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FR2651333A1 - Dispositif pour former des ondes de choc focalisees. - Google Patents

Dispositif pour former des ondes de choc focalisees. Download PDF

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FR2651333A1
FR2651333A1 FR8911395A FR8911395A FR2651333A1 FR 2651333 A1 FR2651333 A1 FR 2651333A1 FR 8911395 A FR8911395 A FR 8911395A FR 8911395 A FR8911395 A FR 8911395A FR 2651333 A1 FR2651333 A1 FR 2651333A1
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FR
France
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laser radiation
lens
shock waves
focusing
laser
Prior art date
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Withdrawn
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FR8911395A
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English (en)
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Dreiden Galina Valerianovna
Ostrovsky Jury Isaevich
Samsonov Alexandr Mikhailovich
Semenova Irina Vladimirovna
Sokurinskaya Elena Vitalievna
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FIZ TEKHN I IME
Original Assignee
FIZ TEKHN I IME
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Filing date
Publication date
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Abstract

L'invention concerne généralement un dispositif pour former des ondes de choc focalisées, qui contient un laser pulsé (1), une cellule (2) comprenant un milieu translucide au rayonnement laser, et un moyen (3) de focalisation du rayonnement laser et des ondes de choc sphériques, qui a une surface (4) focalisant les ondes de choc sphériques. Selon l'invention, le moyen (3) de focalisation du rayonnement laser et des ondes de choc sphériques est réalisé sous forme de lentille concavo-convexe en matière translucide au rayonnement laser dont les surfaces (4,5) ont des courbures différentes, la surface (4) qui focalise les ondes de choc sphériques étant une surface concave. Le dispositif selon l'invention trouve application notamment en médecine, de préférence pour la lithotripsie extra-corporelle.

Description

L'invention appartient au domaine de la physique technique, et concerne en particulier des dispositifs pour former des ondes de choc focalisées dans des milieux translucides et est utilisable en construction mécanique, en construction des appareils, en technologie chimique, etc... pour créer des contraintes locales dans un objet. De préférence,l'invention peut être mise en oeuvre en médecine pour établir des diagnostics et pour opérer la lithotripsie extra-corporelle.
L'efficacité de l'action d'une onde de choc focalisée sur un point donné de l'objet dépend d'une pluralité de facteurs, par exemple de l'amplitude de l'onde de choc, de la géométrie du bloc de focalisation, de la caractéristique énergétique du laser et, parmi ces facteurs, de la précision de focalisation de l'onde de choc qui, à son tour, dépend dans une grande mesure du système optique utilisé pour le dispositif spécifique.En particulier, plus le système optique pour focaliser l'onde de choc est compliqué, c'est-à-dire, plus nombreux sont les éléments optiques mutuellement indépendants qui le composent, et plus difficile est, en règle générale, l'utilisation du dispositif et sa mise au point, parce que tout déplacement relatif des éléments optiques entrain une défocalisation du dispositif et, avec elle, une impossibilité de focaliser l'onde de choc sur le point donné.
On connaît un dispositif pour former des ondes de choc focalisées qui contient, placés dans un liquide, un moyen de création d'onde de choc sphérique se présentant comme un éclateur à étincelles et un moyen de focalisation de cette onde sous l'aspect d'une ellipsolde tronqué, à l'éclateur à étincelles étant positionné dans le premier foyer de l'ellipsolde (DE, A, 3210919).
Dans ce dispositif en fonctionnement, l'onde de choc sphérique engendrée en liquide par une décharge par étincelle survenue au foyer de l'ellipsolde (au point où se trouve le déchargeur) se focalisera, après réflexion par la surface elliptique, dans son second foyer. Mais du fait que la génération de l'onde de choc et sa focalisation sont réalisées par deux éléments indépendants et espacés, le schéma optique de ce dispositif est assez compliqué, ce qui rend difficiles l'utilisation du dispositif et sa mise au point.En particulier, l'emploi d'un réflecteur elliptique avec foyers strictement définis, l'un des foyers étant le point où l'onde de choc sphérique est engendrée, et l'autre, celui sur lequel elle est focalisée, oblige à faire coïncider avec une haute précision l'emplacement de l'éclateur à étincelles et le foyer de l'ellipsoide.
