KR920006757B1 - 전자파가온장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

전자파가온장치

제1a도는 본 발명에 따른 전자파가온장치의 외부사시도.

제1b도는 전자파가온장치의 세로방향의 단면도.

제2도는 본 발명의 첫번째 실시예를 보여주는 개략도.

제3도는 본 발명의 두번째 실시예를 보여주는 개략도.

제4도는 본 발명의 세번째 다른 실시예를 보여주는 개략도.

제5도는 제1a도와 제1b도의 주요부분을 설명하는 개략도.

제6a도, 제7a도, 제8a도는 전계집중기의 측면개략도.

제6b도, 제7b도, 제8b도는 전계집중기의 하부개략도.

제9도∼제21도는 주파수조정수단의 실시예를 보여주는 외관도.

제22도는 전계집중기를 이동시키는 기구를 보여주는 외관도.

제23도는 공동공진기의 또다른 실시예를 보여주는 외관도.

제24도는 본 발명의 또다른 실시예를 보여주는 전자파가온장치의 전체계통도.

제25도는 본 발명에 따른 전자파가온장치의 또다른 실시예를 나타낸 블록도.

제26a도는 종래의 전자파가온장치의 외부사시도.

제26b도는 종래의 전자파가온장치의 세로방향의 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 공동공진기 13 : 개구부

14 : 전계집중기 15 : 생체

16 : 벽면 17 : 주파수조정기

18 : 콘넥터 19 : 가변콘덴서

20 : 링크코일

본 발명은 공동공진기를 이용하여 생체 혹은 물체를 가온시키는 전자파가온장치에 관한 것으로, 특히 암 혹은 유사한 병을 치료하는데 있어서 살아있는 물체를 가온하는데 이롭게 사용될 수 있는 전자파가온장치에 관한 것이다.

종래, 생체나 물체를 가온하기 위한 전자파가온장치로서, 공동공진기를 사용하여 왔다. 전형적인 전자파가온장치에 따르면, 제26a도와 제26b도에 나타낸 바와 같이, 한쌍의 프로젝션(리엔트런트)(4a), (4b)이 원통형의 금속도체로 구성되어 있는 공동공진기의 내부상부벽(2a) 및 하부벽(2b)내에 일체적으로 형성되어 있는 한편, 측면벽(6)내에 생체(5) 혹은 물체를 그안으로 받아들이기 위해 한쌍의 개구부(3a), (3b)가 형성되어 있으며, 고주파전자기에너지는 외부로부터 공동공진기에 공급된다.

이러한 전자파가온장치에 있어서는, 고주파전자기에너지를 고효율로 원하는 지점에 집중시킬 수 있도록 하는 것이 요망되나, 가온될 물체(5)의 크기가 변하면, 공동공진기의 공진주파수가 전자파가온효과를 충분히 얻을 수 없을 정도로 변화하는 것으로 알려져 있다. 그러므로, 적정한 가온을 달성하기 위하여 물체의 크기에 따라서 고주파에너지를 공급하는 발진기의 주파수를 변경시킬 필요가 있다. 그러나, 고주파발진기의 발진주파수를 가변하게 되면, 발진기는 더욱더 복잡해지며, 주파수가 변화할때마다 임피던스정합을 다시할 필요가 발생하여 장치가 더욱 복잡하고 고가격으로 된다.

또한, 전류집중점을 고정시키기 어려워, 가온되는 물체의 형상과 전기상수에 따라 전류집중점이 이동하는 것으로 알려져 있으며, 이런 이유때문에, 가온되는 위치를 항상 고온으로 유지하는 것이 불가능하다. 그러므로 가온되는 물체의 상태에 관계없이 가온되는 물체의 국부적인 영역에까지 고주파에너지를 집중시킬 수 있는 것이 요망되고 있다.

관련기술의 이런 문제점을 살펴볼때, 본 발명의 목적은 물체의 조건이 바뀌어도 가온되는 물체에 높은 효율로 고주파전자기에너지를 전달할 수 있는 공동공진기를 사용한 전자파가온장치를 제공하는데 있다. 본 발명의 목적은 가온되는 물체내부의 적은 영역으로 전자파에너지를 집중시킬 수 있는 전자파가온장치를 제공하는데 있다. 본 발명의 목적은 표면온도를 과도하게 높이지 않고 물체의 내부를 가온시킬 수 있는 전자파 가온장치를 제공하는데 있다. 본 발명의 상기 및 다른 목적은, 생체 또는 물체를 수용하여 고주파전자장으로 가온시키는 속이빈 도전체로 만들어진 공동공진기와 공동공진기에 따로 분리되어 배치된 적어도 하나의 전계집중기로 이루어진 전자파가온장치를 제공함으로써 달성할 수 있다.

