DE3150430C1 - "Schaltung zur Erzeugung einer Unterwasserentladung" - Google Patents

Description

• Unteransprüchen.
• Die Erfindung wird anhand der folgenden Figuren näher beschrieben: F i g. 1 zeigt eine bekannte Schaltung, F i g. 2 deren Ersatzschaltbild, F i g. 3 eine erfindungsgemäße Schaltung, F i g. 4 deren Ersatzschaltbild, F i g. 5 eine vorteilhafte Ausführung der erfindungsgemäßen Schaltung.
• F i g. 1 zeigt den Speicherkondensator 10, der durch von außen gesteuertes Zünden der Schaltfunkenstrecke 20 über die Unterwasserfunkenstrecke 40 entladen wird.
• F i g. 2 zeigt das Ersatzschaltbild der in F i g. 1 gezeigten Schaltung. Dabei wird der Generator durch den Speicherkondensator 10, den Generatorwiderstand il und die Generatorinduktivität 12 dargestellt, die Zuleitung durch den Zuleitungswiderstand 31 und die Zuleitungsinduktivität 32, die Unterwasserfunkenstrekke 40 durch den Funkenstreckenwiderstand 41 und die Funkenstreckeninduktivität 42.
• Die den Stromanstieg begrenzende Induktivität ist die Summe aus der Generatorinduktivität 12, der Zuleitungsinduktivität 32 und der Funkenstreckeninduktivität 42.
• Fig.3 zeigt eine erfindungsgemäße Schaltung, die sich durch den zur Unterwasserfunkenstrecke 40 parallelgeschalteten Kondensator 50 von der in F i g. 1 gezeigten Schaltung unterscheidet. Aus Fig.3 ist allerdings der erfindungsgemäße integrierte Aufbau des Kondensators 50 in der Zuleitung nicht erkennbar.
• Dieser wird erst im Ersatzschaltbild, das in Fig.4 gezeigt ist, deutlich. Die Induktivität der Zuleitung 32 wird durch die kleinere Induktivität 52 des Kondensators ersetzt. Der Kondensator 50 wird bei der Zündung der Schaltfunkenstrecke 20 vom Speicherkondensator 10 aufgeladen und bildet mit der Unterwasserfunkenstrecke 40 einen separaten Schwingkreis, in dem die den Stromanstieg begrenzende Induktivität die Summe aus der Kondensatorinduktivität 52 (die kleiner als die Zuleitungsinduktivität 32 ist) und der Funkenstreckeninduktivität 42 ist Selbst wenn die Kondensatorinduktivität 52 nicht kleiner als die Zuleitungsinduktivität 32 ist, wird durch den neuen Schwingkreis erreicht, daß die den ersten Stromanstieg begrenzende Induktivität um die Generatorinduktivität 12 verringert ist.
• Gegenüber der bekannten Schaltung (F i g. 1) bedeutet die Anwendung der erfindungsgemäßen Schaltung (Fig.3) eine wesentliche Erhöhung des Stoßwellendrucks und eine steilere Stoßwellenfront, wodurch eine effektive Steinzertrümmerung ermöglicht wird.
• F i g. 5 zeigt eine konkrete Ausführung der Erfindung, bei der der Kondensator 50 als Zuleitung zwischen dem Generator 14, der den Speicherkondensator 10 und die Schaltfunkenstrecke 20 enthält, und der Unterwasserfunkenstrecke 40 ausgebildet ist.
• Die Induktivität des Leitungssegments, das als
• Kondensator 50 benutzt wird, beträgt näherungsweise -In (r21r1), seine Kapazität beträgt näherungsweise 2 8 1[ln (r/ri)j-1 wobei gilt: rl = Radius des Innenleiters, r2 = Innenradius des Außenleiters, l = Länge des Kondensators.
• Bei der Verwendung von speziellen Dielektrika auf Bariumtitanat-Basis können relative Dielektrizitätskonstanten zwischen 102 und 103 eingestellt werden, was zu Kapazitäten von < 30 nF führt Damit werden Spitzenströme erreicht, die mit den mit der bekannten Anordnung Erreichbaren vergleichbar sind, während die Schnelligkeit des Stromanstiegs verdoppelt wird.
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Claims (3)

