(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
標的の組織を通して信号発生器から電流を提供するための展開ユニットであって、前記電流は、前記標的による自発的移動を抑制するためのものであり、前記展開ユニットは、
前記電流を伝導させるためのフィラメントと、
前記フィラメントの第１の端部を留保する筐体と、
前記筐体内の電極と、
前記筐体内の推進剤であって、前記推進剤は、動作時に前記電極を前記筐体から推進させ、前記フィラメントを前記標的に向かって展開する、推進剤と、
を含み、前記電極は、
前記フィラメントの第２の端部近傍において前記フィラメントに機械的に連結される本体と、
前記本体を前記標的に機械的に連結する第１の構造と、
前記本体によって支持される第２の構造であって、前記第２の構造は、前記電流を前記フィラメントから伝播させ、部分的に、前記第１の構造を通して、かつ平衡を保ちながら、前記第２の構造を通して、流れさせる、第２の構造と、
を含む、展開ユニット。
【請求項２】
前記第１の構造は、電気的に絶縁された先端を含む、請求項１に記載の展開ユニット。
【請求項３】
前記第１の構造は、前記第２の構造の第２の抵抗より大きい第１の抵抗を含む、請求項１に記載の展開ユニット。
【請求項４】
前記第２の構造は、前記第１の構造を通って流れる電流を活性化させる、請求項１に記載の展開ユニット。
【請求項５】
前記第２の構造は、前記フィラメントの第２の端部を含む、請求項１または２に記載の展開ユニット。
【請求項６】
前記フィラメントの第２の端部は、前記第１の構造から離れるよう指向される、請求項１、２、または４に記載の展開ユニット。
【請求項７】
前記第２の構造の最も近傍の前記第１の構造の一部は、前記第１の構造から電気的に絶縁され、前記第１の構造から離れる電流の伝播を促進する、請求項１、２、または４に記載の展開ユニット。
【請求項８】
前記第２の構造は、前記フィラメントの第２の端部を含み、
前記フィラメントの第２の端部は、導体を含み、前記導体は、前記電流を前記フィラメントから伝播させ、部分的に、前記第１の構造を通して、前記第２の構造から離れて流れさせる、請求項１または２に記載の展開ユニット。
【請求項９】
前記第２の構造は、伝播を向上させるように、衝撃で変形可能である、請求項１、２、または４に記載の展開ユニット。
【請求項１０】
前記電極はさらに第３の構造を含み、前記第３の構造は、電流を前記フィラメントから伝播させ、部分的に、前記第１の構造から、部分的に、前記第３の構造から、かつ平衡を保ちながら、前記第２の構造から、発生させ、
前記電流の平衡自体は、前記標的による自発的移動を抑制するために無効である、請求項１または２に記載の展開ユニット。
【請求項１１】
前記第２の構造は、拡散器を含む、請求項１、２、または４に記載の展開ユニット。
【請求項１２】
前記第２の構造は、前記第１の構造を通って流れる電流を活性化させる拡散器を含む、請求項１または２に記載の展開ユニット。
【請求項１３】
前記第２の構造は、前記拡散器を通って流れる電流を集束させる先端を備える拡散器を含む、請求項１、２、または４に記載の展開ユニット。
【請求項１４】
前記第２の構造は、前記標的の組織を穿刺可能な先端を備える拡散器を含む、請求項１、２、または４に記載の展開ユニット。
【請求項１５】
前記第２の構造は拡散器を含み、前記拡散器は、前記第１の構造に準拠して、電流を非均一に伝播させ、前記標的の組織内に電流密度の複数の熱点をもたらす、請求項１に記載の展開ユニット。
【請求項１６】
前記第２の構造は拡散器を含み、前記拡散器は、前記第１の構造に準拠して、電流を均一に伝播させる、請求項１に記載の展開ユニット。
【請求項１７】
