超聲波振動探針、超聲波振動探針的制造方法和超聲波治療裝置制造方法
【專利摘要】該超聲波振動探針傳遞超聲波振動，在至少一個以上的部位分別形成有晶粒直徑相對較小的第1區(qū)域和晶粒直徑相對較大的第2區(qū)域。超聲波振動探針的制造方法，在至少一個部位分別形成晶粒直徑相對較小的第1區(qū)域和晶粒直徑相對較大的第2區(qū)域，以形成所述超聲波振動探針的材質(zhì)的晶粒粗大化溫度以上的溫度對所述超聲波振動探針的一部分進(jìn)行加熱，形成所述第2區(qū)域。
【專利說明】超聲波振動探針、超聲波振動探針的制造方法和超聲波治療裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及傳遞超聲波振動的超聲波振動探針、超聲波振動探針的制造方法和具有該超聲波振動探針的超聲波治療裝置。
[0002]本申請根據(jù)2011年11月17日在日本申請的日本特愿2011-251530號主張優(yōu)先權(quán)，并在此引用其內(nèi)容。
【背景技術(shù)】
[0003]近年來，廣泛使用利用超聲波振動進(jìn)行活體患部的手術(shù)的超聲波治療裝置。例如在專利文獻(xiàn)I中公開了如下的超聲波治療裝置:利用超聲波振動探針的喇叭放大由超聲波振動產(chǎn)生部產(chǎn)生的超聲波振動，將放大后的超聲波振動傳遞到超聲波振動探針的前端，通過超聲波振動進(jìn)行治療。通過使用這種裝置，將超聲波振動探針的前端按壓到活體的患部上，能夠通過超聲波振動進(jìn)行患部的切除等。
[0004]超聲波振動探針是利用超聲波振動探針的喇叭放大由超聲波振子產(chǎn)生的超聲波振動并將其傳遞到超聲波振動探針的前端(活體的患部)的部件。作為超聲波振動探針?biāo)蟮男阅?，要求針對超聲波振動的耐久性、穩(wěn)定且高效地進(jìn)行振動傳遞的特性、對活體的良好的適應(yīng)性等。作為滿足該要求特性的材料，使用純鈦和鈦系的合金。由于純鈦和鈦系的合金為高強(qiáng)度，所以耐久性良好，對活體的適應(yīng)性也良好。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本特許第2532780號公報
【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]發(fā)明要解決的課題
[0009]但是，在超聲波振動探針中，由于所傳遞的超聲波振動而自身發(fā)熱。特別是在放大超聲波振動的喇叭部中自身發(fā)熱顯著。當(dāng)超聲波振動探針由于自身發(fā)熱而高溫化時，產(chǎn)生超聲波振動探針劣化、諧振頻率偏離、振動停止，或者超聲波振動探針自身斷裂等問題。
[0010]本發(fā)明是鑒于所述情況而完成的，其目的在于，提供抑制了由于超聲波振動而產(chǎn)生的熱且耐久性優(yōu)良的超聲波振動探針、超聲波振動探針的制造方法和具有超聲波振動探針的超聲波治療裝置。
[0011]用于解決課題的手段
[0012]本發(fā)明人為了解決上述課題而潛心研究的結(jié)果，提出通過使金屬組織中的晶粒直徑粗大化，能夠抑制由于超聲波振動而產(chǎn)生的熱，而完成了本發(fā)明。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的第I方式，是一種超聲波振動探針，其傳遞超聲波振動，在至少一個部位分別形成有晶粒直徑相對較小的第I區(qū)域和晶粒直徑相對較大的第2區(qū)域。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的第2方式，在上述第I方式中，也可以是，所述超聲波振動探針具有與產(chǎn)生所述超聲波振動的超聲波振動產(chǎn)生部連接的基端、以及將從所述基端傳遞的所述超聲波振動作用于外部的前端，沿著從所述基端朝向所述前端的方向，交替配置有一組以上的所述第I區(qū)域和所述第2區(qū)域。