FR2656744A1 - Dispositif de decharge electrique formant eclateur ou "spark gap" a inductance reduite et appareil generateur d'onde de choc en comportant application. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif de décharge électrique. Ce dispositif de décharge électrique comprenant un circuit de décharge électrique (24) entre au moins deux électrodes (12, 14), comprenant une source de courant électrique de décharge (20) et des conducteurs électriques (40; 42) reliant ladite source de courant électrique auxdites électrodes par l'intermédiaire d'au moins un condensateur de décharge (30) interposé dans ledit circuit électrique (24) entre la source de courant électrique (20) et lesdites électrodes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (34) pour réduire l'inductance du circuit de décharge, en dehors d'une disposition coaxiale des éléments porte-électrodes (13, 15). Ce dispositif de décharge électrique est avantageux dans le cadre d'appareil générateur d'ondes de choc pour générer des ondes de choc d'efficacité accrue, reproductible de manière fiable.

Description

Dispositif de décharge électrique formant éclateur ou "Spark Gap" à inductance réduite et appareil générateur d'onde de choc en comportant application.

La présente invention concerne essentiellement un dispositif de décharge électrique entre des électrodes formant éclateur ou "Spark Gap" à inductance réduite et un appareil générateur d'onde de choc en comportant application.

Il est connu par le document Rieber US-A-2 559 227 un appareil générateur d'onde de choc comprenant un réflecteur ellipsoidal tronqué 80 comportant une cavité 81, remplie d'un liquide, fermée par un diaphragme ou membrane, un des deux foyers de l'ellipsoide étant disposé dans la chambre à l'opposé de la partie tronquée et l'autre foyer étant extérieur à l'ellipsoide tronquée 80. Les ondes de choc sont générées par décharge électrique entre deux électrodes 12, 13 disposées au moins en partie à l'intérieur de la chambre 81 de telle sorte qu'une décharge ou arc électrique est générée au foyer interne. Un dispositif de décharge électrique, comprenant un circuit de décharge électrique est prévu, comprenant une source de puissance 10 délivrant une tension élevée à un condensateur 11 de décharge faisant partie d'un circuit électrique de décharge.

Depuis lors, des perfectionnements ont été apportés au dispositif de décharge électrique. Par exemple, le document o
Siomedizinische Technik, volume 22, n 7/8 de juillet/aout 1977, page 165, décrit un dispositif de décharge électrique, comprenant un circuit de décharge par un condensateur C de 1 pF chargé à 20 kV pour délivrer une énergie de 200 Ws entre les électrodes pour la génération d'ondes de choc mécanique. La disposition des électrodes est réalisée de manière à avoir une électrode en forme d'arche ou de cage venant dans le prolongement axial de l'autre électrode.

Ceci est également repris dans le document DE-A-2 635 635, afin de réduire les fuites électriques. Une variante de réalisation du circuit de décharge est décrite dans DE-A-3 150 430.

Par ailleurs, d'autres solutions proposaient une structure particulière des électrodes comme dans US-A-4 608 983.

D'autres variantes de réalisation sont décrites dans EP-A-O 223 026 et EP-A-O 226 047.

Mais les dernières solutions proposées, où les éléments porte-électrodes sont concentriques, ne permettent pas de déplacer les électrodes indépendamment llune de L'autre, ce qui constitue un inconvénient majeur en raison d'une usure dissymétrique des électrodes.

Les déposants ont proposé dans le document US-A-4 730 614 une structure des électrodes permettant un déplacement indépendant ou individuel de celles-ci. Dans ce document des déposants, les éLéments porte-électrodes sont guidés dans leur déplacement de translation axiale par rotation, grace à des moyens support des éléments porte-électrodes montés dans la masse du réflecteur ellipsoidal, tandis que les électrodes sont alimentées en courant électrique par leur partie arrière, de manière classique. Cette solution ne permet pas de diminuer radicalement l'inductance du circuit électrique.

Dans le document US-A-4 608 983, colonne 4, lignes 49 à 53, il est dit que l'arrangement "coaxial" des électrodes, qui doit se comprendre au vu de la description en tant qu'arrangement "concentrique" des éléments porte-électrodes, permet d'obtenir une faible inductance. Cependant, cette limitation d'inductance est obtenue avec un système d'électrode non indépendamment réglable.

Or, comme il a été dit ci-dessus, un réglage indépendant des électrodes permet d'avancer indépendamment chacune des électrodes pour tenir compte de l'usure individuelle de chaque électrode, L'usure n'étant pas uniforme sur chaque électrode. Il est donc très avantageux de pouvoir déplacer chaque électrode individuellement et de manière indépendante.

La présente invention a donc pour but de résoudre un nouveau problème technique consistant en la fourniture d'une solution permettant de réduire de manière significative la valeur de l'inductance du circuit de décharge tout en laissant la possibilité de conserver des électrodes indépendamment réglables.

La présente invention a encore pour but principal de résoudre un nouveau problème technique consistant en la fourniture d'une solution permettant de réduire de manière significative la valeur de L'inductance du circuit de décharge tout en permettant de positionner de manière extrêmement précise les extrémités Libres des électrodes génératrices d'arcs électriques, en générant ainsi de manière optimale des ondes de choc, ce qui constitue un avantage déterminant pour une focalisation optimale d'ondes de choc notamment dans la génération des ondes de choc selon la méthode électrohydraulique, particulièrement utile pour la lithotrypsie hydraulique, ou le traitement des os par ondes de choc.