前記第１の構造および前記第２の構造は、前記標的への前記電極の機械的連結を達成する、請求項１または２に記載の展開ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、電子兵器、展開ユニット、および電子兵器のための展開ユニット内で使用される電極と、電流伝播能力を有する少なくとも１つの電極を介して、ヒトまたは動物標的を通して、電流を提供する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電子兵器は、１つ以上の電極をヒトまたは動物標的に向かって発射し、刺激信号を標的を通して送達させ、標的による運動を抑制する。薄いワイヤが、電子兵器内の信号発生器を、標的内またはその近傍に位置する、発射される電極に連結する。信号発生器は、フィラメント（１つまたは複数）、１つ以上の電極、および帰還経路を介して、標的を通して刺激信号を提供し、閉回路を完成させる。帰還経路は、接地および／または第２のフィラメントと電極を通るものであり得る。従来の電極は、伝導性材料から成り、鋭利な返し付き先端を有し、標的内またはその近傍（例えば、衣服、皮膚内に突刺する）位置を捉え、そこに残留する。その結果、比較的高電場強度および電流密度が、電極先端で生じる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
従来の電極は、鋭利なシャフトを円筒形本体の前方面における軸方向孔内に挿入し、本体を圧着させ、シャフトを留保し、フィラメントを、本体の後方面における第２の軸方向孔を通して、本体の開放部分内へと螺入し、フィラメント内で結目を括着し、結目を本体の開放部分内へと牽引することによって、組み立てられる。電子兵器は、製造コストが安価であって、電極をフィラメントに連結するために要求される労力を削減し、組立の際のフィラメントへの損傷を低減させる、電極から利益を享受し得る。
本願明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
標的の組織を通して、信号発生器から電流を提供するための展開ユニットであって、前記電流は、前記標的による自発的移動を抑制するためのものであって、
前記電流を伝導させるためのフィラメントと、
前記フィラメントの第１の端部を留保するための筐体と、
前記筐体内の電極と、
動作時、前記電極を前記筐体から推進させ、前記フィラメントを前記標的に向かって展開する、前記筐体内の推進剤と、
を含み、前記電極は、
前記フィラメントの第２の端部近傍において、前記フィラメントに機械的に連結される、本体と、
前記本体を前記標的に機械的に連結する、第１の構造と、
前記本体によって支持される、第２の構造であって、前記電流を前記フィラメントから伝播させ、部分的に、前記第１の構造を通して、かつ平衡を保ちながら、前記第２の構造を通して、流れさせる、第２の構造と、
を含む、展開ユニット。
（項目２）
前記第１の構造は、電気的に絶縁された先端を含む、項目１に記載の展開ユニット。
（項目３）
前記第１の構造は、前記第２の構造の第２の抵抗より大きい、第１の抵抗を含む、項目１に記載の展開ユニット。
（項目４）
前記第２の構造は、前記第１の構造を通って流れる電流を活性化させる、項目１に記載の展開ユニット。
（項目５）
前記第２の構造は、前記フィラメントの第２の端部を含む、項目１または２に記載の展開ユニット。
（項目６）
前記フィラメントの第２の端部は、前記第１の構造から離れるよう指向される、項目１、２、または４に記載の展開ユニット。
（項目７）
前記第２の構造の最も近傍の前記第１の構造の一部は、前記第１の構造から電気的に絶縁され、前記第１の構造から離れる電流の伝播を促進する、項目１、２、または４に記載の展開ユニット。
（項目８）
前記第２の構造は、前記フィラメントの第２の端部を含み、
前記フィラメントの第２の端部は、前記電流を前記フィラメントから伝播させ、部分的に、前記第１の構造を通して、前記第２の構造から離れて流れさせる、導体を含む、
項目１または２に記載の展開ユニット。
（項目９）
前記第２の構造は、伝播を向上させるように、衝撃で変形可能である、項目１、２、または４に記載の展開ユニット。
（項目１０）
前記電極はさらに、電流を前記フィラメントから伝播させ、部分的に、前記第１の構造から、部分的に、第３の構造から、かつ平衡を保ちながら、前記第２の構造から、発生させる、第３の構造を含み、