본 발명의 좀더 포괄적인 개념에 따르면, 도체는 공기보다 쉽게 전류를 많이 흘리고 생체 혹은 물체내부에 강한 전류를 공급하기 위해서 전장을 원하는 장소에 집중시킬 수 있으므로, 가온되는 위치와 근접한 곳에 도체로 만들어진 전계집중기를 설치함으로서 전장을 집중시킬 수 있다. 또한, 전계집중기는 전기적으로 공동공진기와 접촉되어 있지 않기 때문에, 공동공진기의 공진주파수를 변경시키는 주파수조정수단을 부근에 쉽게 마련할 수 있다. 전계집중기가 그 자유단에 돌출부를 갖는 관체로 이루어져 있다면, 극히 작은 지역에까지도 전장을 집중하는 것이 가능하다. 전형적으로, 전계집중기는 가온되는 생체 혹은 물체를 수용하기 위한 공간을 구획하도록 서로가 일정한 간격을 유지하는 한쌍의 전기집중부재로 이루어진다.

본 발명의 실시예에 따른면, 주파수조정수단은 공동공진기의 벽과 전계집중기 사이에 연결된 가변콘덴서로 이루어질 수 있으며, 대안으로, 주파수조정수단은 전계집중기를 변형시키는 수단, 공동공진기에 관하여 전계집중기의 위치를 변화시키는 수단, 전계집중기와 공동공진기의 벽사이를 연결하는 가변유도소자, 전계집중기와 전계집중기에 채워진 매체를 변화시키는 수단이 결합된 공동공진기의 벽사이에 끼워져 밀폐된 용기, 또는, 전계집중기에 채워진 매체의 압력을 변화시켜 용기의 양을 변화시키는 수단이 결합된 공동공진기의 벽부분과 전장사이에 끼워져 둘러싸인 용기로 이루어질 수 있다. 마지막으로 언급한 경우와 같이, 용기가 전계집중기와 일체적으로 구성되면, 둘중의 어떤 경우에 있어서도, 고주파신호원의 발진주파수를 변경시킬 필요가 없다.

또한, 본 발명에 의하면, 전자파가온장치는, 고주파수전원; 생체 혹은 물체를 수용하여 고주파전자장으로 가온시키는 속이빈 도체로 만들어진 공동공진기; 공동공진기내에 배치된 적어도 하나의 전계집중기; 공동공진기내로 고주파전원으로부터 고주파에너지를 공급하기 위한 고주파에너지입력수단; 공동공진기의 공진주파수를 조정하기 위한 주파수조정수단; 공동공진기내 신호를 받는 픽업코일; 픽업코일에서의 신호출력을 검출하기 위한 공진상태 검출수단; 공진상태검출수단에서의 출력에 따라 주파수조정수단을 제어하는 조정수단으로 이루어진다.

상기 전자파가온장치에 따르면, 고주파전원에서의 고주파에너지는 입력수단에 의하여 공동공진기에 공급되며, 공동공진기로부터 나오는 신호는 생체 혹은 물체를 가온하는 동안 링크코일과 같은 픽업코일에 의하여 픽업되고, 그 출력전압은 공진상태검출기에 의해 검출되어 제어수단은 검출된 출력 또는 검출된 공진상태에 따라 주파수조정수단을 제어한다. 공진검출기의 출력을 최대로 나오도록 하기 위하여 공동공진기의 공진주파수를 조정한다.

제1a도는 본 발명의 실시예로서 구성된 전자파가온장치의 공동공진기(11)의 외부사시도이다. 제1b도는 공동공진기(11)의 세로방향의 단면도이다. 이 도면을 참조하여, 공동공진기(11)는 금속도체로 만든 원통체로서, 생체 혹은 물체(15)를 들여넣기 위해 그 측벽(16)내에 개구부(13a), (13b)가 형성되어 있다. 또한, 공동공진기(11)의 상부벽(12a) 및 하부벽(12b)과 반드시 일체적이지는 않으나, 서로 전기적으로 분리되게 하기 위하여 지지수단(도면에 나타나 있음)에 의하여 지지되어 있다. 공동공진기(11)의 상, 하부벽(12a), (12b)과 전계집중기(14a), (14b) 사이에는 한쌍의 주파수조정기(17a), (17b)가 형성되어 있어, 그 두께 및 상대적인 유전상수를 변화시킴으로써 공동공진기(11)의 주파수를 조정할 수 있다. 공진주파수가 너무 높으면, 주파수조정기(17a), (17b)의 두께를 증가시키거나 및/또는 주파수조정기(17a), (17b)에 비하여 상대적으로 큰 유전상수를 갖는 재질을 사용해서 낮출 수 있다.