La présente invention permet pour ta première fois de résoudre ces nouveaux problèmes techniques d'une manière particulièrement simple, peu coûteuse, utilisable à l'échelle industrielle.

Ainsi, selon un premier aspect, la présente invention fournit un dispositif de décharge électrique, comprenant un circuit de décharge électrique entre au moins deux électrodes, comprenant une source de courant électrique de décharge, et des conducteurs électriques reliant ladite source de courant électrique auxdites électrodes, par intermittence, par l'intermédiaire d'au moins un condensateur de décharge interposé dans ledit circuit électrique entre la source de courant électrique et lesdites électrodes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour réduire l'inductance du circuit dedécharge, en dehors d'une disposition concentrique des éléments porte-électrodes. La diminution de L'inductance est obtenue par la diminution de la surface engendrée par des lignes de courant de décharge.

Selon une variante de réalisation, les moyens pour réduire l'inductance du circuit de décharge comprennent la jonction des conducteurs électriques directement au voisinage des extrémités avant de décharge des électrodes, à l'exception des éléments porteélectrodes, de manière à amener le courant directement au voisinage des extrémités des électrodes. Ces électrodes sont de préférence du type tige ("Rod").

Selon une variante de réalisation particulièrement avantageuse de L'invention, les moyens de réduction de L'inductance du circuit de décharge précité comprennent la réalisation des conduc teurs électriques en majeure partie coaxiaux ou concentriques depuis le condensateur de décharge précité jusqu'au voisinage de la jonction individuelle avec chaque électrode, en définissant ainsi un conducteur interne et un conducteur externe en majeure partie concentriques. Le conducteur externe est, selon une variante de réalisation avantageuse, relié à la terre ou masse et à l'électrode dite négative, elle même à la masse ou à la terre ; tandis que le conducteur interne est relié à l'électrode positive.

Selon une autre variante de réalisation avantageuse de l'invention, les conducteurs électriques coaxiaux précités sont disposés sensiblement perpendiculairement à l'axe passant par les électrodes. Les électrodes sont de préférence indépendamment réglables, c'est-à-dire que leur avance ou leur retrait peut être réalisé indépendamment ou individuellement.

Selon une autre variante de réalisation avantageuse de
L'invention, le dispositif de décharge comprend des moyens de guidage précis de chaque électrode au voisinage de L'extrémité avant de décharge de celle-ci, de préférence au moins en partie électriquement conducteur, en définissant ainsi précisément L'axe de déplacement de L'électrode, ce qui permet par la suite de déterminer précisément la position de l'extrémité avant de l'électrode, et donc précisément le point de génération de l'arc électrique. Ces moyens de guidage précis font ainsi partie intégrante du circuit de décharge électrique de l'électrode et en constituant ainsi également des moyens de réduction d'inductance du circuit de décharge.

Dans une réalisation préférentielle, les moyens de guidage, par lesquels passent les lignes de courant de décharge précitée, sont situés de manière la plus proche possible, afin de diminuer la surface totale définie entre eux. Le rapprochement est cependant limité par les risques de fuite de courant entre eux, à travers un isolant et par leur interposition dans le trajet des ondes de choc.

Selon un mode de réalisation particulier, ces moyens de guidage précis peuvent comprendre un support rigide et une extrémité de guidage pourvue d'un orifice à axe sensiblement perpendiculaire au support et sensiblement coaxial à ladite extrémité avant de l'électrode, permettant le passage avec contact électrique de l'électrode. Cette extrémité de guidage peut être formée par un organe de connexion électriquement conducteur, avantageusement démontable du support. Cet organe de connexion peut avantageusement comporter L'orifice précité disposé décalé par rapport à L'axe du support rigide. Cet organe de connexion peut être monté de manière réglable sur le support rigide.On peut prévoir avantageusement dans l'orifice dans lequel passe la partie avant de L'électrode, des moyens de contact électrique, assurant un contact électrique tournant ou glissant avec L'éLectrode, qui permet à l'électrode de tourner sur elle-même en avançant ou en reculant tout en maintenant un bon contact électrique. Ces moyens de contact électrique peuvent avantageusement comprendre des lamelles électriquement conductrices, disposées dans ledit orifice. Par exemple, ces lamelles électriquement conductrices sont inclinées ou bombées, de telles lamelles permettant d'assurer un contact électrique tournant ou glissant sont bien connues à L'homme de l'art.

Avantageusement, le support rigide de L'électrode positive est isolé électriquement de L'extérieur par un organe d'isolation électrique.

Selon une autre variante de réalisation avantageuse de l'invention, te condensateur de décharge précité est réalisé coaxial au(x) conducteur(s) électrique(s).

Selon un mode de réalisation actuellement préféré, le condensateur de décharge est formé par une pluralité de condensateurs individuels montés en parallèle et disposés côte-à-côte annulairement de manière à définir un espace central.

Selon une caractéristique particulière de l'invention, ce dispositif éclateur peut être du type dit "Spark Gap" ou être un thyratron. Lorsqu'un dispositif éclateur dit "Spark Gap" est prévu, celui-ci comprend une chambre de décharge proprement dite remplie d'un gaz, et pourvue d'au moins deux électrodes espacées d'une distance suffisante pour empêcher normalement le passage du courant électrique entre les électrodes ; un organe d'allumage étant prévu dans ladite chambre pour établir une liaison électrique entre les électrodes de L'éclateur lorsque cela est désiré, par exemple par génération d'étincelles.