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的第3方式和第4方式，在上述第I方式或上述第2方式中，也可以是，所述超聲波振動探針具有放大所述超聲波振動的喇叭部、以及傳遞放大后的所述超聲波振動的探針部，所述喇叭部的晶粒直徑和所述探針部的晶粒直徑彼此不同。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的第5方式，在上述第3方式中，也可以是，所述喇叭部的所述晶粒直徑比所述探針部的所述晶粒直徑大。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的第6方式，在上述第1方式~上述第5方式中的任意一個方式中，也可以是，所述超聲波振動探針包含純鈦。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的第7方式，在上述第1方式~上述第5方式中的任意一個方式中，也可以是，所述超聲波振動探針包含鈦合金。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的第8方式，在上述第3方式~上述第5方式中的任意一個方式中，也可以是，所述喇叭部包含鋁合金，所述探針部包含鈦合金。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的第9方式，在上述第1方式~上述第5方式中的任意一個方式中，也可以是，所述第2區(qū)域時以形成所述超聲波振動探針的材質(zhì)的晶粒發(fā)生粗大化的溫度以上的溫度進(jìn)行加熱而形成的。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的第10方式，在上述第1方式~上述第5方式中的任意一個方式中，也可以是，所述第2區(qū)域是以形成所述超聲波振動探針的材質(zhì)的晶粒發(fā)生粗大化的溫度以上的溫度進(jìn)行加熱并進(jìn)行鍛造而形成的。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的第11方式的傳遞超聲波振動的超聲波振動探針的制造方法，其包含以下步驟:在至少一個部位分別形成晶粒直徑相對較小的第I區(qū)域和晶粒直徑相對較大的第2區(qū)域；以及以形成所述超聲波振動探針的材質(zhì)的晶粒粗大化溫度以上的溫度對所述超聲波振動探針的一部分進(jìn)行加熱，形成所述第2區(qū)域。
[0023]在上述第2方式~上述第5方式的超聲波振動探針的制造方法中，也可以是，以形成所述超聲波振動探針的材質(zhì)的晶粒粗大化溫度以上的溫度對所述超聲波振動探針的一部分進(jìn)行加熱，形成所述第2區(qū)域。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的第12方式的超聲波振動探針的制造方法，在上述第11方式中，也可以是，通過對所述超聲波振動探針的一部分進(jìn)行加熱并進(jìn)行鍛造，形成所述第2區(qū)域。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的第13方式的超聲波治療裝置，該超聲波治療裝置具有:產(chǎn)生所述超聲波振動的超聲波振動產(chǎn)生部；以及與所述超聲波振動產(chǎn)生部連接的上述第I方式~上述第4方式中的任意一個方式所述的超聲波振動探針。
[0026]發(fā)明效果
[0027]根據(jù)上述超聲波振動探針，在至少一個以上的部位分別形成有晶粒直徑相對較小的區(qū)域和晶粒直徑相對較大的區(qū)域，所以，在晶粒直徑較大的區(qū)域中，能夠抑制在超聲波振動時產(chǎn)生的熱，能夠提高耐久性。
[0028]并且，根據(jù)上述超聲波振動探針的制造方法，構(gòu)成為以晶粒直徑發(fā)生粗大化的溫度以上的溫度對超聲波振動探針進(jìn)行局部加熱，所以，能夠可靠地形成晶粒直徑相對較大的區(qū)域?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0029]圖1A是本發(fā)明的一個實施方式的超聲波治療裝置的整體圖。