역으로, 공진주파수가 너무 낮으면, 주파수조정기(17a), (17b)의 두께를 감소시키거나 상대적으로 낮은 유전상수를 가진 재질을 쓰면 된다. 공동공진기(11)의 상부벽(12a)에는 콘넥터(18)가 외부에 설치되어 있고, 내부에는 전계집중기(14a)에 인접하여, 한끝이, 상부벽(12a)에 연결되어 있고, 다른 한끝이 가변콘덴서(19)를 통하여 콘넥터(18)의 신호단자에 연결된 링크코일(20)이 설치되어 있다. 가변콘덴서(19)는 임피던스정합을 위한 콘덴서(임피던스정합소자)로서 사용된다.

고주파전원을 연결하는 급송케이블이 콘넥터(18), 가변콘덴서(19), 링크코일(20)을 통하여 공동공진기(11)에 고주파에너지를 공급하도록 전자파가온장치의 콘넥터(18)에 연결되고, 전계집중기(14a), (14b)사이에 생체 혹은 물체(15)가 놓여 있을 경우, 생체 혹은 물체(15)는 가온된다. 링크코일(20)을 콘넥터(18)에 연결시킴으로써 고주파에너지를 공급할 수는 있으나, 이런 링크코일(20)을 콘넥터(18)에 연결시키는 것만으로는, 링크코일(20)과 급송케이블사이의 임피던스 부정합에 의해 고주파에너지를 효율적으로 전송하기 힘들다. 그러므로, 본 실시예에 따라서, 임피던스 정합소자로서 가변콘덴서(19)를 콘넥터(18)와 링크코일(20)사이에 연결시키며, 본 실시예에서는 공동공진기(11)내의 상부벽 근처에 가변콘덴서(19)를 설치하나, 공동공진기(11)의 외부상부벽위에 놓여질 수도 있다.

상기 설명한 실시예에서, 공동공진기(11)에는 한쌍의 전계집중기(14a), (14b)를 갖추어, 원통체로서 구성되어 있어 생체(15)를 전계집중기(14a)와 (14b) 사이에 구획된 공간내에 놓을 수 있으나, 본 발명의 공동공진기는 원통체에 국한되는 것이 아니라, 장방형 혹은 다른 형태를 가질 수 있다. 제2도에 나타난 바와같이, 공동공진기는 적어도 1개이상의 전계집중기(14)를 갖추거나, 제3도에서 나타난 바와같이, 공동공진기(11)의 하부벽과 전계집중기(14) 사이에 주파수조정기(17)로 구성될 수 있거나, 혹은 제4도에 나타난 바와같이, 가온될 생체 혹은 물체를 놓기 위하여 한쌍의 전계집중기(14a)와 (14b)로 구성될 수 있다.

또한 제6a도와 제6b도에 나타난 바와같이, 전계집중기(14)의 자유단의 날카롭게 테이퍼져 있거나, 제7a도와 제7b도에 나타난 바와같이, 구면형태로 둥글수도 있고, 제8a도와 제8b도에 나타난 바와같이, 소정의 가온패턴에 대응하는 특별한 형태로 될 수 있다.

전계집중기(14)의 자유단에서 전류가 공급되기 때문에, 제5도, 제6a도와 제6b도에 나타난 바와같이, 전계집중기(14)의 자유단에서 뾰족한 형상을 사용해서 극히 좁은 영역을 가열할 수 있다. 제7a도와 제7b도에 나타난 바와같이, 자유단이 구면일때에는 약간 넓은 영역을 가온하며, 자유단이 편평할때는 보다 넓은 가온영역을 얻을 수 있다. 즉, 전계집중기(14)의 자유단의 형태를 적당히 선택함으로서, 가온되는 위치뿐아니라 가온되는 형상을 제어할 수 있게 되어 그 형태에 따라서 암이 생긴 부분만을 가온함으로서 암을 치료할때 고도의 치료효과를 얻을 수 있다.

제1도와 관련하여, 주파수조정기(17a)와 (17b)의 유전율과 두께를 변경시켜서 공진주파수를 조정할 수 있는 가능성을 설명하였다. 다음에서 주파수조정기의 여러가지 다른예를 설명하고져 한다.