Cependant, au fur et à mesure du fonctionnement du dispositif, les électrodes de l'éclateur se consument progressivement, la décharge par étincelles se déplace par rapport au foyer de l'ellipsolde et, par conséquent, l'onde de choc primaire se déforme et sa convergence en un point donné devient irréalisable.
En outre, l'emploi d'un éclateur à étincelles comme moyen de génération d'ondes de choc, surtout dans le cas où l'on utilise ce dispositif en médecine, est indésirable parce que la décharge par étincelles est une source de risque tant pour le personnel de service que pour le patient.
On connaît un dispositif pour former des ondes de choc focalisées qui comporte un laser en forme de cuvette contenant un liquide, et un moyen de focalisation du rayonnement laser et de focalisation d'ondes de choc sphériques plongé dans la cuvette (PCT/DE, 85/03631).
Ledit moyen se compose de deux éléments indépendants et espacés, par exemple d'un miroir parabolique qui focalise le rayonnement laser et d'un ellipsolde tronqué dont la surface sert à faire converger les ondes de choc sphériques. Le foyer du miroir parabolique doit se confondre avec un des foyers de l'ellipsolde tronqué.
Pour focaliser le rayonnement laser, on peut aussi faire appel à une lentille de Fresnel ou à une combinaison de plusieurs lentilles.
Dans ce dispositif, à la différence de la solution précédente, la génération de l'onde de choc sphérique se réalise par suite d'un claquage optique de milieu qui a lieu au point de concentration du rayonnement laser colncidant avec un des foyers de 1' ellipsoTde.
Ici comme dans le dispositif précédent, l'onde de choc sphérique est focalisée dans l'autre foyer de ltellipsolde à la suite d'une réflexion de l'onde de choc de sa surface. C'est-à-dire que dans ce dernier dispositif, la focalisation du rayonnement laser qui a pour effet la génération d'une onde de choc et la focalisation de l'onde de choc sont réalisées aussi par deux éléments indépendants et espacés, et pour cette raison le système optique de ce dispositif est assez compliqué lui aussi.Or, comme indiqué plus haut, de la complexité du système optique découle une complexité de l'utilisation du dispositif et de sa mise au point, parce que n'importe quel microdéplacement des éléments indépendants dont l'un focalise le rayonnement laser et l'autre, l'onde de choc sphérique, entrante une défocalisation du dispositif et, donc, rend impossible la concentration de l'onde de choc dans un point donné de l'objet.
D'autre part, du fait que le point de focalisation des ondes de choc, qui coïncide avec l'un des foyers de l'ellipsolde, se trouvera dans le champ de rayonnement laser, l'utilisation d'un tel dispositif en médecine comporte un risque d'action nuisible du rayonnement laser sur le patient. Dans ces conditions, une protection du patient contre le rayonnement laser à l'aide d'un écran est irréalisable sans pertes considérables de l'énergie de l'onde de choc.
La présente invention a pour but de créer un dispositif pour former des ondes de choc focalisées dans lequel le moyen de focalisation du rayonnement laser qui assure la génération de l'onde de choc, et de focalisation de l'onde de choc sphérique, soit réalisé de façon à assurer la focalisation du rayonnement laser et la focalisation des ondes de choc sphériques par un seul élément, de simplifier par là le système optique du dispositif, de faciliter respectivement son utilisation et sa mise au point et, en fin de compte, d'améliorer la précision de focalisation de l'onde de choc.
L'objectif visé par l'invention est atteint par le fait que dans un dispositif pour former des ondes de choc focalisées qui contient un laser pulsé, une cellule remplie d'un milieu translucide au rayonnement laser, et un moyen de focalisation du rayonnement laser et des ondes de choc sphériques qui possède une surface pour focaliser les ondes de choc sphériques, le moyen de focalisation du rayonnement laser et des ondes de choc sphériques est selon l'invention réalisé sous forme d'une lentille concavo-convexe en matière translucide au rayonnement laser dont les surfaces ont des courbures différentes et la surface qui focalise les ondes de choc sphériques est concave.
Dans le dispositif proposé, le rayonnement laser est focalisé par la lentille concavo-convexe réalisée en matière translucide au rayonnement laser, tandis que l'onde choc sphérique est focalisée par la surface concave de la même lentille, c'est-à-dire que la focalisation du rayonnement laser et la focalisation de l'onde de choc sphérique sont réalisées par un seul et même élément.
