die Kurven der Anschlußspannung bzw.
1b und 1c des Stroms bzw. der Energie bei der
bekannten Entladung eines zwischen zwei
Elektroden gemäß einem Entladungsschalt
kreis des bekannten RIEBER-Typs des
Patents US-A-2 559 227 erzeugten elek
trischen Lichtbogens, welcher Schaltkreis
schematisch in Fig. 2 dargestellt ist;
Fig. 2 also schematisch im Teilschnitt einen
abgestumpften elliptischen Reflektor
des im Patent US-A-2 559 227 beschrie
benen Typs nach einer Querschnittebene,
die durch die Elektroden und den inneren
Brennpunkt des abgestumpften elliptischen
Reflektors durchgeht, mit der Schaltung
zur Ladung des Kondensators und zu dessen
Entladung zwischen den Elektroden bei
Anwesenheit eines parallel zum Kondensator
angeordneten Widerstands R; und
Fig. 3a, 3b, 3c wie die Fig. 1a, 1b, 1c die Kurven der
Anschlußspannung bzw. des Stroms bzw.
der Energie, die erfindungsgemäß bei
Verwendung eines wenigstens zwischen
den Elektroden eingefügten elektrisch
leitenden flüssigen Mediums erhalten
wurden.
In Fig. 2 ist schematisch ein allgemein mit 10 bezeich
neter abgestumpfter elliptischer Reflektor des im Patent
US 2 559 227 beschriebenen Typs dargestellt, worauf
hier Bezug genommen wird, der mit zwei diametral gegenüber
liegenden Entladungselektroden 12, 14 versehen ist, die
im Inneren, mit dem Bezugszeichen F versehenen Brennpunkt
zusammenwirken. Der zweite Brennpunkt des Ellipsoids ist
außerhalb des abgestumpften elliptischen Reflektors 10
angeordnet, und mit diesem zweiten Brennpunkt läßt man
ein Target, das zu zerstören ist, übereinstimmen, wie
dies ausführlich in der RIEBER-US-PS beschrieben ist.
Offensichtlich kann dieses Target auch aus einer Zusammenbal
lung bestehen. Die Elektrode 12 ist beispielsweise mit
der Erde oder der Masse, wie in der Figur dargestellt
ist, und mit einer Seite eines Kondensators C verbunden.
Die andere Elektrode 14 ist mit dem Kondensator C mit
tels einer Schalteinrichtung I, beispielsweise einem Gas
entladungsableiter verbunden, der intermittierend durch
eine symbolisch mit 20 bezeichnete Steuerung geschlossen
wird. Parallel zum Kondensator C ist ein Widerstand R
hohen Wertes angeordnet. Der Kondensator wird unter hohe
Spannung der Größenordnung von 10000 bis 20000 V durch
eine Stromquelle gebracht, wie dies z. B. in Fig. 1 der
EP-A-0 296 912 der Anmelder, auf die hier Bezug genommen
wird, beschrieben ist, welche Schaltung hier zur Verein
fachung des Verständnisses nicht dargestellt ist. Übli
cherweise wird der elliptische Reflektor 10 mit einer
Flüssigkeit zur Übertragung von Stoßwellen gefüllt, die
gewöhnlich aus Wasser besteht, dessen Widerstand für den
Durchgang eines elektrischen Stroms nicht vernachlässig
bar ist. Dieser elektrische Widerstandswert des normal
ionisierten Wassers, ausgedrückt als Wert linearer Leit
fähigkeit, ist im Mittel in der Größenordnung von 1500
Ohm·cm. Im Fall von Ölen, die sehr isolierend sind, wie
im Fall des US-Patents 2 559 227, ist der Wert der line
aren Leitfähigkeit in der Größenordnung von 3 bis 5
M·Ohm·cm.
Wenn man eine elektrische Entladung in einer wie in Fig. 2
dargestellten Schaltung auslöst, wo das flüssige Medium
zwischen den Elektroden 12, 14 aus normal ionisiertem Was
ser besteht, erhält man einen Entladungszeitablauf, wie
er in den Fig. 1a, 1b und 1c dargestellt ist, für den
eine nichtvernachlässigbare Latenzzeit existiert, während
der Entladungsbereich vom Schwingungstyp in Verbindung
mit der Erzeugung eines Lichtbogens ist, wodurch die
Energie nach und nach an das äußere Medium abgegeben wird.
Erfindungsgemäß verwendet man Mittel, die den Widerstand
für den Durchgang des Stroms wenigstens zwischen den Elek
troden beträchtlich vermindern, um ihn auf einen dem kri
tischen Widerstand nahen oder leicht überlegenen Wider
standswert zu bringen, was eine Lösung darstellt, die
der in der EP-A-0 296 912 der Anmelder vorgeschlagenen
entgegengesetzt ist, die statt dessen vorsah, den elek
trischen Widerstand zwischen den Elektroden durch Zwi
schenfügung eines isolierenden Elements zwischen den Elek
troden beträchtlich zu erhöhen, und sich auch von der
nach der US-A-3 559 435 deutlich unterscheidet.