제9도와 관련하여, 가변콘덴서(171)는 공동공진기(11)의 상부끝벽(12a)과 전계집중기(14) 사이에 설치되어 있으며, 이 가변콘덴서(171)는 공동공진기(11)의 측면벽(16)과 전계집중기(14) 사이에 연결될 수도 있다. 필요할 경우, 생체 혹은 물체(15) 및 전계집중기(14)를 접촉시켜둘 수도 있다. 가변콘덴서(171)은 극판을 돌려서 커패시턴스를 변경시키는 회전형 가변콘덴서로 구성되는 것이 바람직하며, 상부벽(12a) 혹은 하부벽(12b) 혹은 측면벽(16)과 전계집중기 사이에 그러한 가변콘덴서를 연결하면, 주파수조정기로서 기능하여 공진주파수를 조정할 수 있다.

제1도에 설명한 주파수조정기(17)와 여기에 설명한 가변콘덴서(171) 둘다 설치해서, 주파수조정기(17)로 공진주파수를 대충 설정하는 것이 가능하며 가변콘덴서(171)로 정확하게 공진주파수를 맞춘다.

이 실시예에 따르면, 공동공진기의 공진주파수를 일정치로 고정시킬 수 있으며, 또한, 아주 정확한 주파수를 매우 조금씩 가변콘덴서(171)의 회전각도를 변경시켜 맞출 수 있다. 그러므로, 고주파전력을 공급하는 발진기의 주파수를 가변시키지 않고 고정시킬 수 있다. 가변주파수를 갖는 발진기를 제조하는 비용에 비해서 아주 적은 비용으로 고정주파수를 갖는 발진기를 제조할 수 있기 때문에 가온장치의 전체비용이 많이 절약된다.

제10도는 전계집중기(14)와 주파수조정기(17) 사이에 상대적위치를 가변시킬 수 있는 구조를 나타낸다. 주파수조정기(17)가 바닥벽(12) 위에 설치된 기어(172)를 회전시켜 움직이도록 주파수조정기(17)에는 기어(172)에 의해 구동될 수 있도록 랙이 형성되어 있다.

제11도는 주파수조정기(17)에 팬형상이 갖추어져 있는 구조를 나타내는 것으로, 팬형상(173)의 기부단은 회전가능하게 피보트되어 있어, 주파수조정기(17)의 자유단이 회전될 수 있다.

제10도 및 11도에 설명한 구조에 따라서, 전계집중기(14)와 주파수조정기(17)사이의 상대위치를 변화시킬수 있고, 서로 마주보는 표면의 면적을 변경시킬 수 있다. 그결과, 전체공동공진기(11)의 공진주파수를 변경시킬 수 있다. 공진주파수가 너무 높으면, 서로 마주보는 표면의 면적을 증가시켜 공진주파수를 낮출 수 있다. 반대로 공진주파수가 너무 낮으면, 서로 마주보는 표면의 면적을 감소시켜 공진주파수를 높일 수 있다. 그렇게하여, 생체 혹은 그 물체의 크기에 따라서 주파수조정기를 적당히 움직여서 고정된 공진주파수를 얻을 수 있다. 가변주파수를 갖는 발진기를 제조하는 비용에 비해서 아주 적은 비용으로 고정주파수를 갖는 발진기를 제조할 수 있기 때문에 가온장치의 전체비용이 많이 절약된다.

제12도에 나타낸 구조에 의하면, 상당한 도전력을 갖도록 하기 위하여, 전계집중기(14)는 한쌍의 도전성 실린더(141), (143)와, 내부도전성실린더(141)과 외부도전성실린더(143) 사이에 있는 금속스프링(142)으로 구성되어 있으며, 전계집중기(141), (143)는 옮길 수도 있고 변형시킬 수도 있다. 전체의 체적은, 수동으로 혹은 다른 방법으로 전계집중기(14)의 도전성실린더(143)을 다른 도전성실린더(141)에 대하여 당기거나 밀음으로서 변경시킬 수 있다. 전계집중기(14)는 공동공진기(11)에 내장되어 있으며, 내부공간의 한부분을 점유한다. 점유한 공간을 증가시킴으로서, 공동공진기의 공진주파수를 낮출수 있다. 반대로, 점유한 공간을 감소시킴으로서, 공진주파수를 높일 수 있다. 그러므로, 이 실시예에 따르면, 도전성실린더(141), (143)을 잡아늘려서 전계집중기(14)의 도전성실린더(141), (143)의 전체체적을 증가시킴으로서 공동공진기(11)의 공진주파수를 낮출 수 있으며, 이 과정은 역으로도 될수 있다. 요약하면, 공동공진기의 공진주파수를 조정할 수 있다.