Selon une autre variante de réalisation de l'invention, les conducteurs électriques présentent une forme de disque au niveau de leur jonction avec les condensateurs de décharge. Selon une caractéristique particulière de l'invention, les électrodes du dispositif éclateur sont reliées à l'électrode positive, et aux pôles positifs des condensateurs.

Selon une autre caractéristique particulière de l'invention, les électrodes du dispositif éclateur sont disposées sensiblement perpendiculairement à l'axe de symétrie des conducteurs, lui-même coaxial avec les conducteurs électriques.

Selon encore une autre caractéristique avantageuse de l'invention, le(s) condensateur(s) ainsi que les conducteurs sont disposés sensiblement selon l'axe de l'ensemble du dispositif de sorte que l'axe de coaxialité est également sensiblement selon cet axe.

Avantageusement, le dispositif éclateur occupe seulement une partie de l'espace central. Dans cette variante de réalisation, la liaison électrique entre le conducteur relié à l'électrode positive et l'électrode de l'éclateur est réalisée par un conducteur électrique intermédiaire de forme cylindrique d'un diamètre sensiblement égal au diamètre de l'espace central défini entre les condensateurs de décharge. Les extrémités de ce cylindre intermédiaire sont sensiblement fermées par des disques électriquement conducteurs, l'un des disques étant relié au conducteur interne relié à l'électrode positive et L'autre disque étant relié ou faisant partie d'une électrode du dispositif éclateur.

On comprend ainsi que grâce à cette structure essentiellement entièrement coaxiale depuis le condensateur de décharge jusqu'à la proximité immédiate de l'extrémité avant de décharge des électrodes, on réduit de manière très significative L'inductance du circuit électrique d'alimentation des électrodes.

En outre, ceci peut être réalisé quel que soit le dispositif d'avancement des électrodes. Ceci est particulièrement avantageux dans le cas où les électrodes doivent être déplacées indépendamment. Selon une variante préférée, les électrodes sont disposées axialement décalées dans le prolongement L'une de L'autre et sont indépendamment réglables, leur avance ou leur retrait pouvant être réalisé indépendamment ou individuellement, de préférence par rotation.

Selon une autre caractéristique avantageuse de l'inven- tion, les éléments porte-électrodes sont réalisés en matériau électriquement isolant.

Ainsi, selon un deuxième aspect, la présente invention concerne aussi un appareil générateur d'onde de choc par décharge électrique entre au moins deux électrodes, comprenant un dispositif générateur d'ondes de choc pourvu desdites électrodes, et un dispositif de décharge électrique entre lesdites électrodes, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un dispositif de décharge électrique tel que précédemment défini selon l'invention.

Selon une variante de réalisation particulièrement avantageuse, le circuit de décharge électrique est réalisé sensiblement coaxialement à, ou à axe sensiblement parallèle à, l'axe de symétrie du dispositif générateur d'onde de choc.

Selon une variante de réalisation particulière, ce dispositif générateur d'onde de choc comprend un réflecteur ellipsoidal tronqué. Dans ce cas, le dispositif de décharge électrique selon l'invention est disposé sensiblement coaxialement à, ou à axe sensiblement parallèle à, L'axe de symétrie du générateur ellipsoidal tronqué.

Selon une autre variante de réalisation particulièrement avantageuse, les électrodes disposées dans te dispositif générateur d'onde de choc sont disposées dans le prolongement l'une de l'autre, sensiblement perpendiculairement à l'axe de symétrie du générateur d'onde de choc et sont avantageusement indépendamment réglables.

On comprend ainsi que l'invention permet de réduire de manière significative L'inductance du circuit électrique de décharge, ce qui est favorable à l'obtention d'onde de choc optimale et reproductible. En outre, l'invention permet de conserver les avantages de l'emploi d'électrodes indépendamment réglables, ce qui permet d'améliorer de manière significative l'efficacité des ondes de choc générées au premier foyer du réflecteur ellipsoidal ainsi que la reproductibilité de ces ondes de choc.

On comprend ainsi que l'invention permet bien de résoudre le problème technique précédemment énoncé et d'apporter des avantages techniques déterminants, notamment dans la génération des ondes de choc selon la méthode électrohydraulique, pour la génération d'onde de choc optimale générée très précisément au foyer interne de l'ellipsoide et focalisée de manière optimale au foyer externe où se trouve une cible à traiter. Cette cible peut être constituée par un calcul ou lithiase dans le cadre de la lithotrypsie, ou un os dans le cas du traitement des os par onde de choc, comme décrit dans le document WO-A-88/09190, notamment.

D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront clairement à la Lumière de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins annexés représentant un mode de réalisation préféré de l'invention donné simplement à titre d'illustration et qui ne saurait donc en aucune façon limiter la portée de l'invention.Dans les dessins
- la figure 1 est une vue en coupe partielle schématique d'un appareil générateur d'ondes de choc comprenant ici par exemple un réflecteur ellipsoidal tronqué rempli d'un liquide tel que de l'eau, et représentant schématiquement un dispositif de décharge électrique selon la présente invention ;
- la figure 2 représente une vue agrandie, en coupe Longitudinale axiale selon la ligne de trace Il-Il de la figure 3, dans un mode de réalisation actuellement préféré du dispositif de décharge électrique selon l'invention, incorporé dans un appareil générateur d'onde de choc, en particulier utilisable pour la lithotrypsie hydraulique, ou les traitements osseux ;
- la figure 3 représente une vue en coupe selon la ligne de trace III-III de la figure 2 ;;
- la figure 4 représente une vue partielle agrandie en coupe de L'électrode et son élément porte-électrodes ; et
- la figure 5 représente une vue de détail de l'organe de connexion des moyens de guidage précis de L'électrode, selon une variante de réalisation de l'invention, selon la ligne de trace V-V de la figure 4.