[0030]圖1B是該超聲波振動探針的前端的放大圖。
[0031]圖2是本發(fā)明的一個實施方式的超聲波振動探針的概略說明圖。
[0032]圖3A是該超聲波振動探針中的喇叭部的金屬組織的光學(xué)顯微鏡照片。
[0033]圖3B是該超聲波振動探針中的喇叭部的金屬組織的光學(xué)顯微鏡照片。
[0034]圖4A是該超聲波振動探針中的探針部的前端的金屬組織的光學(xué)顯微鏡照片。
[0035]圖4B是該超聲波振動探針中的探針部的前端的金屬組織的光學(xué)顯微鏡照片。
[0036]圖5A是本發(fā)明的一個實施方式的超聲波振動探針的制造方法的概略說明圖。
[0037]圖5B是該超聲波振動探針的制造方法的概略說明圖。
[0038]圖5C是該超聲波振動探針的制造方法的概略說明圖。
[0039]圖6是本發(fā)明的一個實施方式的交替配置有一組以上的晶粒直徑相對較小的區(qū)域和晶粒直徑相對較大的區(qū)域的超聲波振動探針的概略說明圖。
【具體實施方式】
[0040]下面，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行說明。
`[0041]本實施方式涉及放大超聲波振動并向探針前端傳遞振動的超聲波振動探針、超聲波振動探針的制造方法和具有超聲波振動探針的超聲波治療裝置。
[0042]如圖1A所示，本實施方式的超聲波治療裝置I具有主體部10、與該主體部10連接的超聲波振動產(chǎn)生部20、與超聲波振動產(chǎn)生部20連接的超聲波振動探針30、用手把持超聲波振動探針30的手柄40。而且，超聲波振動產(chǎn)生部20和超聲波振動探針30被包覆部50覆蓋。
[0043]主體部10具有對產(chǎn)生超聲波的超聲波振動產(chǎn)生部20的動作進(jìn)行控制的控制部。超聲波振動探針30具有與超聲波振動產(chǎn)生部20連接的基端以及使從基端傳遞的超聲波振動進(jìn)行作用的前端。另外，在本實施方式中，從超聲波振動產(chǎn)生部20產(chǎn)生的超聲波振動是從圖2的fif頭所不的、超聲波振動探針30的基端朝向如端(在本實施方式中為超聲波振動探針30的長度方向)振動的縱波。
[0044]如圖1B所示，在包覆部50的前端設(shè)有鉗口部51，通過操作手柄40，鉗口部51能夠向圖1B的兩個箭頭方向移動。
[0045]如圖2所示，超聲波振動探針30具有設(shè)置在基端30a上且從第二端31b (圖2中左側(cè))朝向第一端31a直徑逐漸縮小的喇叭部31、以及設(shè)置在前端30b上且從喇叭部31的第一端31a朝向前端30b側(cè)延伸的探針部32。
[0046]喇叭部31構(gòu)成為，第二端(圖2中右側(cè))31b與上述超聲波振動產(chǎn)生部20連接，將超聲波振動從喇叭部31的第二端31b向第一端31a傳遞。
[0047]如上所述，喇叭部31成為從第二端31b朝向第一端31a (即朝向傳遞超聲波振動的方向)直徑逐漸縮小的形狀。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，超聲波振動在喇叭部31中傳遞的期間內(nèi)被放大。
[0048]在本實施方式中，喇叭部31由以64鈦合金為首的鈦合金、純鈦、杜拉鋁(Duralumin)等高強(qiáng)度的金屬材料構(gòu)成。在喇叭部31使用鈦合金和純鈦的情況下，強(qiáng)度特別高，耐久性特別優(yōu)良。此外，在喇叭部31使用以杜拉鋁為代表的鋁合金的情況下，能夠?qū)⒊杀疽种频幂^低。
[0049]探針部32的第二端32b與喇叭部31的第一端31a連結(jié)，成為朝向前端30b側(cè)延伸的形狀。在本實施方式中，從第一端32a到第二端32b，探針部32的外徑固定。關(guān)于該探針部32，具體而言，被喇叭部31放大后的超聲波振動向探針部32的前端傳遞，通過向?qū)ο笪锇磯禾结槻?2的前端進(jìn)行治療和檢查等。在本實施方式中，探針部32由64鈦合金等鈦合金、純鈦等高強(qiáng)度且活體適應(yīng)性良好的金屬材料構(gòu)成。