前記電流の平衡自体は、前記標的による自発的移動を抑制するために無効である、
項目１または２に記載の展開ユニット。
（項目１１）
前記第２の構造は、拡散器を含む、項目１、２、または４に記載の展開ユニット。
（項目１２）
前記第２の構造は、前記第１の構造を通って流れる電流を活性化させる、拡散器を含む、項目１または２に記載の展開ユニット。
（項目１３）
前記第２の構造は、前記拡散器を通って流れる電流を集束させる、先端を備える、拡散器を含む、項目１、２、または４に記載の展開ユニット。
（項目１４）
前記第２の構造は、前記標的の組織を穿刺可能な先端を備える、拡散器を含む、項目１、２、または４に記載の展開ユニット。
（項目１５）
前記第２の構造は、前記第１の構造に準拠して、電流を非均一に伝播させ、前記標的の組織内に電流密度の複数の熱点をもたらす、拡散器を含む、項目１に記載の展開ユニット。
（項目１６）
前記第２の構造は、前記第１の構造に準拠して、電流を均一に伝播させる、拡散器を含む、項目１に記載の展開ユニット。
（項目１７）
前記第２の構造は、前記電極を前記標的の組織に機械的に連結しない、項目１または２に記載の展開ユニット。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
本発明の実施形態を図面を参照して説明する（同一表示は、同一要素を表す）。
【図１Ａ】本発明の種々の態様に従う、電子兵器の機能ブロック図である。
【図１Ｂ】図１Ａの電子兵器の電極の機能ブロック図である。
【図１Ｃ】標的組織に対する、図１Ｂの電極１６０の構造の配備を例証する、略図である。
【図１Ｄ】図１Ｃに例証される、電流経路の概略図である。
【図２Ａ】図１Ａおよび１Ｂの電子兵器の実装の側面平面図である。
【図２Ｂ】図２Ａの電子兵器の展開ユニットの断面図である。
【図３】関連技術の電極の機能ブロック図である。
【図４】図１Ｂの電極の実装の斜視図である。
【図５】図４の電極の側面図である。
【図６】図５の電極の断面である。
【図７】種々の寸法関係を画定する、図４の電極の一部の側面図である。
【図８】電流を提供後の図５の電極の一部の側面図である。
【図９】付加的電流を提供後の図８の電極の一部の側面図である。
【図１０】図１Ｂの電極の別の実装の一部の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
電子兵器は、本発明の種々の態様に従って、電流をヒトまたは動物標的を通して送達し、標的による運動を妨害する。有力な分類の電子兵器は、少なくとも１つのワイヤテザーで繋留された電極はまた、ダーツまたはプローブとも呼ばれ、標的に向かって発射し、標的組織内またはその近傍に、電極を位置付ける。それぞれのフィラメント（例えば、絶縁を具備するまたは具備しない、ワイヤ）は、電子兵器から標的における各電極に延在する。１つ以上の電極は、標的を通して、回路を形成し得る。回路は、刺激信号を伝達する。回路は、上述のように、帰還経路を含み得る。電子兵器は、とりわけ、フィラメント、電極、および標的を通して、刺激信号（例えば、電流、電流のパルス）を提供し、標的による運動を妨害する。妨害は、骨格筋の不随意収縮を生じさせ、標的による自発的運動を中断させる、および／または標的に疼痛を生じさせ、標的に自発的に移動を停止するよう動機付けをすることを含む。
【０００６】
電子兵器は、本発明の種々の態様に従って、発射デバイスと、１つ以上の現場交換可能展開ユニットと、を含み得る。各展開ユニットは、使い捨て（例えば、単回使用）構成要素（例えば、テザーワイヤ、電極、推進剤）を含み得る。本明細書では、テザーは、ワイヤ、テザーワイヤ、およびフィラメントと、互換可能に呼ばれる。ワイヤテザーで繋留された電極は、フィラメントと、少なくともフィラメントの一端に機械的に連結される、電極のアセンブリである。フィラメントの他端は、概して、展開ユニットが電子兵器から除去されるまで、少なくとも展開ユニットおよび／または発射デバイスに機械的に連結される（例えば、一端が、展開ユニット内に固定される）。後述のように、機械的連結は、電子兵器の動作に先立って、および／またはその際、発射デバイスと標的の電気連結を促進し得る。
