时间等，选择最佳方法来进行了仿真。
[0093]进行仿真时，设流体密度=I[ g/cm3 ]、液体喷射开口部61的直径=0.15 [mm]、喷射距离(从液体喷射开口部61到切削对象物表面的距离)= 0.5[mm]。并且，假设切削对象物是表面平整的柔软弹性体，作为其物理模型，使用了密度=l[g/cm3]、按杨氏模量换算具有9[kPa]左右(按剪切弹性模量换算具有3[kPa]左右)的弹性模量的Mooney-Rivlin超弹性体。作为破坏阈值，采用了偏差等效应变(偏差相当办)=0.7。
[0094]对于主射流的流速波形，设想了各种各样的主射流的流速波形，对于正弦波、三角波以及矩形波三种波形，准备了振幅(流速的最大值)在12[m/s]?76[m/s]的范围内、持续时间在63[ys]?200[ys]的范围内变更三种而得的共27种。需要注意的是，定常流的流速设为l[m/s]ο
[0095]图5是示出仿真中作为主射流的流速波形施加的正弦波(a)、矩形波(b)及三角波
(c)的图，分别准备了用实线表示的持续时间为63[ys]的波形、用点划线表示的持续时间为125[ys]的波形、和用双点划线表示的持续时间为200[ys]的波形。然后，施加准备好的波形作为主射流的流速波形而生成脉冲液体射流，对击入上述柔软弹性体时的柔软弹性体的破坏举动进行了仿真，从而探讨了切削深度、切削体积。
[0096]在图6中，以纵轴为切削对象物的切削深度、以横轴为最大质量通量Jm_max(a)、流出质量M(b)、最大动量通量Jp_max(c)、动量P(d)、最大能通量Je_max(e)以及能量E(f)绘制了仿真的结果。在图6中，以标示示出了施加持续时间为63[ys]的正弦波作为主射流的流速波形时的仿真结果，以“ ?”标示示出了施加持续时间为125[ys]的正弦波作为主射流的流速波形时的仿真结果，以标示示出了施加持续时间为200[ys]的正弦波作为主射流的流速波形时的仿真结果。并且，以“+”标示示出了施加持续时间为63[ys]的三角波作为主射流的流速波形时的仿真结果，以“X”标示示出了施加持续时间为125[ys]的三角波作为主射流的流速波形时的仿真结果，以“ ■”标示示出了施加持续时间为200[ys]的三角波作为主射流的流速波形时的仿真结果。并且，以“ ?”标示示出了施加持续时间为63[ys]的矩形波作为主射流的流速波形时的仿真结果，以涂黑的三角形标示示出了施加持续时间为125[ys]的矩形波作为主射流的流速波形时的仿真结果，以“一”标示示出了施加持续时间为200[ys]的矩形波作为主射流的流速波形时的仿真结果。
[0097]如上半部分的图6的(a)、(c)、(e)所示，最大质量通量Jm_max、最大动量通量Jp_max以及最大能通量Je_max这三个参数各自与切削深度之间的关系随着作为主射流的流速波形施加的波形的形状而存在很大差异，可以得知两者的相关性低。尤其是，由于质量通量是与流速成比例的值，因此，给出了切削深度并不仅仅根据主射流的最大流速而确定的启不O
[0098]接着，观察在下半部分的图6的(b)、(d)、(f)中示出的流出质量M、动量P以及能量E这三个参数各自与切削深度之间的关系，关于流出质量M与切削深度的关系，其随着作为主射流的流速波形施加的波形的形状而存在很大差异，相关性低。相反，在与动量P、能量E的关系中，由施加的波形形状引起的差异小，各标示大致分布在同一曲线上。在动量P与能量E之间，动量P的差异更加小。因此，可以说，切削深度与动量P、能量E的相关性高，尤其是，与动量P具有很好的相关性。
[0099]需要注意的是，在此针对液体喷射开口部的直径设为0.15 [mm]、喷射距离设为0.5[_]的情况进行了仿真，但是，对于其它的液体喷射开口部直径、其它的喷射距离也进行了仿真，可以确认，切削深度与动量P、能量E具有高相关性这一定性趋势并没有太大变化。