[0050]而且，本實施方式的超聲波振動探針30沿著從超聲波振動探針30的基端30a朝向前端30b的方向(超聲波振動探針30的長度方向)配置有晶粒直徑相對較小的區(qū)域(第I區(qū)域)和晶粒直徑相對較大的區(qū)域(第2區(qū)域)。在本實施方式中，上述喇叭部31的晶粒直徑比探針部32的晶粒直徑大。即，在喇叭部31中形成有晶粒比探針部32粗大的晶粒直徑相對較大的區(qū)域。
[0051]具體而言，在本實施方式中，在64鈦合金的情況下，喇叭部31的晶粒直徑為3 μ m以上500 μ m以下。更優(yōu)選為3μπι以上300μπι以下。作為具體例，圖3Α、圖3Β示出喇叭部的金屬組織的光學(xué)顯微鏡照片。
[0052]圖3Α、圖3Β是觀察與超聲波振動探針30的長度方向垂直的方向中的喇叭部的面的光學(xué)顯微鏡照片。在圖3Α、圖3Β中，觀察到通過針狀組織的聚集而構(gòu)成的粗大粒為100 μ m以上的大小。
[0053]并且，探針部32的晶粒直徑為2μπι以下。更優(yōu)選為Ιμπι以下。作為具體例，圖4Α、圖4Β示出探針部32的一端的金屬組織的光學(xué)顯微鏡照片。另外，圖4Α、圖4Β是觀察與超聲波振動探針30的長度方向垂直的方向中的探針部3`2的面的光學(xué)顯微鏡照片。在圖4Α、圖4Β中，觀察到小于2μπι的等軸狀組織。另外，在工業(yè)生產(chǎn)64鈦合金的情況下，以板狀或棒形狀在市場上流通，在加工為該板形狀或棒形狀時，晶粒被微細(xì)化，一般成為2 μ m以下的晶粒直徑。
[0054]接著，對本實施方式的超聲波振動探針30的制造方法進(jìn)行說明。
[0055]通過作為鍛造的一種的電熱鐓粗加工來制造本實施方式的超聲波振動探針30。如圖5A~圖5C所示，電熱鐓粗加工是如下的加工方法:從電源70向金屬的棒材60中的要加工的部位通電進(jìn)行加熱(通電加熱K圖5A)，推入到金屬模具80中并在金屬的棒材60的長度方向上進(jìn)行壓縮而在徑向上擴(kuò)展(圖5B)，得到期望的形狀(圖5C)。即，通過僅對要加工的部位進(jìn)行加熱，能夠抑制對其他部位的熱影響。
[0056]在本實施方式中，以構(gòu)成超聲波振動探針30的金屬材料的晶粒直徑發(fā)生粗大化的晶粒粗大化溫度(金屬材料的變態(tài)點溫度)以上的溫度對棒材的一部分進(jìn)行加熱，實施鐓粗加工，制作成為期望晶粒直徑的喇叭部31。關(guān)于晶粒粗大化溫度，具體而言，在64鈦的情況下為990°C以上，在純鈦的情況下為885°C以上，在杜拉鋁的7075-T6的情況下為480°C以上。然后，將棒材切斷為規(guī)定長度，作為具有喇叭部31和探針部32的超聲波振動探針30。這樣，使喇叭部31的晶粒比探針部32的晶粒粗大，形成晶粒直徑相對較大的區(qū)域。
[0057]在加工時在超聲波振動探針30的表面產(chǎn)生氧化等的情況下，通過酸洗或切削等去除表面氧化層即可。并且，為了抑制表面層的氧化，可以在真空氛圍氣或氬氣氛圍氣下進(jìn)行熱處理。[0058]在圖1A和圖1B所示的超聲波治療裝置I中使用這種結(jié)構(gòu)的超聲波振動探針30。
[0059]接著，對超聲波治療裝置I的使用方法進(jìn)行說明。首先，操作主體部10，從超聲波振動產(chǎn)生部20產(chǎn)生超聲波振動并向超聲波振動探針30傳遞振動。然后，超聲波振動在喇叭部31被放大，進(jìn)一步向探針部32的前端(一端)傳遞。超聲波治療裝置I的操作者一邊用手把持手柄40，一邊例如利用超聲波振動探針30的前端和鉗口部51將患者的切除患部夾入。然后，通過產(chǎn)生超聲波振動，能夠切除患部。接著，使超聲波振動停止，操作手柄40，利用超聲波振動探針30的前端30b和鉗口部51夾住切除片，能夠?qū)⑵淙〕龅襟w外。
[0060]根據(jù)以上這種結(jié)構(gòu)的本實施方式的超聲波振動探針30，由于喇叭部31的晶粒直徑比探針部32的晶粒直徑大，所以，能夠抑制在放大超聲波振動時產(chǎn)生的喇叭部31的發(fā)熱，能夠抑制超聲波振動探針30的劣化，能夠提高耐久性。并且，由于探針部32的前端的晶粒直徑比喇叭部31微細(xì)，所以，0.2%耐力提高。由此，實際在超聲波治療裝置I中使用 超聲波振動探針30時，不容易產(chǎn)生塑性變形，耐久性優(yōu)良。