Il est à noter que le mode de réalisation représenté aux figures 1 à 4 fait partie intégrante de l'invention.

En référence plus particulièrement à la figure 1, on a représenté un appareil générateur d'ondes de choc comprenant un dispositif 10 générateur d'ondes de choc par décharges électriques entre au moins deux électrodes 12, 14 disposées au moins en partie dans une chambre 16, ici représentée de forme ellipsoidale remplie de liquide 18, tel que de l'eau. Ces électrodes 12, 14 sont alimentees par intermittence en courant électrique de tension élevée depuis une source d'alimentation en courant électrique référencée 20 alimentant par intermittence électriquement les électrodes 12, 14 par l'intermédiaire d'une connectique d'alimentation 24 comprenant le conducteur 22. L'ensemble de la connectique d'alimentation 24, et de la source d'alimentation 20 constitue le dispositif de décharge électrique selon l'invention.Par l'expression "connectique d'alimentation" on entend L'ensemble des moyens d'alimentation électrique, et notamment les conducteurs électriques.

Dans ce dispositif de décharge électrique, on peut observer à la figure 1 la présence de condensateurs de décharge 30 et également un dispositif éclateur 32.

En référence aux figures 2 à 5, on a représenté en détail et de manière agrandie un mode de réalisation préféré d'un dispositif de décharge électrique selon la présente invention, monté sur un appareil générateur d'onde de choc 10 comprenant par exemple un réflecteur ellipsoidal tronqué 11 dont la cavité interne 16 est remplie d'un liquide 18 tel que l'eau. Les électrodes 12, 14 sont disposées de manière à être situées symétriquement par rapport au premier foyer F1 du réflecteur ellipsoidal tronqué 11.Le deuxième foyer F2 ou foyer externe (non représenté) est situé à l'extérieur du réflecteur ellipsoidal tronqué 11 de sorte que les ondes de choc générées au foyer F1 par décharge électrique entre les électrodes 12, 14 soient focalisées au foyer externe F2 où doit se trouver une cible à détruire, telle que des tissus ou des concrétions, telles que des calculs rénaux, biliaires, comme cela est bien connu à l'homme de l'art, et notamment à partir du document Rieber US*A-2 559 227 ou US-A-3 947 185 ; ou encore des os comme décrit dans le document WO-A-88/09190.

Les électrodes 12, 14 sont ici avantageusement du type tige ("Rod") et surtout sont montées à L'extrémité d'éléments porte-électrodes 13, 15 de préférence en matière électriquement isolante, mais les éléments porte-électrodes peuvent être en matière non électriquement isolante. Ces éléments porte-électrodes peuvent être déplaces, c' est-à-dire avancés ou reculés par translation axiale selon l'axe de symétrie des électrodes 12, 14, indépendamment l'un de l'autre, avantageusement par rotation, pour avancer ou reculer indépendamment les électrodes 12, 14. Un dispositif de déplacement indépendamment des électrodes a été décrit dans une demande antérieure des déposants objet du document US-A-4 730 614, auquel l'homme de l'art pourra se reporter, et représenté partiellement schématiquement à la figure 2.

Selon la présente invention, le dispositif de décharge électrique comprend un circuit de décharge ou connectique de décharge représenté par le numéro de référence général 24 qui comprend des moyens 34 pour réduire l'inductance du circuit de décharge 24, en dehors d'une disposition concentrique des éléments porte-électrodes. Par l'expression "disposition concentrique" des éléments porte-électrodes, on entend une disposition selon laquelle les éléments porte-électrodes sont disposés concentriquement, l'un des éléments porte-électrodes étant disposé à l'intérieur de l'autre, ces éléments porte-électrodes étant séparés par une couche ou un élément électriquement isolant, concentrique, intermédiaire, comme dans l'art antérieur en particulier constitué par
US-A-4 608 983. Selon L'invention, les éléments porte-électrodes 13, 15 sont disposés décalés axialement l'un de L'autre et dans le prolongement axial l'un de l'autre.

Selon une variante de réalisation particulière, les moyens 34 pour réduire l'inductance du circuit de décharge comprennent la jonction 102, 104 des conducteurs électriques, tels que 40 ; 42, alimentant les électrodes en courant électrique, directement au voisinage des extrémités avant de décharge des électrodes 12, 14 à l'exception des éléments porte-électrodes, comme cela est clairement visible aux figures 2 et 4.

On observera que les électrodes 12, 14 sont de préférence du type tige ("Rod-like electrode").

Selon une variante avantageuse de réalisation de l'inven- tion, les moyens de réduction de l'inductance précitée comprennent la réalisation de la majeure partie des conducteurs électriques tels que 40 ; 42 coaxiaux ou concentriques depuis le condensateur 30 précité jusqu'au voisinage de la jonction individuelle 102, 104 avec chaque électrode.