[0100]在图7中，以纵轴为切削对象物的切削体积、以横轴为最大质量通量Jm_max(a)、流出质量M(b)、最大动量通量Jp_max(c)、动量P(d)、最大能通量Je_max(e)以及能量E(f)绘制了仿真的结果。作为主射流的流速波形施加的波形与标示的种类之间的关系同图6。
[0101]如上半部分的图7的(a)、(c)、(e)所示，最大质量通量Jm_max、最大动量通量Jp_max以及最大能通量Je_max这三个参数各自与切削体积之间的关系虽不至于其与切削深度之间的关系那样，但也随着作为主射流的流速波形施加的波形形状而有差异，可认为两者的相关性低。
[0102]接着，观察在下半部分的图7的(b)、(d)、(f)中示出的流出质量M、动量P以及能量E这三个参数各自与切削体积之间的关系，关于流出质量M与切削体积的关系，与切削深度同样地，其随着作为主射流的流速波形施加的波形的形状而存在很大差异，相关性低。相反，在与动量P、能量E的关系中，与切削深度同样地，由施加的波形形状引起的差异小，各标示大致分布在同一直线上。并且，与动量P相比，能量E的差异更小。因此，可以说，切削体积与动量P、能量E具有高相关性，尤其是，与能量E具有很好的相关性。
[0103]需要注意的是，在此针对液体喷射开口部的直径设为0.15[mm]、喷射距离设为0.5[_]的情况进行了仿真，但是，对于其它的液体喷射开口部直径、其它的喷射距离也进行了仿真，可以确认，切削体积与动量P、能量E具有高相关性这一定性趋势并没有太大变化。
[0104]基于以上探讨的结果，在本实施方式中，着眼于动量P。于是，事先对实际上施加于压电元件45的代表性的驱动电压波形进行了仿真，获得了动量P与上升沿频率、电压振幅以及重复频率的对应关系。
[0105]为此，首先，将控制参数设为可变，通过仿真求出了主射流的流速波形。例如，利用基于将液体喷射装置的流路系统替换为流体(流路)阻力、流体惯性、流体依从性(流体二 y
等的模型的、通过采用等价电路法的数值仿真而能容易地进行仿真。或者，若要寻求更高精度，也可以利用采用了有限元法(FEM)、有限体积法(FVM)等的流体仿真。
[0106]第一，固定电压振幅和重复频率，施加阶段性改变了上升沿频率的驱动电压波形，通过仿真求出了主射流的流速波形。图8的(a)是示出所施加的驱动电压波形的一个例子的图。各驱动电压波形是电压振幅为V2、重复周期Tp为T2、上升沿时间Tpr从T21至T25阶段性延长(上升沿频率阶段性降低)的波形。
[0107]图8的(b)是示出施加了图8的(a)所示的上升沿频率不同的各驱动电压波形时的主射流的流速波形的仿真结果的图。如图8的(b)所示，当降低上升沿频率(从上升沿时间Tpr上来说是延长)时，主射流的流速波形的上升沿的开始时机不变而上升沿期间的持续时间延长，流速振幅(流速的最大值)也变小。
[0108]第二，固定上升沿频率和重复频率，施加阶段性改变了电压振幅的驱动电压波形，通过仿真求出了主射流的流速波形。图9的(a)是示出所施加的驱动电压波形的一个例子的图。各驱动电压波形是上升沿时间Tpr为T31、重复周期Tp为T33、电压振幅从V31至V35阶段性变小的波形。
[0109]图9的(b)是示出施加了图9的(a)所示的电压振幅不同的驱动电压波形时的主射流的流速波形的仿真结果的图。如图9的(b)所示，当缩小电压振幅时，与降低上升沿频率时不同，主射流的流速波形维持上升沿期间的持续时间而流速振幅(流速的最大值)变小。
[0110]第三，固定上升沿频率和电压振幅，施加阶段性改变了重复频率的驱动电压波形，通过仿真求出了主射流的流速波形。图10的(a)是示出所施加的驱动电压波形的一个例子的图。各驱动电压波形是上升沿时间Tpr为T4、电压振幅为V4、并通过在时间轴方向上扩大驱动电压上升到最大电压之后的下降沿(立6下识⑴形状而使重复周期Tp从T41阶段性延长至T45(阶段性降低重复频率)的波形。