En conséquence, le système optique de ce dispositif sera plus simple que celui du dispositif réalisé selon PCT/DEB5/03631, d'où la probabilité beaucoup moindre de défocalisation du dispositif et, naturellement, une simplification considérable de son utilisation et de sa mise au point.
Les demandeurs ont découvert que pour obtenir deux focalisations à la fois, du rayonnement laser et de l'onde de choc sphérique, il faut que les surfaces de la lentille aient des valeurs différentes de courbure, le rapport entre les courbures des surfaces de la lentille déterminant la disposition relative du point de focalisation du rayonnement laser et du point de focalisation des ondes de choc.
Cette propriété importante du dispositif proposé permet d'utiliser un jeu de lentilles interchangeables avec différents rapports de courbure de leurs surfaces pour régler à souhait la disposition relative du point de focalisation du rayonnement laser et du point de focalisation de l'onde de choc, et par là, de simplifier davantage la manipulation du dispositif.
Une variante de réalisation du dispositif est possible, dans laquelle la surface concave de la lentille est tournée vers le laser tandis que sa surface convexe comporte un revêtement qui réfléchit le rayonnement laser.
Dans cette version du dispositif, le rayonnement laser est focalisé par la surface réflectrice de la lentille et l'onde de choc sphérique, par sa surface concave, le point de focalisation de l'onde de choc sphérique se retrouvant entre le laser et la lentille.
Dans une autre variante possible de réalisation du dispositif, c'est la surface convexe de la lentille qui regarde le laser.
Ici, le rayonnement laser est focalisé par la lentille (par ses deux surfaces, convexe et concave, et par le milieu situé entre elles), tandis que l'onde de choc sphérique est focalisée par la surface concave de la lentille.
Le point de focalisation de l'onde de choc sphérique sera disposé du côté de la lentille opposé au laser.
Les deux versions proposées de réalisation du dispositif pour former des ondes de choc focalisées, en ce qui concerne le problème à résoudre, c'est-à-dire focalisation du rayonnement laser et des ondes de choc sphériques par un seul et même élément, sont des solutions équivalentes. Dans leur mise en oeuvre, ces deux versions de réalisation du dispositif diffèrent par l'emplacement du point de focalisation de l'onde de choc par rapport au laser et à la lentille, et de ce fait, on peut prévoir pour elles, différents champs d'application.
Dans chacune des variantes proposées de réalisation du dispositif, les principaux axes optiques des surfaces convexe et concave peuvent être orientés sous un angle l'une par rapport à l'autre.
Avec une telle disposition des principaux axes optiques des surfaces de la lentille, le point de focalisation de l'onde de choc se trouvera déplacé de l'axe du rayonnement laser, et il sera facile de l'en protéger par écran, sans risque réel de pertes d'énergie de l'onde de choc.
Pour cette raison, le dispositif pour former des ondes de choc focalisées, réalisé selon cette dernière variante est surtout préférable pour une utilisation en médecine.
Les avantages précités, ainsi que d'autres caractéristiques de la présente invention seront mieux compris à la lecture de la description détaillée qui suit, des meilleures variantes de réalisation de l'invention, donnée en regard des dessins annexés dans lesquels
- la figure 1 représente un schéma du dispositif pour former des ondes de choc focalisées, variante de réalisation où la surface concave de la lentille comporte un revêtement qui réfléchit le rayonnement laser
- la figure 2 est un schéma du dispositif selon la figure 1, où les principaux axes optiques des surfaces de la lentille sont orientés sous un angle l'un par rapport à l'autre ; et
- la figure 3 est un schéma du dispositif pour former des ondes de choc focalisées, réalisé selon une autre variante.
Le dispositif pour former des ondes de choc focalisées contient selon l'invention un laser pulsé 1 (figures 1 à 3), une cellule 2 comprenant un milieu translucide au rayonnement laser, et un moyen 3 de focalisation du rayonnement laser et de focalisation des ondes de choc sphériques, placé dans la cellule 2.