[0061]即，放大超聲波振動的喇叭部31由于振動能被放大(高密度化)，所以，在超聲波振動探針30中是最易發(fā)熱(振動能容易轉(zhuǎn)換為熱能)的部位。通過該發(fā)熱，喇叭部31和探針部32成為高溫而容易劣化。認(rèn)為該發(fā)熱是由于基于振動的結(jié)晶界面的摩擦而產(chǎn)生的，為了抑制喇叭部31的發(fā)熱，優(yōu)選喇叭部31的與直徑平行的方向的面中的每單位截面面積的結(jié)晶界面較小。因此，在本實施方式中，喇叭部31的晶粒直徑為3μπι以上500μπι以下，更優(yōu)選為3μπι以上300 μ m以下。
[0062]這樣，由于喇叭部31的晶粒直徑為3μπι以上500 μ m以下，所以，能夠充分抑制在放大超聲波振動時廣生的發(fā)熱，能夠進(jìn)一步提聞耐久性。并且，在喇機(jī)部31的晶粒直徑大于500 μ m的情況下，能夠進(jìn)一步抑制超聲波振動時的發(fā)熱。但是，該情況下，機(jī)械強(qiáng)度(0.2%耐力等)的降低增大，例如，在用于超聲波治療裝置時，在使用中產(chǎn)生斷裂等，由于強(qiáng)度降低而使耐久性降低。因此，將晶粒直徑的上限值設(shè)為上述范圍。
[0063]另一方面，由于探針部32的前端(第一端)32a與對象物接觸，所以，在探針部32的前端32a負(fù)擔(dān)有應(yīng)力。為了使傳遞到前端部的超聲波振動傳遞到對象部件(患者的患部等)，需要即使負(fù)擔(dān)有應(yīng)力也不發(fā)生塑性變形等而遮斷超聲波傳遞，耐受應(yīng)力的強(qiáng)度(0.2%耐力)。為了提高該強(qiáng)度，優(yōu)選將金屬組織微細(xì)化。因此，在本實施方式中，探針部32的晶粒直徑為2 μ m以下，更優(yōu)選為I μ m以下。
[0064]這樣，探針部32的前端32a的晶粒直徑為2 μ m以下，0.2%耐力較高，所以，前端不容易產(chǎn)生塑性變形，能夠提高超聲波振動探針30的耐久性。
[0065]根據(jù)本實施方式的超聲波振動探針30的制造方法，僅對要加工的部位進(jìn)行加熱而形成喇叭部31。由此，能夠得到喇叭部31的晶粒直徑較大、探針部32的晶粒直徑較小的超聲波振動探針30。
[0066]根據(jù)本實施方式的超聲波治療裝置1，具有構(gòu)成為喇叭部31的晶粒直徑較大、探針部32的前端的晶粒直徑較小的超聲波振動探針30，所以，能夠抑制由于超聲波振動而在喇叭部31中產(chǎn)生的發(fā)熱。并且，由于探針部32的前端32a的晶粒直徑較小，所以強(qiáng)度較高，即使在探針部32的前端32a負(fù)擔(dān)了應(yīng)力，也不容易產(chǎn)生塑性變形。由此，能夠抑制超聲波振動探針30的劣化，能夠提高進(jìn)行手術(shù)等的超聲波治療裝置I的可靠性。
[0067]以上對本發(fā)明的一個實施方式的超聲波振動探針、超聲波振動探針的制造方法和超聲波治療裝置進(jìn)行了說明，但是，本發(fā)明不限于此，能夠在不脫離該發(fā)明的技術(shù)思想的范圍內(nèi)進(jìn)行適當(dāng)變更。
[0068]在上述實施方式中，說明了喇叭部的晶粒直徑較大、探針部的前端的晶粒直徑較小的情況，但是，只要是構(gòu)成為在至少一個以上的部位分別形成有晶粒直徑相對較小的區(qū)域和晶粒直徑相對較大的區(qū)域的超聲波振動探針即可。