【０００７】
電子兵器の発射デバイスは、電子兵器の少なくとも１つのワイヤテザーで繋留された電極を標的に向かって発射する。電極が標的に向かって進行するのに伴って、電極は、ワイヤ格納部からある長さのフィラメントを展開（例えば、牽引）する。フィラメントは、電極に追随する。発射後、フィラメントは、発射デバイスから、概して、標的内またはその近傍に位置付けられた電極までの距離に及ぶ（例えば、延在する、橋架する、伸展する）。
【０００８】
ワイヤテザーで繋留された電極を使用する電子兵器は、本発明の種々の態様に従って、携帯デバイス、建物または車両に固定された装置、および独立ステーションを含む。携帯デバイスは、法的処置において使用され得、例えば、警官によって、標的を拘留するために、展開される。建物または車両に固定された装置は、検問所または国境で使用され得、例えば、手動または自動的に、侵入者を捉え、追跡し、および／または電極を展開し、停止させる。独立ステーションは、例えば、軍事戦略によって使用されるように、領域拒否のために設定され得る。ＴＡＳＥＲ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，Ｉｎｃ．から市販のモデルＸ２６電子制御デバイスおよびＳｈｏｃｋｗａｖｅ（商標）領域拒否ユニット等の従来の電子兵器は、従来の展開ユニットを本明細書に論じられるような電極を有する展開ユニットと交換することによって、本発明の教示を実装するために修正され得る。
【０００９】
電極は、本発明の種々の態様に従って、標的に向かって発射するための質量を提供する。電極の内在質量は、発射デバイスから標的へと、推進剤の力の下、飛行するために十分な質量を含む。電極の質量は、ワイヤ格納部からフィラメントを展開（例えば、牽引、解巻、解体、引張）するために十分な質量を含む。電極の質量は、電極が標的に向かって飛行している間、フィラメントを電極の背後に展開するために十分なものである。電極の質量によって、フィラメントが発射デバイスと標的に位置付けられた電極との間の距離に及ぶように、ワイヤ格納部から、電極の背後にフィラメントが展開される。電極の質量は、概して、標的に深刻な鈍的衝撃外傷を生じさせるには不十分である。一実装では、電極の質量は、２．０から３．０グラム、好ましくは、約２．８グラムの範囲内である。
【００１０】
電極は、電極を発射デバイスから標的に向かって推進するための推進力を受容するための表面積を提供する。発射デバイスからの電極の移動は、ワイヤ格納部からフィラメントを展開し、標的に向かって飛行中の電極の背後にフィラメントを牽引するのに抵抗する、空力抗力および抵抗力（例えば、フィラメント内の張力）によって制限される。
【００１１】
電極の前方部分は、発射に先立って、標的に向かって指向され得る。発射に応じて、および／または発射デバイスから標的に向かっての飛行の際、電極の前方部分は、標的に向かって配向する。電極は、標的に向かって配向される、電極の前方部分を維持するために、空気力学的形態を有する。電極の空気力学的形態は、標的に命中するための好適な精度を提供する。
【００１２】
電極は、電極を標的に向かって推進させる推進力を受容するための形状を含む。電極の形状は、電極を推進するための推進力を提供する、発射デバイスまたは展開ユニットの一部の形状に対応し得る。例えば、円筒形電極は、展開ユニットの円筒形管から推進され得る。ガスを膨張させることによる電極の発射の際、電極は、電極の本体によって、管を密閉し、好適な加速および砲口速度を達成し得る。円筒形本体の後方面は、推進力の実質的に全部を受容し得る。
【００１３】
一実装では、本発明の種々の態様に従って、電極は、略円筒形本体を含む。発射に先立って、電極は、電極より若干大きい直径の略円筒形管内に位置付けられる。推進力（例えば、ガスを高速で膨張させる）は、管の後方部分に印加される。ガスは、電極の本体の後方部分に対して押圧され、管の他端から標的に向かって、電極を推進する。