1. Patentansprüche: 1. Schaltung zur Erzeugung einer Unterwasserentladung, die zur Erzeugung von Stoßwellen zur berührungsfreien Zerkleinerung von Konkrementen im Körper von Lebewesen dient, bei der ein Speicherkondensator durch Zünden einer Schaltfunkenstrecke über eine Unterwasserfunkenstrecke entladen wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Kondensator (50) parallel zur Unterwasserfunkenstrecke (40) und stromlaufmäßig hinter der Schaltfunkenstrecke (20) liegt, und daß der Kondensator (50) zur Niedrighaltung der Induktivität in die koaxiale Zuleitung zur Unterwasserfunkenstrecke (40) integriert ist.
2. 2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein koaxiales Leitungselement als Kondensator (50) verwendet wird.
3. 3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kondensator mit einem Dielektrikum auf Bariumtitanat-Basis verwendet wird.

   Die Erfindung betrifft eine Schaltung zur Erzeugung einer Unterwasserentladung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

   Bekannt ist ein Gerät zur berührungsfreien Zerstörung von Konkrementen (z. B. Nierensteinen) im Körper von Lebewesen (DE-PS 2351 247). Dabei werden in einer flüssigkeitsgefüllten Fokussierungskammer Unterwasserentladungen gezündet, wodurch Stoßwellen erzeugt werden. Diese werden von der Fokussierungskammer auf das Konkrement im Körper geleitet. Die Zerstörung um so effektiver, je steiler der erste Stromanstieg im Funkenkanal ist.

   Bekannt ist eine Schaltung, bei der ein Speicherkondensator durch Zünden einer Schaltfunkenstrecke über die Unterwasserfunkenstrecke entladen wird. (E.

   Schmiedt: Beiträge zur Urologie, Band 2, München 1980, Seiten 8 bis 12). Diese Schaltung hat zusammen mit der Zuleitung und der Funkenstrecke eine Gesamtinduktivität von ca. 70 bis 80 nH. Diese begrenzt die Steilheit des ersten Stromanstiegs.

   Bekannt ist eine Funkenstrecke mit koaxialer Stromzuführung (DE-OS 26 35 635). Wie jedes Leiterpaar hat auch diese Zuleitung eine gewisse Kapazität.

   Die zwangsläufig vorhandene Kapazität dieser Elektrode ist um Größenordnungen kleiner als die Kapazität der Gesamtschaltung (Generator) und damit vernachlässigbar. Der DE-OS ist keine Lehre zu entnehmen, die Funkenstrecke oder die Zuleitung gezielt mit einem Kondensator zu versehen oder gar einen Kondensator zu integrieren. Die dort offenbarten Elektroden weisen Induktivitäten um 100 nH auf, die noch viel zu hoch für einen schnellen Stromanstieg sind.

   Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltung zu schaffen, die einen schnelleren Stromanstieg liefert und damit einen höheren Stoßwellendruck zur effektiveren Zerstörung von Steinen erzeugt.

   Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein weiterer Kondensator parallel zur Unterwasserfunkenstrecke und stromlaufmäßig hinter der Schaltfunkenstrecke liegt, und daß der Kondensator zur Niedrighaltung der Induktivität in die koaxiale Zuleitung zur Unterwasserfunkenstrecke integriert ist Die Erfindung bietet folgende Vorteile: Durch den erhöhten Druck sind weniger Anwendungen zur Zerstörung eines Steines notwendig.

   Durch den erhöhten Wirkungsgrad kann die Strombelastung der Funkenstrecke reduziert werden.

   Ausbildungen der Erfindung sind Gegenstände von