La cellule 2 peut se présenter, par exemple, comme une cuvette remplie de liquide ou de gaz translucide au rayonnement laser. Le moyen 3 de focalisation du rayonnement laser et de focalisation de l'onde de choc sphérique est réalisé en forme de lentille concavo-convexe qui possède une surface concave 4 et une surface convexe 5 dont les valeurs de courbure sont différentes. La lentille 3 est fabriquée en matière translucide au rayonnement laser.
La surface concave 4 est celle qui focalise les ondes de choc sphériques. Le foyer Ol (figures 1 à 3) de la lentille 3 pour le rayonnement laser est situé devant la surface concave 4. Les surfaces 4 et 5 ont, par exemple, des formes sphériques. On peut également donner auxdites surfaces 4, 5 d'autres formes courbes, par exemple elliptiques, mais le procédé de façonnage des surfaces 4 et 5 sous forme sphérique est plus facilement réalisable.
Selon la première variante de réalisation du dispositif selon l'invention, représentée sur la figure 1, la surface concave 4 est tournée vers le laser 1 tandis que la surface convexe 5 est réalisée avec un revêtement 6 qui réfléchit le rayonnement laser, par exemple avec argenture. Le point 01 de focalisation du rayonnement laser est situé entre le laser 1 et la surface concave 4.
Le point # 2 de focalisation de l'onde de choc sphérique est situé entre le laser 1 et la lentille 3, la distance d de la surface concave 4 de la lentille 3 au point 0, 2 de focalisation de l'onde de choc sphérique dépendant du rapport entre les valeurs de la courbure des surfaces 4 et 5 de la lentille 3.Dans le cas où les surfaces 4, 5 de la lentille 3 sont exécutées comme surfaces sphériques, ladite distance d est calculable à l'aide de la relation suivante
Figure img00090001

où R1 est le rayon de courbure de la surface con
vexe S
R2, le rayon de courbure de la surface con
cave 4
g = nl/n2, nl et n2 étant respectivement les
indices de réfraction du milieu translucide au
rayonnement laser et de la matière dont est
faite la lentille 3
L , l'épaisseur moyenne de la lentille 3 ; et
d , la distance entre la surface concave 4 de la lentille 3 et le point 0, 2 de focalisation de
l'onde de choc.
La relation (1) a été déduite de l'expression pour les invariants d'Abbe dans le cas de réfraction et réflexion de rayons sur une surface sphérique (G.S. Landsberg, "L'Optique", 1976, Editions "Nauka",
Moscou, page 926) en tenant compte de la différence des indices de réfraction n2 de la matière de la lentille 3 et nl du milieu translucide dans lequel est formée une onde de choc.
Lorsqu'on donne aux surfaces 4 et 5 des formes non sphériques mais proches de sphères, la relation (1) sera juste, si l'on entend sous R1 et R2 les valeurs moyennes des courbures des surfaces 5 et 4. Pour une autre forme géométrique des surfaces 4 et 5, par exemple elliptique, on peut calculer la distance d de la surface concave 4 au point # 2 de focalisation de l'onde de choc selon les procédés connus (G.G. Sljusarev, "Méthodes de calcul de systèmes optiques", 1937, Editions ONTI de livres de physique théorique, Moscou-Léningrad, page 577).
Ceci veut dire que dans ce dispositif, on peut utiliser un jeu de lentilles interchangeables 3 avec différents rapports entre les valeurs de courbure des surfaces 4 et 5, et respectivement avec différents emplacements des points 0, 2 de focalisation de l'onde de choc, ce qui simplifie le service du dispositif. Pour focaliser à la fois le rayonnement laser et l'onde de choc, la lentille 3 doit être fabriquée en matière translucide au rayonnement laser et ayant un coefficient de réflexion suffisamment élevé pour les ondes de choc à la frontière séparant la surface concave 4 de la lentille et le milieu translucide, lequel coefficient se caractérise par les résistances d'onde du milieu translucide Z1 et du corps solide Z2 qui forme la lentille 3.
La relation suivante est valable pour les résistances d'onde Z1 et Z2 :
Figure img00100001

où ÉT est la limite d'élasticité de la matière de la
lentille en N/m2 ;
PO, l'amplitude de la pression dans l'onde de choc
à la frontière entre le milieu translucide et
la lentille en N/m2 ;
Z1 = P1C1 P1C1 Z2 P1C1 = P2C2 ; P1 et P2 étant les densités respectives du milieu
translucide et de la manière de la lentille 3
en kg/m2 ;
C1 et C2 sont respectivement les vitesses du son dans le
milieu translucide et dans le corps solide en
m/s, et
est le minimum présélectionné du coefficient de
réflexion de ondes de choc en intensité.