【００１４】
電極は、標的に向かっての距離、例えば、発射デバイスから標的までの約１５から３５フィートにわたって、電極の送達の好適な精度に対する空気力学的飛行のための形状および表面積を含む。電極は、飛行中、回転し、スピン安定飛行を提供し得る。電極は、発射の際、標的に向かって、その発射前配向を維持し、標的へと飛行し、衝突し得る。
【００１５】
衝撃で、電極は、標的に機械的に連結し得る。機械的連結は、標的組織または衣服を貫通し、標的組織または衣服からの除去に抵抗し、標的表面（例えば、組織、毛髪、衣服、装甲）に接触した状態に留まり、および／または標的表面からの除去に抵抗することを含む。連結は、穿刺、突刺、掛止、把持、絡着、包囲、接着、および／または糊着することによって、達成され得る。電極は、本発明の種々の態様に従って、電極を標的に機械的に連結するための構造（例えば、フック、返し、スピア、糊入アンプル）を含み得る。連結のための構造は、標的の外側表面上の保護障壁（例えば、衣服、毛髪、装甲）を貫通し得る。一実装では、電極は、標的衣服および／または組織を貫通するためのスピア（例えば、先鋭シャフト、ダーツ点）を含む。スピアは、標的に機械的に連結するために、電極の前方部分から延在する。スピアは、電極の標的への機械的連結の強度を増加させるために、返しを含み得る。
【００１６】
電極は、フィラメントに機械的に連結され、ワイヤ格納部からフィラメントを展開し、発射デバイスから標的へとフィラメントを延在させる。機械的連結は、任意の従来の様式において（例えば、電極内の孔を通して、フィラメントを螺入し、フィラメントを結節し、解螺を防止し、電極の一部に対して、フィラメントを結目に括着し、フィラメントを電極に糊着し、フィラメントの伝導性部分を電極の金属部分に継合（例えば、溶接、ハンダ付け）する）、フィラメントと電極との間に確立され得る。機械的連結は、製造の際、発射に先立って、発射の際、発射後、電極の標的への機械的連結の際、および刺激信号を標的に送達する間、連結を留保するために十分な強度によって、フィラメントと電極を連結することを含む。本発明の種々の態様に従って、好適な機械的連結は、電極の一部内にフィラメントを閉じ込めることによって達成され得る。例えば、電極の内部にフィラメントの一部を閉じ込める。閉じ込めは、機械的連結を封入、保持、留保、維持し、および／または分離に抵抗することを含み得る。閉じ込めは、フィラメントの移動または変形（例えば、伸展、捻転、屈曲）を防止あるいは抵抗することによって達成され得る。後述のように、フィラメントを内部に配備し、内部を覆ってスピアを添着させることによって、一実装では、フィラメントを内部に閉じ込める。
【００１７】
電極は、発射デバイスと標的の電気連結を促進する。電気連結は、概して、電極と関連付けられた標的組織の領域または体積（例えば、２つ以上の電極が使用される時、各電極に対してそれぞれの領域）を含む。本発明の種々の態様に従って、電極の１つ以上の構造は、先行技術電極と比較して、領域または体積内に、より低い電流密度を達成する。
【００１８】
各電極に対して、電気連結は、標的組織と接触して電極を配備する、および／または発射デバイス、展開ユニット、フィラメント、電極、および標的組織との間の１つ以上の間隙内の空気をイオン化することを含み得る。例えば、電極と標的との間に空気の間隙をもたらす、標的に対する電極の配備は、間隙内の空気がイオン化するまで、電極を標的に電気的に連結しない。イオン化は、少なくとも初期において、比較的高電圧（例えば、約１インチの総距離を有する１つ以上の間隙に対して、約２５，０００ボルト）を含む、刺激信号によって達成され得る。初期イオン化後、電極は、標的に電気的に連結されたまま残留する一方、刺激信号は、イオン化を維持するために十分な電流および／または電圧を供給する。
【００１９】
展開ユニットおよび／または電子兵器と併用するための電極は、本発明の種々の態様に従って、本明細書で論じられる機能を果たす。例えば、図１、２、および４〜１０の電極１４２、１６０、２３６、２３８、４００、ならびに１０１８のいずれも、兵器１００から標的に向かって発射され、標的と回路を確立し、標的を通して、刺激信号を提供し得る。