Erfindungsgemäß weisen diese Mittel zur Verringerung des
elektrischen Widerstandes ein elektrisch
leitendes flüssiges Medium auf, das man mindestens im
Teil zwischen den Elektroden anbringt. Dies kann prak
tisch sehr leicht erfolgen, indem man die Elektroden in
dieses elektrisch leitende Medium eintauchen läßt, d. h.
daß man im Fall der Erzeugung von Wellen hydraulischen
Drucks den elliptischen Reflektor 10 mit diesem elek
trisch leitenden flüssigen Medium füllt.
Nach der Erfindung
weisen die elektrisch leitenden flüssigen Medien einen
elektrischen Widerstand auf, der unter 1/10
des als Bezugswert dienenden
elektrischen Widerstandswertes normal ionisierten
Wassers, der üblicherweise, als linearer Widerstand
ausgedrückt, in der Größenordnung von 1500 Ohm · cm
ist, d. h. unter 150 Ohm · cm liegt.
Vorzugsweise ist der elektrische Widerstand des
elektrisch leitenden Mediums gemäß der Erfindung, als
linearer Widerstand ausgedrückt, unter etwa 20 Ohm · cm,
noch besser im Bereich von einigen Ohm · cm bis 20 Ohm · cm.
So weist das Volumen zwischen den Elektroden einen dem
kritischen Widerstand (der allgemein in der Größenord
nung von 0,3 Ohm bis zu einigen Ohm ist) gleichen oder
sehr nahen Widerstand auf. Daher fließt der Strom durch
die leitende Flüssigkeit, erhitzt sie während der kür
zest möglichen Zeit unter Berücksichtigung des Wertes
der äußeren Parameter, wie der Kapazität C des Konden
sators und der Induktivität L des Entladekreises, und
es bildet sich eine Gasblase, die eine Druckwelle in etwa
völliger Abwesenheit von Plasma erzeugt.
Als elektrisch leitendes flüssiges Medium gemäß der Erfin
dung kann man jede elektrisch leitende, wässerige oder
nicht-wässerige Flüssigkeit verwenden. Als elektrisch
leitende wässerige Flüssigkeit kann man einen wässerigen
Elektrolyt verwenden, der aus reinem Wasser, dem lösliche
ionisierbare Verbindungen, wie Salze, z. B. Halogenide,
insbesondere die Chloride, die Sulfate, die Nitrate, zuge
setzt sind, besteht. Ein besonders bevorzugter wässeriger
Elektrolyt ist Wasser, dem NaCl oder NH₄Cl zugesetzt ist.
Das noch mehr bevorzugte Medium ist 100 oder 200 g/l Salz
enthaltendes Wasser, dessen linearer Widerstand 10 bzw.
5 Ohm·cm ist. Als nicht-wässerigen Elektrolyt kann man
elektrisch leitfähige Öle nennen, d. h. solche, die durch
Zusatz von elektrisch leitenden Teilchen, wie z. B. metalli
schen Teilchen, leitfähig gemacht sind.
Mit der Erfindung erhält man durch Verwendung eines elek
trisch leitenden flüssigen Mediums einen Entladungszeitab
lauf, wie er in den Fig. 3a, 3b, 3c dargestellt ist. Man
stellt fest, daß, wenn die Elektroden zur Zeit t₁ unter
Spannung gesetzt werden, die Entladung des Kondensators
C quasi augenblicklich erfolgt. Außerdem ist diese Ent
ladung vom kritischen gedämpften Typ und nicht mehr vom
sinusförmigen Typ. Die Energie wird gleichfalls an das
äußere Medium während einer viel kürzeren Zeit als im
Fall eines schwingenden Bereichs oder im Fall der früheren
Bereiche mit Latenzzeit abgegeben, was den Wert des Drucks
der in einer kürzeren Zeit erzeugten Druckwelle erhöht.
Man erreicht eine beträchtliche Verbesserung der Repro
duzierbarkeit der Druckwelle dank der Tatsache, daß die
Entladung nicht mehr zufällig in der Zeit und im Raum,
sondern im Gegenteil zur Zeit t₁ auftritt und eine voll
kommen lokalisierte Dampfblase erzeugt. Der Zeitablauf
der Fig. 3 wurde unter Verwendung eines 200 g/l Salz ent
haltenden Wassers als elektrisch leitendes flüssiges Me
dium, in das die Elektroden 12, 14 eintauchen, und unter
Verwendung eines Kondensators mit einer Kapazität von
100 nF, eines Abstandes der Elektroden von 0,4 mm und einer
gesamten Selbstinduktanz L des Entladungskreises der Fig.