En résolvant la relation (2) pour la résistance d'onde Z1 du corps solide, on a :
Figure img00110001
Ainsi, pour tout milieu translucide (liquide ou gaz) on peut, à l'aide de tableaux contenant les valeurs caractéristiques G7TS 2 C1 et C2, indiquer certaines matières qui satisfont à la relation restrictive (3). En plus, premièrement, l'action exercée par l'onde de choc sur la lentille 3 ne détruira la lentille 3 parce que l'amplitude de l'onde de pression sera inférieure à la limite de plasticité de la matière du corps solide, et deuxièmement, l'efficacité de focalisation de l'onde de choc sera suffisamment haute.
La lentille 3 peut être fabriquée par exemple en verre au plomb, ou en verre quartzeux.
Dans le dispositif utilisé dans des domaines où une action du rayonnement laser sur l'objet est indésirable, par exemple en médecine, les principaux axes optiques (figure 2) de la surface concave 4 et de la surface convexe 5 sont orientés sous un angle l'un par rapport à l'autre. Alors, le point #2 de focalisation de l'onde de choc sera disposé en dehors du flux de rayonnement laser et pourra facilement être protégé par écran.
la figure 2 montre un dispositif pour former des ondes de choc focalisées, dans lequel le principal axe optique de la surface convexe 5 à poly-miroir est situé sur l'axe optique du laser 1 tandis que le principal axe optique de la surface concave 4 est situé par rapport à lui sous un angle. Ici, l'angle d'inclinaison de l'axe optique de la surface concave 4 par rapport au principal axe optique de la surface convexe 5, est choisi de façon à optimiser la structure de l'ensemble, pour rendre plus commode la disposition de l'objet (notamment, du patient), de l'appareillage, etc ...
La figure 3 représente une autre variante de réalisation du dispositif pour former des ondes de choc focalisées selon lequel la lentille 3 tourne sa surface convexe 5 vers le laser 1.
Le foyer O1 de la lentille 3 où se focalise le rayonnement laser, ici comme dans la première variante, sera situé du côté de la surface concave 4 de la lentille 3. Le point 02 de focalisation des ondes de choc se trouvera du côté de la lentille 3 opposé au laser 1.
Alors pour focaliser l'onde de choc à une distance donnée de la surface concave 4 de la lentille 3, il faut satisfaire à la relation suivante (dans le cas où les surfaces 4 et 5 sont de forme sphérique)
Figure img00130001

où R1 est le rayon de courbure de la surface convexe
5
R2, le rayon de courbure de la surface concave 4
& = nl/n2, nl et n2 étant respectivement les
indices de réfraction du milieu translucide et
de la matière de la lentille 3
l'épaisseur moyenne de la lentille 3 ; et
d, la distance présélectionnée entre la surface concave 4 et le point 0, 2 de focalisation des
ondes de choc.
Cette expression, aussi bien que celle de la première variante de réalisation, a été déduite de la relation pour les invariants d'Abbe en cas de réfraction et de réflexion de rayons sur une surface sphérique.
Lorsqu'on donne aux surfaces 4 et 5 d'autres formes, on peut, pour calculer la distance d entre la surface concave 4 et le point 0 2 de focalisation de l'onde de choc, comme dans la première variante, recourir à des procédés connus (G.G. Sljousarev, "Méthodes de calcul de systèmes optiques, 1937, Editions ONTI de livres sur la physique, Léningrad-Moscou, page 577).
Il est évident que les variantes de réalisation du moyen 3 de focalisation du rayonnement laser et des ondes de choc sphériques, qui sont représentées sur la figure 1 et sur la figure 3, sont deux solutions équivalentes du problème de focalisation du rayonnement laser et de focalisation des ondes de choc par un seul et même élément, ce qui simplifie le schéma optique du dispositif pour former des ondes de choc focalisées et, donc, facilite son utilisation et sa mise au point. Dans l'un et l'autre cas, le rayonnement laser et l'onde de choc sont focalisés par une lentille 3 concavo-convexe qui fait converger le rayonnement laser et possède une surface concave 4 focalisant l'onde de choc.Etant donné que les variantes décrites du dispositif sont équivalentes, les considérations portant sur la matière dont est faite la lentille 3, sur l'inclinaison du principal axe optique (figure 2) de la surface concave 4 par rapport au principal axe optique de la surface convexe 5 de la lentille 3, ainsi que les possibilités concernant l'emploi d'un jeu de lentilles 3, exposées dans la description de la première variante du dispositif, sont également applicables au dispositif représenté sur la figure 3.