[0111]图10的(b)是示出施加了图10的(a)所示的重复频率不同的驱动电压波形时的主射流的流速波形的仿真结果的图。如图10的(b)所示，当降低重复频率(从重复周期Tp上来说是延长)时，主射流的流速波形的持续时间延长，但程度不如降低上升沿频率时那样大。流速振幅(流速的最大值)维持原样。
[0112]接着，对获得的每个主射流的流速波形求出了动量P。详细地，按照参照图10说明的要领改变重复频率的同时，针对各个重复频率，进行了按照参照图8说明的要领固定电压振幅而改变上升沿频率时的仿真、和按照参照图9说明的要领固定上升沿频率而改变电压振幅时的仿真。之后，求出了在各仿真中获得的主射流的流速波形的动量P。
[0113]图11是示出以规定的重复频率(例如记为“F51”)获得的动量P与上升沿频率及电压振幅的对应关系的图。该图11是在纵轴为上升沿频率、横轴为电压振幅的坐标空间中画出关于动量P的等高线而获得的图。各等高线的动量P51、P52、……随着靠近图11的左下而变低，随着靠近右上而以规定量增大。需要注意的是，虽未图示，但如果将其它重复频率下获得的动量P绘制在相同的坐标空间中来画出等高线，则可以得到与在该重复频率下的动量P与上升沿频率及电压振幅的对应关系相应的等高线图。
[0114]在此，需要关注的是，相对于各坐标轴方向的参数，动量P并不是线性变化的。例如，在图11所示的动量P与上升沿频率及电压振幅的对应关系中，考虑使电压振幅固定(例如V5)而使上升沿频率可变来控制压电元件45的驱动电压波形的情况。当欲使动量P的变化量为一定时，在动量P52?P53之间必须要有上升沿频率f 52?f 53之间的频率变化，在动量P53?P54之间必须要有上升沿频率f53?f54之间的频率变化。但是，上升沿频率f52?f53的频率间隔与上升沿频率f53?f54的频率间隔不同。随着动量P变大，该现象表现得更为显著。因此，当进行固定电压振幅而使上升沿频率按规定量变化的操作时，动量P并不是按所想的那样变化，因此，可以说，会出现切削深度、切削体积不按外科医生的意愿/感觉发生变化等状况。可以说，在进行固定上升沿频率而使电压振幅按一定量变化的操作时也是同样。
[0115]为此，在本实施方式中，作为手术中外科医生进行的操作，至少接收动量P的增减操作和重复频率的增减操作，按照上述那样的对应各重复频率获得的等高线图，事先创建各重复频率的动量P与上升沿频率及电压振幅的对应关系的表格。然后，在手术过程中，根据外科医生进行的动量P的增减操作以及重复频率的增减操作，指定根据与所指示的重复频率相关的对应关系指示的动量P所对应的上升沿频率及电压振幅，从而控制压电元件45的驱动。
[0116](实施例1)
[0117]首先，说明实施例1。图12是实施例1中的液体喷射控制装置70-1所具备的操作面板80-1的示意图。如图12所示，操作面板80-1上配设有作为第一操作部的动量刻度盘811、作为第二操作部的重复频率刻度盘813、电源按钮82、喷射按钮84、栗驱动按钮85以及液晶监视器87。
[0118]动量刻度盘811用于输入作为第一指示值的动量P的指示值(动量指示值)，其构成为能够选择例如带有“I”?“5”刻度的五个级别的刻度盘位置。外科医生通过切换动量刻度盘811的刻度盘位置，从而按五个级别对动量P进行增减操作。对各刻度盘位置，例如以与对应的刻度的数值成比例地按一定量逐级增大的方式事先分配有动量指示值。需要注意的是，刻度盘位置的级数并不限定于五个级别，可以适当地进行设定，例如可以设为“大” “中”“小”三个级别、或者能够进行无级(無段階)调整;等等。
[0119]重复频率刻度盘813用于输入作为第二指示值的重复频率的指示值(重复频率指示值)，与动量刻度盘811同样，构成为能够选择例如“I”?“5”五个级别的刻度盘位置。需要注意的是，假设外科医生主要进行动量P的增减操作，重复频率刻度盘813也可以构成为具备激活开关，用于切换对重复频率刻度盘813的操作的有效/无效。外科医生通过切换重复频率刻度盘813的刻度盘位置，从而按五个级别对重复施加于压电元件45的驱动