제13도에 설명한 구조물에 따르면, 공동공진기(11)의 바닥벽(12) 혹은 측면벽(16) 및 전계집중기(14)는 서로 코일(173)에 의하여 연결되어 있다. 제14도에 설명한 구조에 따르면, 공동공진기(11)의 바닥벽과 전계집중기(14)는 서로 도전성로드(174)에 의하여 연결되어 있다.

공동공진기의 공진주파수는 공동공진기의 벽면과 전계집중기(14) 사이에 코일(173)을 삽입함으로서 낮출수 있으며, 코일의 형태를 변경시킴으로써 그 인덕턴스를 변경시켜, 공동공진기의 공진주파수를 낮출 수 있다. 코일을 줄여서 그 인덕턴스를 증가시켜 공동공진기의 공진주파수를 내릴 수 있으며, 역으로, 코일을 늘임으로서 공진주파수를 높일 수 있다. 고주파범위에서, 도전성와이어 또는 로드를 코일대신 사용할 경우라도 인덕턴스가 생성되며, 공진주파수를 도전성와이어 또는 로드의 두께 및 그 수량에 따라서 조정할 수 있다. 예를들면, 사용한 도전체의 두께나 수량을 증가시키면, 인덕턴스는 감소되고 공진주파수는 증가한다. 또한, 유전체로 만든 주파수조정기(17) 및/또는 가변콘덴서(171)를 부착함으로서 공진주파수를 조정할 수 있다.

이 실시예에 따르면, 공동공진기(11)의 공진주파수를 코일을 부착함으로서 낮출 수 있고, 공동공진기의 직경을 동일하게 유지하면서 공진주파수를 낮출 수 있다. 일반적으로, 낮은 주파수용발진기는 매우 경제적이고, 이 방법은 장치를 경제적으로 제조할 수 있게 해준다.

제15도에서 제19도까지는 주파수조정수단의 다른 실시예를 보여준다. 이 주파수 조정수단은 공동공진기의 체적변화에 모든 근거를 두고 있다. 제15도에 나타낸 실시예에서, 빔(121)을 공동공진기(11)의 바닥벽(12)의 외부표면에 설치하고, 빔(121)위에 스크류(122)를 설치하여 스크류(122)를 돌림으로서 바닥벽(12)은 안쪽 및 바깥쪽으로 밀어진다. 바닥벽(12)이 바깥쪽으로 불룩해지는 형태를 취할때, 빔(121)은 바깥쪽으로 불룩해지는 형태로 설치되어야 한다. 스크류(122)는 수동으로 혹은 전기모터로 돌릴 수 있다.

제16도에 나타낸 실시예에 의하면, 빔(123)이 공동공진기(11)의 측면벽 외부에 설치되어, 벽면(16)은 스크류(124)를 회전시켜서 오목 또는 볼록하게 변형될 수 있다.

제17도에 나타낸 실시예에 의하면, 제2벽면(121) 혹은 (16b)을 공동공진기의 바닥벽(12) 혹은 측면벽(16a) 내부에 설치하고, 이들 벽(12), (16a)에 스크류(125), (126)을 설치하여 스크류(125, 126)들을 조정함으로써 내부벽면(121), (6b)을 변경시킬 수 있다.

제18도에 도시한 실시예의 경우, 더블내벽(16b)은 공동공진기(11)의 일부측벽(16)을 따라 수직으로 형성되어 있고, 제19도에 도시한 실시예의 경우, 내벽(16b)은 원주방향 및 수직방향을 따라 내부에 국부적으로 형성되어 있다.

제15∼19도에 도시한 공동공진기의 경우에 있어, 공동공진기(11)의 내용적은, 이것의 공진주파수를 변화시키기 위한 스크류를 사용함으로써 조정되어, 공동공진기의 용량이 증가할 경우, 공동공진기의 공진주파수는 낮아지게 된다.

제20도 및 21도는 주파수조정수단의 다른 실시예를 도시한 것으로, 제20도에 도시한 실시예의 경우, 주파수조정기(175)를 밀폐하여 그속에 채워진 유체(178)의 용량 및 종류를 조정할 수 있다. 유체의 용량을 조정하기 위해, 사이펀을 사용하여 파이프(176)를 개재하여 저장소(177)로부터 유체를 도입시킨다. 유체의 종류는 약간의 전기손실을 지니고 상이한 상대유전상수를 지니는 것들로부터 선택할 수 있으며, 주파수조정기(175)의 재료는 연한 재료로 구성하여 주파수조정기(175)의 형상에 변화를 일으킬수 있게 한다.

