195134. lajstromszámú szabadalom • Nagyteljesítményű ultrahang generátor
195134 mely utóbbinak a vastagsága például 3 mm, a kettő között pedig egy 22 rugalmas réteg van elhelyezve. A 2 kalapács 3 rúdján gallér formában kialakított 31 ütköző van elhelyezve, amely egy 32' rugalmas tömítés közbeiktatásával nekiütközik a 30 csapágynak, amikor a 3 rúd a 30 csapágyon keresztül történő haladó mozgása során útjának végéhez ér. Ennek a 32* rugalmas tömítésnek az a szerepe, hogy megakadályozza a 2 kalapács mozgásának azonnali leállását. Ebben a nyugalmi helyzetben a 2 kalapács 21 acéltányérjának külső felülete nagyon közel helyezkedik el az 1 üllőhöz (amit az eszköz kialakításával és az 1 üllő középső helyzetének beállításával lehet elérni), hogy éppencsak ne érjen hozzá (vagyis például néhány század milliméterre van attól). A 3 rúd mozgásának végén a 2 kalapács 20 merev darabja, amely nagy sebességgel érkezik ide, ennélfogva hirtelen leáll (egy vagy két milliméternyi mozgás megtétele után), mivel a 30 csapágy és a 31 ütköző egymással együttműködve megállítják, épp mielőtt az 1 üllőre rácsapna. A 21 acéltányér azonban a 22 rugalmas réteg rugalmassága miatt tehetetlenségénél fogva még tovább mozog és egy nagyon rövid távolságot még megtesz. A nyomáshullám ekkor továbbhalad az 1 üllőben és a 21 acéltányérban, és a 21 acéltányér belső felületéről visszaverődik, mivel a 21 acéltányér impedanciája sokkal nagyobb, mint a 22 rugalmas rétegé. Ez a visszavert hullám kioltja a beeső nyomáshullámot, mégpedig egy olyan idő elteltével, ami megfelel a rugalmas hullámnak a 21 acéltányérból történő kijutása és visszatérése alatt eltelt időnek, amelynek a végére az 1 üllő szintjénél a nyomás tehát ki lett oltva. Ez a hatás a 22 rugalmas réteg visszatérési erejével együtt azt idézi elő, hogy megszakad az érintkezés az 1 üllő és a 2 kalapács között. A fenti példában a 21 acéltányérban a hullám kijutási és visszatérési ideje 1 mikrosecundum nagyságrendű, azaz a hullámfront kialakulásának elméleti időtartamával megegyezik. A statikus terheléseket gyakorlatilag kiküszöböltük. A 9. ábrán mutatjuk be a P nyomáshullám terjedését a 21 acéltányér belsejében az ütközés után. Pl-nyomás a hátsó (vagy külső) felületén mérhető nyomás, P2-nyomás az elülső felületen mérhető nyomás. A 9. ábrán látható az (a) ütközési nyomaték, valamint; (b) — (f) ütközési nyomaték az ütközést követő időpontokban,amely 0,25ps; 0,5ps (a hátulsó felületről történő visszaverődés nyomatéka; 0,75 ps, 0,9ps, illetve 1 ps. Az ismertetett rugalmas hullám generátor kialakításánál jelentkező harmadik probléma az aerodinamikai csillapítás kérdése: közvetlenül az ütközés előtt egy vékony levegőréteg beszorul az 1 üllő és a 2 kalapács közé, és jelentős mértékű fékezést idézhet elő. Ennek a hatásnak a csillapítására a kalapács szerel7 vényt vákuummal zárjuk körül, vagy még egyszerűbb megoldással az 1 üllőben vagy a 2 kalapácsban alakítunk ki több levegőelvezető he rnyot. A negyedik problémát az energiának a folyadékban történő továbbítása jelenti. Az acélnak, ahol a hullámot előállítjuk, az impedanciája körülbelül harmincszor nagyobb, mint a vízé, és impedanciaillesztő tányérokat vagy lemezeket kell alkalmazni, ha az energiának egy észrevehető részét kívánjuk továbbítani. Előnyösen több tányért helyezünk az 1 üllő anyaga és a víz közé, amelyeknek impedanciái fokozatosan növekednek, vastagságuk pedig az impulzus hullámhosszúságának negyedével egyenlőek. Az impedancia-illesztésnek ez a módja, amikor lemezeket vagy tányérokat iktatunk közbe, a találmány tárgyát ismerő szakember számára ismertek. An iák érdekében, hogy egy meghatározott helyen lévő akadályra, például egy vesekőre hatékonyan lehessen a kívánt hatást kifejteni hasznos, ha annak helyét a gömbi fókuszponthoz képest pontosan meghatározzuk és ez utóbbinak a tényleges helyzetét valamilyen módon láthatóvá tesszük. A 0-12. ábrákon, amelyeken a generátor által ’látott" akadály vizualizálására vagy képi megjelenítésére szolgáló eszköz vázlata, valam nt az előállított rugalmas hullámnyaláb fókuszpontja látható, a rugalmas hullám generátort az 1 üllővel jelképeztük, amely az akuszlikai 103 lencséhez van erősítve; a 103 lencse előtt egy ahhoz képest 45°-os szöggel elford tott helyzetű 17 tükör van elrendezve, amely 170 tengelyen keresztül 171 motorral van összekötve, és 170 tengely tengelyvonalában a 17 tükörrel szemben 16 echográf szonda van elrendezve. A 6 echográf szonda által előállított ultrahangryaláb (ahol a 16 echográf szondával természetesen össze van kapcsolva egy megfelelő villamos impulzusokat kibocsátó eszköz, amely egy 160 echográf eszköz része és amelyet a 10-11. ábrákon négyzettel jelképeztünk) tehát a 10. és 11. ábrák síkjára merőleges P síkban egy szektort tapogat le, és áthalad a rugal nas hullám generátor szimmetriatengelyén (lásd a 12. ábrát). A 160 echográf eszköz olyan — önmagukban ismert — vevő és kijelző eszközöket tartalmaz, amelyek alkalmasak a céltárgyon kialakult visszaverődések érzékelésére. Tehát ezzel megvalósítottuk az akadály kijelzését vagy megjelenítését. A 17 tükör átmérőjének elegendő például csupán 10 mm-esnek lennie, hogy a rugalmas hulláin generátor által kibocsátott akusztikus energiának csak egy kis részét fogja fel. A fentiekben ismertetett eszközzel továbbá láthatóvá lehet tenni az előállított rugalmas hűl Ián fókuszpontját is. E célból egy vékony PVF2 piezoelektromos polimer réteget viszünk fel a? 1 üllő felületére (amit a 10. ábrán 18 8 5 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