[0069]并且，如圖6所示，也可以構(gòu)成為，具有在從超聲波振動探針130的基端130a朝向前端130b的方向(線上)交替配置一組以上的晶粒直徑較小的區(qū)域a和晶粒直徑較大的區(qū)域b的部位。例如，腹腔鏡手術(shù)等中使用的超聲波處置器械根據(jù)處置的患部而使用長度不同的超聲波振動探針。在超聲波振動探針較長的情況下，從超聲波產(chǎn)生振動部傳遞的超聲波振動在超聲波振動探針130中進(jìn)行傳遞的期間內(nèi)被轉(zhuǎn)換為熱能而衰減，有時產(chǎn)生在前端部無法得到期望的振動的不良情況。為了避免該不良情況，通過在從超聲波振動探針130的基端到前端的中途設(shè)置喇叭部，將衰減的超聲波振動放大。在從該探針的基端到前端的中途的喇叭部中，由于伴隨超聲波振動的放大而發(fā)熱，所以，優(yōu)選由晶粒直徑相對較大的區(qū)域構(gòu)成，能夠抑制發(fā)熱。喇叭部以外也可以由晶粒直徑較小的區(qū)域構(gòu)成，所以，構(gòu)成為交替配置晶粒直徑較小的區(qū)域a和晶粒直徑較大的區(qū)域b。另外，在從探針基端到前端的中途設(shè)置的喇叭部也可以設(shè)置多個。
[0070]根據(jù)上述理由，有時要求圖6所示的交替配置一組以上的晶粒直徑較小的區(qū)域a和晶粒直徑較大的區(qū)域b的結(jié)構(gòu)。 一組意味著一個晶粒直徑相對較小的區(qū)域和一個晶粒直徑相對較大的區(qū)域的組合。
[0071]并且，在上述實施方式中，說明了通過鐓粗加工而形成探針部的情況，但是，也可以對以晶粒發(fā)生粗大化的溫度以上的溫度進(jìn)行加熱后的金屬材料實施切削加工，制作喇叭部和探針部。
[0072]并且，也可以對金屬材料進(jìn)行切削加工來制作喇叭部和探針部，然后，以晶粒發(fā)生粗大化的溫度以上的溫度對規(guī)定的部位實施熱處理。
[0073]并且，也可以以晶粒發(fā)生粗大化的溫度以上的溫度進(jìn)行加熱，在將晶粒發(fā)生粗大化后的金屬材料和具有微細(xì)組織的金屬材料接合后實施切削加工，制作超聲波振動探針。
[0074]并且，說明了以晶粒發(fā)生粗大化的溫度以上的溫度對金屬材料進(jìn)行熱處理、并通過電熱鐓粗法來制造超聲波振動探針的方法，但是，也可以使用其他熱鍛造方法。
[0075]并且，在上述實施方式中，說明了制造超聲波振動探針時的熱處理方法為通電加熱的情況，但是，也可以使用電爐、燃燒爐、高頻加熱等。
[0076]并且，在上述實施方式中，也可以構(gòu)成為，在進(jìn)行熱處理而使晶粒粗大化后，通過水冷等急冷手段進(jìn)行急冷。
[0077]【實施例】
[0078]下面對本發(fā)明的實施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但是，本發(fā)明不限于此，能夠在不脫離技術(shù)思想的范圍內(nèi)進(jìn)行適當(dāng)變更。
[0079](實施例1)
[0080]使用市售的64鈦合金的棒材，對棒材的一端實施電熱鐓粗加工，進(jìn)而通過切削加工對表面進(jìn)行表面切削，去除表面氧化層，制作喇叭部和探針部。在最高熱處理溫度1105°C(由放射溫度計測定)的條件下進(jìn)行電熱鐓粗加工。接著，為了去除表面切削時的表面的加工應(yīng)力，以最高到達(dá)溫度650°C進(jìn)行真空加熱，得到超聲波振動探針。
[0081](實施例2)
[0082]使用市售的64鈦合金的棒材，對棒材的一端實施電熱鐓粗加工，進(jìn)而通過切削加工對表面進(jìn)行表面切削，去除表面氧化層，制作喇叭部和探針部。在最高熱處理溫度1046°C(由放射溫度計測定)的條件下進(jìn)行電熱鐓粗加工。
[0083]接著，為了去除表面切削時的表面的加工應(yīng)力，以最高到達(dá)溫度650°C進(jìn)行真空加熱，得到超聲波振動探針。
[0084](比較例I)
[0085]對市售的64鈦合金的棒材實施切削加工，制作喇叭部和探針部。然后，以最高到達(dá)溫度650°C進(jìn)行真空加熱，得到超聲波振動探針。
[0086]接著，對本發(fā)明的實施例的性能的評價方法進(jìn)行說明。
[0087](A)振動特性
[0088]將在各制造條件下得到的超聲波振動探針的喇叭部的第二端與超聲波振動產(chǎn)生部連接，測定超聲波振動探針的溫度。關(guān)于超聲波振動的條件，以60kHz的超聲波進(jìn)行5分鐘的連續(xù)振動，測定此時的最高發(fā)熱溫度。溫度由放射溫度計測定。
[0089](B)晶粒直徑