On trouvera ci-dessous les paramètres numériques des variantes particulières de mise en pratique du dispositif selon l'invention pour former des ondes de choc focalisées.
Dispositif pour former des ondes de choc focalisées selon la figure 1
Laser à rubis
- énergie rayonnante d'impulsion E r = 0,2 J
- durée d'impulsion C 15 à 20 ns
. Milieu translucide - bidistillat de H2O :
- indice de réfraction n1 = 1,33
- densité g1 = 103 kg/m3
- vitesse du son C1 = 1,43.103 m/s
- résistance d'onde Z1 = 1,43.106 kg/(m2 s)
La surface concave 4 de la lentille 3 est tournée vers le laser 1, la surface convexe 5 est dotée d'un revêtement à poly-miroir.
Matière de la lentille - verre quartzeux
- indice de réfraction n2 = 1,51
- densité P2 = 2,5.103 kg/m3
- vitesse du son C2 = 5,6.103 m/s
- résistance d'onde Z2 = 14.106 kg/(m2. s)
- limite d'élasticité de la matière de la
lentille~ #T = 7,8.107 N/m2
- rayon de courbure de la surface convexe
R1 = 6.10#2 m
- rayon de courbure de la surface concave
R2 = 2,2.10#2 m
- épaisseur moyenne de la lentille
L = 0,2.10 2 m.
Le rayonnement laser est focalisé en un point Oî à une distance de 2,7.10-2 unem de la surface concave 4 de la lentille 3. L'onde de choc sphérique est focalisée en un point 02 à une distance de 4 à 5 mm du point 01.
Avec les paramètres donnés Er, ~ , R1, R2,1a pression PO dans l'interface entre le liquide (bidistillat de H20) et le corps solide de la lentille 3 (verre quartzeux) atteint une valeur de l'ordre de 106 N/m2.
Dispositif pour former des ondes de choc focalisées selon la figure 3.
Laser à rubis
- énergie rayonnante d'impulsion E r = 0,2 J
- durée d'impulsion & 15 à 20 ns
Milieu translucide - bidistillat de H2O :
- indice de réfraction n1 = 1,33
- densité 1 = 103 kg/m3
- vitesse du son C1 = 1,43.103 m/s
- résistance d'onde Z1 = 1,43.106 kg/(m2.s).
La surface convexe 5 de la lentille 3 est tournée vers le laser 1.
Matière de la lentille - verre quartzeux
- indice de réfraction n2 = 1,51
- densité S, = 2,5.103 kg/m3
- vitesse du son C2 = 5,6.103 m/s
- résistance d'onde Z2 = 14.106 kg/(m2.s)
- limite d'élasticité de la matière de la
lentille #T = 7,8.207 N/m2
- rayon de courbure de la surface convexe
R1 = 1,6.10 2 m
- rayon de courbure de la surface concave
R2 = 0,15 m
- épaisseur moyenne de la lentille L = 2 mm.
Ici le rayonnement laser est focalisé en un point 01 situé à une distance de 0,142 m de la surface concave 4 de la lentille 3. L'onde de choc sphérique qui part du point #1 est focalisée par la surface concave 4 en un point 2 à une distance de la surface concave 4, égale à 0,16 m. Avec les paramètres donnés Ers r R1, R2 dans l'interface entre le liquide et le corps solide de la lentille 3 (respectivement bidistillat de H20 et verre quartzeux), la pression P atteint une valeur de l'ordre de 106 N/m2. o
Le dispositif représenté sur la figure 1 fonctionne de la manière suivante.