Par coaxialité, on entend ici que les conducteurs électriques sont disposés symétriquement par rapport à un axe de symétrie commun, un conducteur étant dans sa majeure partie disposé intérieurement à l'autre, les conducteurs étant ainsi disposés concentriques.

Ainsi, dans l'exemple de réalisation préféré représenté à la figure 2, le conducteur interne 40 est clairement visible et relié à L'électrode positive 12, tandis que le conducteur externe est réduit pratiquement à l'électrode négative 14, qui est à la masse par l'intermédiaire du réflecteur ellipsoidal 11 lui-même relié à la terre ou à la masse. On observe que la majeure partie est coaxiale ou concentrique tandis que les pôles négatifs des condensateurs 30 décrits plus loin sont montés sur une pièce en forme de disque 92 fixée à La partie inférieure du réflecteur ellipsoidal 11.

Par ailleurs, selon une autre variante de réalisation particulière de L'invention, les conducteurs électriques coaxiaux sont disposés sensiblement perpendiculairement à l'axe passant par les électrodes comme cela se conçoit bien à partir de la considération des figures 2 et 4.

Selon une variante de réalisation avantageuse, on prévoit un dispositif de guidage précis représenté par le numéro de référence général 100, des électrodes 12, 14. Ce dispositif de guidage 100 comprend des moyens de guidage précis 102, 104 de chaque électrode 12, 14 au voisinage de L'extrémité avant de décharge de
L'électrode comme cela est clairement visible aux figures 2 et 4 et compréhensible pour un homme de l'art. Ces moyens de guidage précis 102, 104 définissent ainsi précisément l'axe de déplacement des électrodes 12, 14 et donc de leur extrémité avant de décharge. Cet axe de déplacement est commun pour les deux électrodes et passe avantageusement par le point de génération de l'arc électrique, ce qui permet par la suite de définir également très précisément le point de génération de L'arc électrique.Dans le cadre d'un réflecteur ellipsoidal tronqué, comme représenté, le point de génération précis de l'arc électrique est situé exactement au foyer F1 interne de l'ellipsoide.

Selon une variante de réalisation avantageuse, telle que représentée, les moyens de guidage précis 102, 104 sont au moins en partie électriquement conducteur, ou même par simplification réalisés entièrement en matériau électriquement conducteur tel que du laiton, et font partie intégrante du circuit électrique 24 de décharge électrique représenté à la figure 1, en constituant ainsi des moyens de réduction d'inductance du circuit de décharge 24.

Selon un mode de réalisation actuellement préféré, ces moyens de guidage précis 102, 104 comprennent au moins un support rigide 106, 108 par électrode 12, 14, ayant une extrémité de guidage 110, 112, visible clairement à la figure 4, pourvue d'un orifice, tel que 114, ayant un axe sensiblement perpendiculaire aux supports 106, 108 et sensiblement coaxial à L'extrémité avant de l'électrode 12, 14, en permettant un passage avec contact électrique de l'électrode, ce qui permet à l'électrode de tourner sur elle-même en avançant ou en reculant tout en maintenant le bon contact électrique.Selon une variante de réalisation particulière, l'extrémité de guidage 110, 112 comprend un organe de connexion 116, 118 solidarisé de manière démontable aux supports rigides 106, 108 et comportant un orifice tel que 114, dont l'axe est décalé par rapport à L'axe Z-Z longitudinal du support rigide 106, 108, comme cela est clairement visible à la figure 4. Cet organe de connexion peut être orienté par rotation autour de L'axe X-X du support rigide 106 ou 108 pour régler sa coaxialité avec l'axe longitudinal de L'électrode 12 ou 14. Chaque électrode 12, 14 est déplaçable axialement par rotation, et l'une indépendamment de l'autre comme décrit dans US-A-4 730 614.

L'organe de connexion 116, 118 comprend avantageusement dans L'orifice tel que 114, des moyens 120 assurant un contact électrique tournant ou glissant avec l'électrode 12, 14. Ces moyens 120 assurant un contact électrique tournant ou glissant avec l'électrode comprennent par exemple des lamelles électriquement conductrices disposées dans l'orifice. Ces lamelles peuvent être inclinées ou bombées, comme cela est bien connu à L'homme de t'art.

L'organe de connexion 116 peut être par exemple en coupe axiale en forme de U (voir figure 5), et définit un orifice traversant permettant la fixation sur le support rigide 106 ou 108 par un moyen de fixation quelconque, tel qu'une vis électriquement conductrice. Selon une caractéristique avantageuse, le support rigide 106, de l'électrode positive 12, est isolé électriquement de l'extérieur, par la présence d'un élément isolant 130 de forme cylindrique. On observera que cet élément isolant 130 cylindrique est solidaire ou fait partie intégrante d'une chape isolante 132 qui sera décrite plus loin.

Selon encore une autre variante de réalisation avantageuse de l'invention, le condensateur de décharge 30 est réalisé coaxial au(x) conducteur(s) électrique(s) comme cela est clairement visible aux figures 2 et 3. Ce condensateur de décharge 30 peut être avantageusement formé par une pluralité de condensateurs individuels tels que 30a, 30b, 30c, 30d, 30e, 30f, 309, montés en parallèle et disposés côte à côte annulairement de manière à définir un espace central 50 comme cela se conçoit également bien à partir de la considération des figures 2 et 3.