본 실시예에 따르면, 주파수조정기(175)의 용량이 클 경우, 공동공진기(11)의 공진주파수는 낮고, 또한, 소정용량에 대해서, 주파수 조정기(175)에 존재하는 유전 재료의 상대유전상수가 클수록 공동공진기(11)의 공진주파수는 낮아지게 된다. 그 반대도 역시 마찬가지이다. 따라서, 공동공진기(11)이 공진주파수를 조정할 수 있으며, 더우기, 주파수조정기(175)의 외부형상이 고정되어 있을때에도, 그속에 존재하는 유전재료의 양에 따라 공진주파수를 조정할 수가 있다.

제21도에 도시한 실시예의 경우, 전계집중기(14)는 유전재료로 만들어지며, 제20도의 주파수조정기(175)는 일체적인 주파수조정기(179)로 변형되어 있어, 이에 의해 주파수를 조정할 수 있다. 이들의 기능은 제20도에 도시한 실시예와 실질적으로 동일한다.

제22도는 전계집중기(14)를 지지하기 위한 모오드의 일예를 도시한 것으로, 전계집중기(14)는 유전재료로 구성된 와이어(51), (52) 및 (53)을 거쳐 바닥벽(12)과 측벽(16)에 의해 지지되어 있다. 전계집중기(14)는 풀리 또는 전기모우터(54), (55), (56)로 이들 와이어(51), (52) 및 (53)을 잡아당기거나 풀어냄으로서 수직 및 측방으로 이동할 수 있고, 또한, 전계집중기(14)에 와이어(51), (52), (53) 대신 유전봉을 부착하고 유전봉을 수직 및 측방으로 이동시킴으로서 전계집중기(14)를 이동시킬 수 있다. 또한, 전계집중기의 2곳이상을 부분적으로 부착하여 그 자유단에서만 움직일 수 있도록 구성할 수도 있다.

전계집중기의 위치를 변동시킴으로서, 자유단에서 주입된 전류의 패턴을 변화시킬 수 있으므로, 소정의 가온되는 위치가 약간만 변할 경우에도, 생체 또는 물체를 이동시키지 않으면서 실행할 수 있다. 전계집중기를 이동시켜 공진주파수 및/또는 임피던스를 변화시키는데에 불편이 있을 경우, 전계집중기에 이들의 자유단의 운동을 허용하도록 2곳이상을 부분적으로 부착시킴으로서 공진주파수 및 임피던스에 실질적으로 영향을 주지 않으면서 가온되는 위치를 변동시킬 수 있다.

본 실시예에 따르면, 가온되는 부분을 정밀하게 위치조정할 수 있어 생체를 가온하는 경우에 높은 치료효과를 달성한다. 생체를 한쌍의 이동성전계집중기(이들의 자유단에서만 이동할 수 있다) 사이에 삽입할 경우에, 전계집중기가 이동될 경우에도, 생체 내부깊숙히 가온되는 소정위치를 항시 가온시킬 수 있으며, 전계집중기를 신체 표면상의 전류흐름패턴을 변화시키고 표면온도의 급작스런 상승을 방지하면서 여러 방향으로 적절하게 이동시킬 수 있는 한, 깊은 곳의 신체부위도 고온으로 가온시킬 수가 있다.

상기 설명한 실시예의 공동공진기(11)는 단일체로 구성되어 있으나, 제23도에 도시한 바와같이, 수직분할선에 의해 한쌍의 반원통형부분(11a)와 (11b)로 분할하고 이들을 연결부(힌지)(111)로 결합하여 이들중 하나를 다른 것에 대하여 개방 및 폐쇄되게 한다. 이경우, 필요한 경우 전계집중기 또한 2개의 부분(14aa)와 (14ba)와 (14bb)로 분할한다.

상기 구조에 따라서, 커다란 몸집의 생체와 큰 물체를 개구부(13)를 통해서 뿐만아니라 반원통형부분(11a)와 (11b)를 개방하므로써 아무 어려움없이 공동공진기 내에 위치시킬 수 있다. 공동공진기를 분할할 경우에, 공동공진기 내부의 벽면(16)을 따라 수직으로 흐르는 전류를 방해하지 않도록 수직분할선으로 분할해야 한다. 이경우, 공진주파수의 변화는 연결면에 의한 연결이 불충분할 경우에도 최소로 되며, 또한, 손실도 최소로 된다. 즉, 본 실시예에 따르면, 손실을 증가하거나 공진주파수에 영향을 미치지 않으면서 커다란 몸집의 생체나 커다란 물체를 용이하게 공동공진기내에 수용할 수 있다.