2 von 80 nH erhalten.
In der Beschreibung und den Ansprüchen ist zu berücksich
tigen, daß der kritische Widerstand der Wert des Wider
standes zwischen den Elektroden ist, für den die Beziehung:
im wesentlichen erfüllt ist,
worin L der Wert der Selbstinduktanz des Entladungskreises des Kondensators C ist und C der Kapazitätswert des Kon densators ist.
worin L der Wert der Selbstinduktanz des Entladungskreises des Kondensators C ist und C der Kapazitätswert des Kon densators ist.
Man wird bemerken, daß man mit der Erfindung durch Ver
wendung eines elektrisch leitenden flüssigen Mediums eine
ausgezeichnete Reproduzierbarkeit der Druckwellen mit
Abweichungen unter 5%, insbesondere im Fall der Verwen
dung salzhaltigen Wassers, erhält, während diese Abwei
chung im Fall der Verwendung normal ionisierten Wassers
in der Größenordnung von 30% ist. Die Erfindung ermög
licht also das Erreichen aller unerwarteten technischen,
nicht naheliegenden, oben angegebenen Vorteile und er
möglicht also gut, die oben erwähnten technischen Pro
bleme zu lösen. Die Erfindung ermöglicht auch die Durch
führung des oben angegebenen Verfahrens.
Schließlich umfaßt die vorliegende Erfindung auch die
oben erläuterte Vorrichtung,
die vorzugsweise zur außerkörperlichen Zer
störung von Zusammenballungen (Nieren-, Gallen-, Harn
steinbildungen) oder von Geweben (wie z. B. Tumoren) oder
zur Behandlung von Brüchen verwendet werden kann.
Claims (11)
1. Verfahren zur erheblichen Verbesserung der Reproduzierbar
keit und Wirksamkeit der bei der elektrischen Entladung einer
Kapazität zwischen zwei Elektroden erzeugten Druckwellen
durch Zwischenfügung einer elektrisch leitenden Flüssigkeit
zwischen die Elektroden, wobei der elektrische Widerstand der
elektrisch leitenden Flüssigkeit, als linearer Widerstand
ausgedrückt, unter 150 Ohm·cm liegt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der elektrische Widerstand der elektrisch leitenden Flüs
sigkeit, als linearer Widerstand ausgedrückt, unter 20 Ohm·cm
liegt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die elektrisch leitende Flüssigkeit aus einem wässerigen
oder nicht-wässerigen Elektrolyt, vorteilhaft aus salzhalti
gem Wasser besteht.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die elektrisch leitende Flüssigkeit aus einem wässerigen
Elektrolyt besteht, der aus reinem Wasser, dem ionisierbare
lösliche Verbindungen, wie Salze, z. B. Halogenide, insbeson
dere Chloride, Sulfate, Nitrate, in ausreichender Menge zum
Erhalten des obengenannten linearen Widerstandes zugesetzt
sind, gebildet ist.
5. Vorrichtung zur erheblichen Verbesserung der Reproduzier
barkeit und Wirksamkeit der bei der elektrischen Entladung
einer Kapazität zwischen zwei Elektroden erzeugten
Druckwellen durch Zwischenfügung einer elektrisch leitenden
Flüssigkeit zwischen die Elektroden,
dadurch gekennzeichnet,
daß die elektrisch leitende Flüssigkeit einen elektrischen
Widerstand, als linearer Widerstand ausgedrückt, unter
150 Ohm·cm aufweist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß der elektrische Widerstand der elektrisch leitenden Flüs
sigkeit, als linearer Widerstand ausgedrückt, unter 20 Ohm·cm
liegt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeich
net,
daß die elektrisch leitende Flüssigkeit aus einem wässerigen
oder nicht-wässerigen Elektrolyt besteht.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die elektrisch leitende Flüssigkeit aus einem wässerigen
Elektrolyt besteht, der aus reinem Wasser, dem ionisierbare
Verbindungen, insbesondere Salze, wie Halogensalze, Sulfate
oder Nitrate, zugesetzt sind, gebildet ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch
gekennzeichnet,
daß die elektrisch leitende Flüssigkeit aus 100 bis 200 g/l
Salz enthaltendem Wasser besteht.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch
gekennzeichnet,
daß die zwei Elektroden (12, 14) in die elektrisch leitende
Flüssigkeit, enthalten in einem abgestumpften elliptischen
Reflektor (10), eingetaucht sind.
11. Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5
bis 10 zur außerkörperlichen Zerstörung von Zusammenballun
gen (Nieren-, Gallen-, Harnsteinbildungen) oder Geweben (wie
Tumoren) oder zur Behandlung von Brüchen durch Druckwellen.
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