Dans L'espace central, il est préféré selon L'invention de disposer un dispositif éclateur 32. Ce dispositif éclateur 32 peut être du type dit à "Spark Gap", comme représenté, ou du type dit "Thyratron". Dans le cas d'un dispositif éclateur 32 du type dit "Spark Gap", ce dispositif éclateur comprend une chambre de décharge 52 remplie d'un gaz alimenté par un conduit d'alimentation en gaz 54 (voir figure 2), tel que de l'air ou de l'azote, et s'évacuant par un conduit 54'. Dans la chambre de décharge 52, il est prévu deux électrodes 56, 58 par exemple en forme de coupelle, espacées d'une distance suffisante pour interrompre le circuit électrique.Une électrode 58 du dispositif éclateur est par exemple en forme de coupelle formant une partie de la paroi de l'éclateur 32, solidarisée à un disque 40e aussi électriquement conducteur reliant tous les pôles positifs 62a à 629 des condensateurs 30a à 30g. L'électrode en forme de coupelle 58 peut comprendre un orifice de passage du gaz en provenance du conduit 54. L'électrode 56 peut aussi être reliée avantageusement à un conducteur électrique 70 en forme de cylindre d'un diamètre sensiblement égal au diamètre de l'espace central 50, en matériau électriquement conducteur. Ce cylindre 70 fait partie intégrante du conducteur 40d. Ce cylindre 70 peut être avantageusement sensiblement fermé à ses extrémités par deux organes en forme de disque 71, 72 électriquement conducteurs.L'organe 71 en forme de disque est par exemple fixé à l'électrode 56 et peut être monobloc avec le cylindre 70. L'autre organe en forme de disque 72 peut également faire partie intégrante de la partie arrière 108a du support rigide 108, formant partie du conducteur interne 40 qui présente alors en coupe une forme de T inversé, cet organe 72 étant raccordé de manière démontable au cylindre 70, comme représenté.

Un organe d'allumage 80 permettant la génération d'étincelles à volonté pour rétablir la continuité de passage du courant électrique entre les électrodes 56, 58 est également prévu. Cet organe d'allumage 80 est disposé extérieurement à l'éclateur pour être aisément accessible pour en permettre un remplacement aisé.

Cet organe d'allumage 80 peut être constitué par une simple bougie montée coaxialement à L'électrode 58 en forme de coupelle creuse, comme cela est connu dans certaines constructions type "Spark Gap".

L'envoi d'impulsions d'allumage à l'organe d'allumage 80 est réalisé par L'intermédiaire d'un dispositif transformateur d'impulsions 82 alimenté depuis un centre de commande d'impulsions par des branchements appropriés 83. L'éclateur 32 est balayé en permanence par un gaz tel que l'air ou l'azote admis dans la chambre 52 par un conduit d'amenée 54 et ressortant par un conduit d'évacuation 54'.

Les conduits 54, 54' sont préférentiellement situés par-dessous l'éclateur 32, par exemple au travers de L'électrode 58 en forme de coupelle.

Par ailleurs, on observera que le conducteur électrique 40 présente une forme de disque 40e au niveau de sa jonction avec les condensateurs de décharge 30a à 309. Les condensateurs 30a à 309 sont eux-mêmes alimentés en courant haute tension depuis la source d'alimentation 20 par l'intermédiaire du conducteur 22, et, par ailleurs, les pôles opposés 90a à 909 sont reliés à une partie terminale en forme de disque 92 de la partie du conducteur externe 42.Ce disque 92 reçoit dans des orifices appropriés les pôles dits négatifs des condensateurs 30a à 309 et solidarisés à la partie inférieure du réflecteur ellipsoidal 11 par des moyens de fixation appropriés tels que des vis 94, ce qui permet de garantir une coaxialité sensiblement parfaite entre le dispositif de décharge 24 et le réflecteur ellipsoidal 11, seuls les moyens supports rigides 106, 108 sont légèrement décalés de l'axe de symétrie longitudinal Z-Z de l'ellipsoide, pour supporter rigidement, l'extrémité des électrodes 12, 14 au voisinage immédiat du foyer interne F1. En outre, étant donné que le potentiel zéro des condensateurs est situé du côté de l'ellipsoïde 11, les isolations électriques en sont grandement facilitées, ce quiconstitue un avantage technique déterminant, compte tenu des courants haute tension à utiliser.

Par ailleurs, un orifice plus important 96 est prévu pour le passage du support rigide 106 car le support rigide est lui -même disposé à l'intérieur d'une cloche isolante 132 monobloc depuis l'élément isolant 130 entourant le support rigide 106 jusqu'à l'éclateur 32, c'est-à-dire que la cloche 132 se termine par une partie évasée cylindrique 132a entourant la pièce cylindrique 70, et passant à l'intérieur des condensateurs 30, comme cela est visible aux figures 2 et 3.

On comprend ainsi que l'ensemble du dispositif de décharge 24 depuis le condensateur 30 et le dispositif éclateur 32, et y compris ceux-ci, est réalisé essentiellement coaxial.

En outre, la conception, telle que représentée, qui fait partie intégrante de l'invention, aboutit à une réduction impor tante de la dimension de l'ensemble du dispositif de décharge 24 qui est miniaturalisable, ce qui permet de réduire de manière très importante l'inductance globale du circuit de décharge 24.

En outre, grâce à la structure selon l'invention du circuit de décharge complet 24, les électrodes 12, 14 peuvent être réalisées indépendamment déplaçables par rotation tout en étant alimentées en courant électrique au voisinage des extrémités des électrodes 12, 14, par les éléments supports rigides 106, 108.