제24도에 도시한 전자파가온장치는 생체(15)를 안전하게 지지하기 위한 테이블(40)과, 테이블(40)에 관하여 회전자재로 공동공진기(11)를 지지하는 기구(41)로 이루어져 있다. 공동공진기(11)는 제1b도에 도시한 것으로 구성되어 있고, 회전 기구(41)는 양단에서 지지봉(44)을 거쳐 공동공진기(11)를 운반하는 C아암(42)과, 상기 C아암(42)을 회전시키는 구동장치(43)로 구성되어 있다.

본 실시예에 따르면, 생체(15)를 운반하는 베이스(40)에 대하여 공동공진기(11)를 회전시킨 경우, 생체(15) 표면의 전류분포는 공동공진기(11)의 각도에 따라 변동하나, 전류는 생체 중심의 암조직에 항상 공급되어 이들을 효율적으로 가온하므로, 표면을 과도하게 가온시키지 않으면서 접속된 가온효과를 얻을 수 있어, 암처리분야에 있어 현저한 편의를 얻을 수 있다.

제25도는 전자파가온장치의 또다른 실시예의 블록도로서, 전자파가온장치는 고주파전원장치(33), 공동공진기(11), 임피던스정합상태검출기(34), 공진상태검출기(35), 임피던스정합상태조정모우터(36), 주파수조정모우터(37) 및 임피던스정합상태검출기(34)로 검출된 임피던스정합상태에 따라 임피던스정합조정모우터(36)를 제어하고, 공진상태검출기(35)로 검출된 공진상태에 따라 주파수조정모우터(37)를 제어하는 제어장치(38)로 이루어져 있다.

공동공진기(11)내에는 한쌍의 전계집중기(14a)와 (14b), 주파수조정기(17), 링크코일(20)과, 임피던스정합장치의 실시예로서 주어진 전계집중기(14a)(제6도참조)에 관하여 링크코일(20)의 위치를 조정하는 위치변화장치(200) 및 공진상태를 검출하는 링크코일(39)이 결합되어 있다.

본 실시예에 따르면, 고주파전원(33)에서의 고주파에너지를 공동공진기(11)에 공급하고, 임피던스정합상태검출기(34)로 공동공진기(11)의 링크코일(20)과 고주파전원장치(33) 사이의 임피던스정합상태를 검출하고, 검출된 임피던스정합상태에 따라 제어장치(38)로 임피던스정합상태조정모우터(36)를 자동적으로 조정하여 최적의 임피던스정합상태를 달성한다. 필요에 따라, 공동공진기(11)내의 전압은 공진상태검출기(35)에 대한 측정샘플로서의 링크코일(39)에 의해 얻어지며, 제어장치(38)는 주파수조정모우터(37)를 제어하고 최종적으로 주파수조정기(17)를 조정하여 공동공진기(11)의 공진주파수를 고주파전원장치(33)의 주파수와 정합시켜 최대검출출력을 얻는다.

공동공진기의 공진주파수를 고주파전원장치의 주파수와 자동적으로 정합시킬 경우, 고주파전원은 항상 효율적으로 주입된다. 더구나, 고동공진기의 링크코일과 고주파전원장치 사이에서 우수한 임피던스정합상태를 자동적으로 얻을 수 있으며, 이것은 또한 고주파에너지를 효율적으로 주입하는데에도 기여한다.

상기 설명한 실시예에 있어서, 전계집중기는 주파수조정기와 전기적으로 접촉하고 있지 않으나, 본 발명은 이들 실시예에만 한정되는 것은 아니어서, 주파수조정기와 전계집중기를 일체적으로 결합한 실시예에도 적용시킬 수 있다. 또한, 공동공진기의 주파수를 조정하는 대신, 수동식 또는 기술상에 공지된 기타 수단으로 고주파전원의 주파수를 조정할 수도 있다.

본 발명의 전자파가온장치에 의하면, 가온부에 강한 전류가 집속되고 전류의 열작용은 상기 부분을 고온으로 가온하므로, 적은 전류집속을 지니는 부분에서의 온도상승이 최소로되고, 고집속으로 가온할 수가 있다. 더구나, 전계집중기와 공동공진기는 서로 전기적으로 접촉하고 있지 않으므로 이들 사이에 주파수조정기를 삽입시킬 수 있어 공동공진기의 공진주파수를 조정할 수 있다.