[0090]利用光學(xué)顯微鏡觀察喇叭部的與直徑平行的方向的截面的金屬組織，使用光學(xué)顯微鏡的觀察照片，依據(jù)Jis G0551測定晶粒直徑。
[0091](C) 0.2% 耐力
[0092]從晶粒直徑與喇叭部相同的部位制作拉伸試驗片。關(guān)于試驗方法，依據(jù)JIS Z2201和Z2241進(jìn)行試驗。
[0093]【表1】
[0094]
【權(quán)利要求】
1.一種超聲波振動探針，其傳遞超聲波振動， 在至少一個部位分別形成有晶粒直徑相對較小的第I區(qū)域和晶粒直徑相對較大的第2區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波振動探針，其中， 所述超聲波振動探針具有與產(chǎn)生所述超聲波振動的超聲波振動產(chǎn)生部連接的基端、以及將從所述基端傳遞的所述超聲波振動作用于外部的前端， 沿著從所述基端朝向所述前端的方向，交替配置有一組以上的所述第I區(qū)域和所述第2區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波振動探針，其中， 所述超聲波振動探針具有放大所述超聲波振動的喇叭部、以及傳遞放大后的所述超聲波振動的探針部， 所述喇叭部的晶粒直徑和所述探針部的晶粒直徑彼此不同。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲波振動探針，其中， 所述超聲波振動探針具有放大所述超聲波振動的喇叭部、以及傳遞放大后的所述超聲波振動的探針部， 所述喇叭部的晶粒直 徑和所述探針部的晶粒直徑彼此不同。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超聲波振動探針，其中， 所述喇叭部的所述晶粒直徑比所述探針部的所述晶粒直徑大。
6.根據(jù)權(quán)利要求1~5中的任意一項所述的超聲波振動探針，其中， 所述超聲波振動探針包含純鈦。
7.根據(jù)權(quán)利要求1~5中的任意一項所述的超聲波振動探針，其中， 所述超聲波振動探針包含鈦合金。
8.根據(jù)權(quán)利要求3~5中的任意一項所述的超聲波振動探針，其中， 所述喇叭部包含鋁合金， 所述探針部包含鈦合金。
9.根據(jù)權(quán)利要求1~5中的任意一項所述的超聲波振動探針，其中， 所述第2區(qū)域是以形成所述超聲波振動探針的材質(zhì)的晶粒粗大化溫度以上的溫度進(jìn)行加熱而形成的。
10.根據(jù)權(quán)利要求1~5中的任意一項所述的超聲波振動探針，其中， 所述第2區(qū)域是以形成所述超聲波振動探針的材質(zhì)的晶粒粗大化溫度以上的溫度進(jìn)行加熱并進(jìn)行鍛造而形成的。
11.一種傳遞超聲波振動的超聲波振動探針的制造方法，該制造方法包含以下步驟: 在至少一個部位分別形成晶粒直徑相對較小的第I區(qū)域和晶粒直徑相對較大的第2區(qū)域；以及 以形成所述超聲波振動探針的材質(zhì)的晶粒粗大化溫度以上的溫度對所述超聲波振動探針的一部分進(jìn)行加熱，形成所述第2區(qū)域。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的超聲波振動探針的制造方法，其中， 通過對所述超聲波振動探針的一部分進(jìn)行加熱并進(jìn)行鍛造，形成所述第2區(qū)域。
13.一種超聲波治療裝置，該超聲波治療裝置具有:產(chǎn)生所述超聲波振動的超聲波振動產(chǎn)生部；以及 與所述超聲波振動產(chǎn)生部連接的權(quán)利要求1~4中的任意一項所述的超聲波振動探針。`
【文檔編號】A61B18/00GK103781432SQ201280043452
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2012年11月16日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月17日
【發(fā)明者】谷口博文 申請人:奧林巴斯株式會社