L'ensemble du dispositif de décharge 24 est avantageusement disposé à l'intérieur d'un élément tubulaire 100 sensiblement fermé, afin de limiter ou empêcher les fuites électromagnétiques, conformément à la structure préconisée dans la demande antérieure des demandeurs FR-A-2 600 520.

Egalement, comme préconisé dans cette demande antérieure des demandeurs FR-A-2 600 520, l'élément tubulaire 100, qui est solidarisé au réflecteur ellipsoidal 11 et en fait le supporte, est lui-même monté déplaçable en translation verticale selon L'axe Z-Z symbolisé en traits mixtes à la figure 2 et également dans le plan horizontal selon Les axes X, Y conformément au système de table préconisé dans le document FR-A-2 600 520.

On comprend ainsi qu'avec l'invention il est possible de diminuer de manière radicale l'inductance totale du circuit de décharge 24, tout en conservant une structure extrêmement simple, compacte, très aisée à fabriquer et monter, donc peu coûteuse, tandis que la possibilité d'un déplacement indépendant des électrodes 12, 14 est conservée. En outre, grâce à la connexion à proximité immédiate de l'extrémité avant de décharge des électrodes 12, 14 et à l'emploi des moyens supports rigides 106, 108 électriquement conducteurs, il n'est plus nécessaire de prévoir des éléments porte-électrodes 13, 15 métalliques comme cela était nécessaire dans les solutions antérieures, que ce soient celles décrites dans le document US-A-4 608 983 ou US-A-4 730 614. Ces éléments porte-électrodes 13, 15 peuvent ainsi être avantageusement réalisés en matériau électriquement isolant, ce qui améliore la sécurité électrique de l'appareil.

Le montage du dispositif de décharge 24 sur le générateur d'onde de choc 10 est immédiatement apparent à l'homme de l'art et n'a pas besoin d'être explicité ici en détail. Il en est de même du fonctionnement, mais on observera simplement que les condensateurs 30a à 30g sont alimentés sous haute tension depuis la source d'alimentation en courant électrique 20 par le conducteur 22. La valeur de cette haute tension peut aller jusqu a 22 kV. La capacitance de l'ensemble de chaque condensateur est avantageusement au plus égale à 0,5 pF. Ceci permet d'emmagasiner une énergie électrique pouvant atteindre jusqu'à 850 Ws.

Cette énergie électrique n'est délivrée aux électrodes 12, 14 que lorsque le transformateur d'impulsions 82 délivre une impulsion à L'organe d'allumage 80, ce qui permet d'établir un courant électrique entre les électrodes 56, 58 de l'éclateur 52 et d'autoriser la décharge des condensateurs 30a à 30g. La délivrance de cette énergie électrique est quasi-instantanée, passe par le conduit interne 40, aboutit au support rigide 106 et conduit à une décharge électrique ou arc électrique entre les électrodes 12, 14, généré extrêmement précisément au foyer F1, grâce aux supports rigides 106, 108 disposés à proximité du foyer F1, ce qui génère une onde de choc, comme cela est bien connu à l'homme de l'art.

Cette onde de choc générée en F1 est focalisée au second foyer (non représenté) du réflecteur ellipsoidal 11 où se trouve une cible à atteindre ou détruire, telle qu'un tissu, une lithiase ou concrétion rénale, biliaire ou autres ; ou encore un os dont on veut favoriser la croissance de cellules osseuses pour réduire des fractures notamment, comme décrit dans W0/88I09190.

Naturellement, L'invention comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs diverses combinaisons.

Encore une fois, on observera que le mode de réalisation représenté aux figures 1 à 5 fait partie intégrante de L'invention en tous ses éléments et fait donc partie intégrante de la présente description.

Claims (22)

REVENDICATIONS

1. Dispositif de décharge électrique, comprenant un circuit de décharge électrique (24) entre au moins deux électrodes (12, 14), comprenant une source de courant électrique de décharge (20) et des conducteurs électriques (40 ; 42), reliant ladite source de courant électrique auxdites électrodes par l'intermédiaire d'au moins un condensateur de décharge (30) interposé dans ledit circuit électrique (24) entre la source de courant électrique (20) et lesdites électrodes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (34) pour réduire L'inductance du circuit de décharge, en dehors d'une disposition coaxiale des éléments porte-électrodes (13, 15).

2. Dispositif de décharge selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens (34) pour réduire l'inductance du circuit de décharge comprennent la jonction (102, 104) des conducteurs électriques directement au voisinage des extrémités des électrodes (12, 14), à l'exception des éléments porte-électrodes (13, 15), de manière à amener le courant directement au voisinage des extrémités des électrodes.

3. Dispositif de décharge selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en-ce que les moyens (34) de réduction de L'inductance du circuit de décharge précité comprennent la réalisation des conducteurs électriques (40 ; 42) en majeure partie coaxiaux depuis le condensateur de décharge (30) précité jusqu'au voisinage de la jonction individuelle avec chaque électrode (12, 14), en défini sant ainsi un conducteur interne et un conducteur externe.

4. Dispositif de décharge selon la revendication 3, caractérisé en ce que le conducteur externe (42) est relié à la terre ou masse et à L'électrode dite négative ou à la terre (14) tandis que le conducteur interne (40) est relié à l'électrode positive (12).

5. Dispositif de décharge selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les conducteurs électriques coaxiaux précités sont disposés sensiblement perpendiculairement à L'axe passant par les électrodes.