공동공진기와 전기적으로 접촉하고 있지 않은 전계집중기에 주파수조정수단이 설치되어 있으므로, 생체가 공동공진기내에 위치하여 있고 공동공진기의 공진주파수가 생체의 크기에 영향을 받을 경우에도, 주파수조정수단을 사용함으로서 고정값으로 조정할 수가 있다. 그러므로, 고주파전원장치의 주파수를 고정시킬 수 있어, 가온장치의 총비용을 상당히 절감시키며 무선통신에 대한 방해를 감소시킨다.

또한, 제25도에 도시한 실시예에 따르면, 공동공진기내 신호를 검출하는 링크코일, 링크코일에서의 신호를 픽업하는 공진검출기, 공진출력에 따라 주파수조정수단을 제어하는 제어장치를 사용하여 최적의 임피던스 정합상태를 자동적으로 실현할 수 있으므로, 생체 또는 물체의 크기변화에 기인하여 주파수가 변동할 경우에도 주파수 조정수단을 조정함으로서 최적의 공진상태와 최적의 가온상태를 실현하여 효율적인 전자파가온장치를 제공한다.

Claims (15)

1. 공동의 전도성재료로 만들어져 그속에 생체 또는 물체(15)를 수용하고, 그속에 생성된 고주파전자기장으로 가온하는 공동공진기(11)와, 상기 공동공진기(11)내에 이들과 떨어져 배치된 전계집중기(14)로 이루어진 것을 특징으로하는 전자파가온장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 전계집중기(14)는 자유단에 돌기가 형성된 관상체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자파가온장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 전계집중기(14)는 서로 떨어져 있는 한쌍의 전기집중부재(14a), (14b)로 이루어져 이들 사이에 생체 또는 물체(15)를 수용하기 위한 공간을 구획하는 것을 특징으로하는 전자파가온장치.
4. 제1항에 있어서, 주파수조정수단(17)을 포함하는 것을 특징으로하는 전자파가온장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 주파수조정수단(17)은 상기 공동공진기(11)의 벽부분과 상기 전계집중기(14)사이에 연결된 가변콘덴서(171)로 이루어진 것을 특징으로하는 전자파가온장치.
6. 제4항에 있어서, 상기 주파수조정수단(17)은 상기 공동공진기(11)에 대하여 상기 전계집중기(14)의 위치를 변화시키는 수단으로 이루어진 것을 특징으로하는 전자파가온장치.
7. 제4항에 있어서, 상기 주파수조정수단(17)은 상기 전계집중기(14)를 변형시키는 수단으로 이루어진 것을 특징으로하는 전자파가온장치.
8. 제4항에 있어서, 상기 주파수조정수단(17)은 상기 전계집중기(14)와 상기 공동공진기(11)의 벽부분사이에 연결된 가변인덕턴스소자로 이루어진 것을 특징으로하는 전자파가온장치.
9. 제4항에 있어서, 상기 주파수조정수단(17)은 상기 공동공진기(11)를 변형시키는 수단으로 이루어진것을 특징으로 하는 전자파가온장치.
10. 제4항에 있어서, 상기 주파수조정수단(17)은 상기 전계집중기(14)와 상기 공동공진기(11)의 벽부분 사이에 삽입된 밀폐된 용기(177)와, 상기 용기내에 채워진 매체(178)의 종류를 변화시키는 수단으로 이루어진 것을 특징으로하는 전자파가온장치.
11. 제4항에 있어서, 상기 주파수조정수단(17)은 상기 전계집중기(14)와 상기 공동공진기(11)의 벽부분사이에 삽입된 밀폐된 용기(177)와, 상기 용기내에 채워진 매체(178)의 양을 변화시키는 수단으로 이루어진 것을 특징으로하는 전자파가온장치.
12. 제4항에 있어서, 상기 주파수조정수단(17)은 상기 전계집중기(14)와, 상기 공동공진기(11)의 벽부분 사이에 삽입된 밀폐된 용기(177)와, 상기 용기내에 채워진 매체(178)의 압력을 변화시켜 상기 용기의 용량을 변화시키는 수단으로 이루어진 것을 특징으로 하는 전자파가온장치.
13. 제10항, 11항 또는 12항에 있어서, 상기 용기(177)는 상기 전계집중기(14)와 일체적인 것을 특징으로 하는 전자파가온장치.
14. 제1항에 있어서, 상기 공동은 수직분할선에 의해 적어도 2개부분(11a), (11b)으로 분할되어 상기 2개의 부분이 서로에 대하여 개방 및 폐쇄되는 것을 특징으로하는 전자파가온장치.
15. 제1항에 있어서, 생체 또는 가온되는 물체(15)에 관하여 상기 공동공진기(11)를 이동시키는 이동성지지수단(40), (41)을 포함하는 것을 특징으로하는 전자파가온장치.

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