Le rayonnement laser qui pénètre dans la cuvette 2 venant du laser 1, atteint la lentille 3, passe par la lentille 3 translucide au rayonnement laser, est réfléchi par la surface convexe 5 à poly-miroir de la lentille 3 et est focalisé au point 1 du milieu translucide. En conséquence, dans le point 1 du côté de la surface concave 4 de la lentille 3 a lieu un claquage optique du milieu et se forme une onde de choc sphérique de pression. Grâce au fait que la surface concave 4 de la lentille 3 est la surface qui focalise l'onde de choc, l'onde de choc sphérique, s'étant en partie réfléchie de la surface sphérique concave 4, se focalise au point 0 qui sera situé entre le laser 1 et la lentille 3.Ainsi, la focalisation du rayonnement laser et la focalisation de l'onde de choc sphérique sont réalisées par un seul et même élément : la lentille 3, ce qui simplifie le système optique du dispositif et, donc, son utilisation et sa mise au point, en comparaison du système optique du dispositif exécuté selon PCT/DE 85/03631.
Le dispositif représenté sur la figure 3 fonctionne de la manière suivante.
Le rayonnement laser émanant du laser 1 rencontre la surface convexe 5 de la lentille 3. Grâce au fait que la lentille 3 est fabriquée en matière translucide au rayonnement laser, celui-ci la traverse et est focalisé par les deux surfaces 5 et 4 de la lentille 3 et par le corps solide dans le point 1 du milieu translucide. en conséquence, au point O1 a lieu un claquage optique du milieu et se forme une onde de choc sphérique de pression. En vertu du fait que la surface concave 4 de la lentille 3 est la surface qui focalise l'onde de choc sphérique, celle-ci, s'étant en partie réfléchie de la surface concave 4, se focalise au point 2 situé du côté de la surface concave 4 de la lentille 3, opposé au laser 1.
Ainsi dans cette variante de réalisation du dispositif pour former des ondes de choc focalisées, les deux focalisations, celle du rayonnement laser et celle de l'onde de choc, sont aussi effectuées par un seul et même élément : la lentille 3.
Pour pouvoir changer la disposition relative du point de focalisation du rayonnement laser et du point de focalisation de l'onde de choc sphérique, l'invention offre la possibilité d'utiliser un jeu de lentilles 3 interchangeables avec différents rapports entre les rayons de courbure de leurs surfaces 4, 5, ce qui simplifie davantage l'utilisation du dispositif.
On peut également employer une lentille 3 dont les principaux axes optiques (figure 2) de la surface concave 4 et de la surface convexe 5 sont orientés sous un angle l'un par rapport à l'autre. Notamment, le principal axe optique de la surface convexe 5 coïncide avec l'axe du faisceau laser, tandis que le principal axe optique de la surface concave 4 fait un angle avec cet axe du faisceau laser.
Dans ce cas, le claquage optique du milieu aura lieu sur l'axe du faisceau laser, tandis que l'onde de choc sphérique engendrée par ce claquage, s'étant réfléchie de la surface concave 4, se focalisera au point 2 situé en dehors de la zone du rayonnement laser. Ce schéma permet de protéger par écran l'objet de traitement par onde de choc contre le rayonnement laser.
Avec un effet positif maximum, le dispositif selon l'invention est utilisable en médecine pour les besoins des diagnostics et de la lithotripsie extra-corporelle.

Claims (4)

REVENDICATIONS
1. Dispositif pour former des ondes de choc focalisées, qui contient un laser pulsé (1), une cellule (2) comprenant un milieu translucide au rayonnement laser, et un moyen (3) de focalisation du rayonnement laser et des ondes de choc sphériques, qui a une surface (4) focalisant les ondes de choc sphériques, caractérisé en ce que le moyen (3) de focalisation du rayonnement laser et des ondes de choc sphériques est réalisé sous forme de lentille concavo-convexe en matière translucide au rayonnement laser dont les surfaces (4, 5) ont des courbures différentes, la surface (4) qui focalise les ondes de chocs sphériques étant une surface concave.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface concave (4) est tournée vers le laser (1) tandis que la surface convexe (5) possède un revêtement réfléchissant le rayonnement laser.
3. Dispositif selon la revendication caractérisé en ce que la surface convexe (5) est tournée vers le laser (1)
4. Dispositif selon n'importe quelle des revendicaitons précédentes, caractérisé en ce que les pincripaux axes optiques des surfaces concave et convexe (respectivement 4 et 5) sont orientés sous un angle l'un par rapport à l'autre.
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