6. Dispositif de décharge selon L'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les électrodes (12, 14) sont indépendamment réglables, leur avance ou leur retrait pouvant être réalisé indépendamment ou individuellement.

7. Dispositif de décharge selon L'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le condensateur de décharge (30) précité est réalisé coaxial au(x) conducteur(s) électrique(s).

8. Dispositif de décharge selon la revendication 7, caractérisé en ce que Le condensateur de décharge (30) précité est formé par une pluralité de condensateurs individuels (30a, 30b, 30c, 30d, 30e, 30f, 309) montés en parallèle et disposés côte à côte annulairement de manière à définir un espace central (50).

9. Dispositif de décharge selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'espace central (50) est défini par les condensateurs individuels de décharge (30a à 30g), un dispositif éclateur (32) dit "Spark Gap" est prévu, comprenant une chambre de décharge (52) proprement dite remplie d'un gaz, et pourvue d'au moins deux électrodes (56, 58) espacées d'une distance suffisante pour empêcher normalement le passage du courant électrique entre les électrodes (56, 58) ; un organe d'allumage (80) étant prévu dans ladite chambre (52) pour établir une liaison électrique entre les électrodes de L'éclateur (56, 58) lorsque cela est désiré, par exemple par génération d'étincelles.

10. Dispositif de décharge selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que les conducteurs électriques (40 ; 42) présentent une forme de disque (40e ; 92, respectivement) au niveau de leur jonction et les condensateurs de décharge (30a à 30g).

11. Dispositif de décharge selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que les électrodes (56, 58) du dispositif éclateur (32) sont reliées à l'électrode positive (12), et aux pôles positifs (62a à 62g) des condensateurs (30a à 309).

12. Dispositif de décharge selon l'une des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que les électrodes (56, 58) du dispositif éclateur (32) sont disposées sensiblement perpendiculairement à L'axe de symétrie des conducteurs (40b à 40e ; 42b), lui-même coaxial avec les conducteurs électriques.

13. Dispositif de décharge selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le(s) condensateur(s) ainsi que les conducteurs sont disposés sensiblement selon l'axe de l'ensemble du dispositif de sorte que l'axe de coaxialité est également sensiblement selon cet axe.

14. Dispositif de décharge selon l'une des revendications 8 ou 13, caractérisé en ce que le dispositif éclateur (32) occupe seulement une partie de L'espace central (50).

15. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que la liaison électrique entre le conducteur (40a, 40b, 40c, 40e) est reliée à l'électrode positive (12) et L'électrode de l'éclateur (56) est réalisée par un conducteur électrique intermédiaire de forme cylindrique (70) d'un diamètre sensiblement égal au diamètre de l'espace central (50) défini entre les condensateurs de décharge (30a à 309).

16. Dispositif de décharge selon la revendication 15, caractérisé en ce que les extrémités de ce cylindre intermédiaire (70) sont sensiblement fermées par des disques électriquement conducteurs (71, 72), l'un des disques (72) étant relié au conducteur interne (40c) relié à l'électrode positive (12) et l'autre disque (71) étant relié ou faisant partie d'une électrode (58) du dispositif éclateur (32).

17. Dispositif de décharge selon L'une des revendications 1 à 16, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de guidage précis (102, 104) de chaque électrode (12, 14) au voisinage de l'extrémité avant de décharge de l'électrode, ces moyens de guidage précis (102, 104) étant de préférence au moins en partie électriquement conducteurs et faisant ainsi partie intégrante du circuit de décharge électrique (24), en constituant ainsi des moyens de réduction d'inductance du circuit de décharge (24).

18. Dispositif de décharge selon la revendication 17, caractérisé en ce que Les moyens de guidage précis (102, 104) comprennent un support rigide (106, 108) ayant une extrémité de guidage (110, 112) pourvue d'un orifice (114) à axe sensiblement perpendiculaire auxdits supports et sensiblement coaxiale à ladite extrémité avant de l'électrode (12, 14), permettant un passage avec contact électrique de l'électrode.

19. Appareil générateur d'ondes de choc par décharge électrique entre au moins deux électrodes (12, 14), comprenant un dispositif (10) générateur d'ondes de choc pour lesdites électrodes, un dispositif de décharge électrique entre lesdites électrodes, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un dispositif de décharge électrique (24) tel que défini selon l'une quelconque des revendications précédentes.

20. Appareil générateur d'ondes de choc selon la revendication 19, caractérisé en ce que ledit circuit de décharge électrique (24) est réalisé coaxialement à, ou à axe sensiblement parallèle à, l'axe de symétrie du dispositif générateur d'ondes de choc (10).

21. Appareil générateur d'ondes de choc selon l'une des revendications 19 et 20, caractérisé en ce qu'il comprend un réflecteur ellipsoidal tronqué (11), le dispositif de décharge électrique (24) étant disposé coaxialement à, ou à axe sensiblement parallèle à, l'axe de symétrie du générateur ellipsoidal tronqué.

22. Appareil générateur d'ondes de choc selon l'une des revendications 20 et 21, caractérisé en ce que Les électrodes (12, 14) disposées dans le dispositif générateur d'ondes de choc (11) sont disposées dans le prolongement l'une de l'autre, sensiblement perpendiculairement à l'axe de symétrie du générateur d'ondes de choc et sont avantageusement indépendamment réglables.