使い捨て360度回転式生検鉗子（気管支鏡検査用）

内視鏡生検鉗子には、丸型カップ、歯型カップ、標準型、側面開口型、先端に針が付いた型など、様々な種類があります。内視鏡生検鉗子は主にレーザー溶接で接合され、レーザー溶接は連続レーザー光またはパルスレーザー光によって実現されます。

レーザー光は加工対象の表面を加熱し、その表面熱は熱伝導によって内部へと拡散する。レーザーパルスの幅、エネルギー、ピーク出力、繰り返し周波数などのレーザーパラメータを制御することで、ワークピースを溶融させ、特定の溶融池を形成する。

エネルギー変換機構は「ピンホール」構造によって実現される。内視鏡生検鉗子に十分な高出力密度のレーザー光を照射することで、材料を蒸発させて孔を形成する。蒸気で満たされた孔は黒体のように働き、内視鏡生検鉗子から入射するレーザー光のエネルギーをほぼ全て吸収する。

内視鏡生検鉗子の穴の平衡温度は約2500℃であり、高温の穴の外壁から熱が伝達され、穴の周囲の金属が溶融する。

小さな穴は、ビーム照射下で壁材が連続的に蒸発することによって発生した高温蒸気で満たされ、小さな穴の四方の壁は溶融金属で囲まれ、液体金属は固体材料で囲まれている。

細孔壁の外側の液体の流れと壁面張力は、細孔内部の連続的な蒸気圧と動的平衡状態にある。内視鏡生検鉗子の光線は連続的に細孔に入り込み、細孔の外側の物質は連続的に流れる。光線の動きに伴い、細孔は常に安定した流れ状態を保つ。

それが穴の鍵穴であり、穴の壁の周囲の溶融金属はガイドビームの進行速度に合わせて前進します。溶融金属は穴が除去された後に残った空隙を埋め、凝縮して溶接部を形成します。

上記すべての工程は非常に高速で行われるため、溶接速度は容易に毎分数メートルに達する。これが、内視鏡生検鉗子のねじ穴が形成されるメカニズムである。

そのため、生検鉗子の糸が切れると、通常の溶接では修復できず、金属の突起ができてしまいます。近年では、ほとんどの生検鉗子が剛性の高い4リンク構造を採用しており、より使いやすくなっています。
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