【００２０】
図１の電子兵器１００は、発射デバイス１１０と、展開ユニット１３０と、を含む。発射デバイス１１０は、ユーザ制御１１２と、処理回路１１４と、電源１１６と、信号発生器１１８と、を含む。一実装では、発射デバイス１１０は、筐体内にパッケージ化される。筐体は、展開ユニットのための機械的かつ電気的なインターフェースを含み得る。従来の電子回路、プロセッサプログラミング、推進力、および機械的技術が、使用され得るが、本明細書に論じられる場合を除く。
【００２１】
ユーザ制御は、兵器の動作を始動させるように、ユーザによって操作される。ユーザ制御１１２は、ユーザによって操作される、引金を含み得る。ユーザ制御１１２が、発射デバイス１１０から別個にパッケージされる時、任意の従来の有線または無線通信技術が、ユーザ制御１１２を処理回路１１４とリンクさせるために、使用され得る。
【００２２】
処理回路は、電子兵器の機能の全部ではないにしても、その多くを制御する。処理回路は、ユーザ制御に応答して、１つ以上の電極の発射を始動させ得る。処理回路は、信号発生器の動作を制御し、刺激信号を提供し得る。例えば、処理回路１１４は、ユーザ制御１１２から、電極を発射させ、刺激信号を提供するための兵器のユーザ操作を示す、信号を受信する。処理回路１１４は、発射信号１５２を展開ユニット１３０に提供し、１つ以上の電極の発射を始動させる。処理回路１１４は、信号発生器１１８に信号を提供し、刺激信号を発射される電極にもたらし得る。処理回路１１４は、従来のマイクロプロセッサと、メモリと、を含み、メモリ内に格納された命令（例えば、プロセッサプログラミング）を実行し得る。
【００２３】
電源は、エネルギーを提供し、電子兵器を動作させ、刺激信号をもたらす。例えば、電源１１６は、エネルギー（例えば、電流、電流のパルス）を信号発生器１１８に提供し、刺激信号をもたらす。電源１１６はさらに、電力を提供し、処理回路１１４およびユーザ制御１１２を動作させ得る。携帯電子兵器の場合、電源は、概して、バッテリを含む。
【００２４】
信号発生器は、標的を通して、送達のための刺激信号を提供する。信号発生器は、電源によって提供されるエネルギーを変換し、好適な特性（例えば、イオン化電圧、電荷送達電圧、電流パルス当たり電荷、電流パルス反復率）を有する刺激信号をもたらし、標的運動を妨害し得る。信号発生器は、上述のように、フィラメントに電気的に連結し、標的を通して、刺激信号を提供する。例えば、信号発生器１１８は、従来の刺激信号（例えば、１秒当たり１７パルス、各パルスは、空気をイオン化可能であって、各パルスは、イオン化後、約８０マイクロクーロンを約４００オームのインピーダンス（例えば、イオン化後）を有するヒト標的に送達する）を、そのそれぞれのフィラメント（例えば、格納部１４０内のワイヤ）を介して、展開ユニット１３０の電極１４２に提供する。信号発生器１１８は、刺激インターフェース１５０を介して、ワイヤ格納部１４０内に格納されるフィラメントに電気的に連結される。
【００２５】
展開ユニット（例えば、カートリッジ、弾倉）は、発射デバイスから、１つ以上の電極の発射を始動させるための発射信号と、標的を通して送達するための刺激信号と、を受信する。使用済み展開ユニットは、使用済み展開ユニットの一部または全部の電極が発射された後、使用されていない展開ユニットと交換され得る。使用されていない展開ユニットは、発射デバイスに連結され、付加的電極を発射可能にし得る。展開ユニットは、インターフェースを介して、発射デバイスから、展開ユニットの機能を果たすための信号を受信し得る。
【００２６】
例えば、展開ユニット１３０は、２つ以上のカートリッジ１３２〜１３４を含む。各カートリッジ１３２〜１３４は、推進剤１４４と、１つ以上の電極１４２と、ワイヤ格納部１４０と、を含む。ワイヤ格納部は、各電極のためのフィラメントを格納する。各フィラメントは、上述のように、電極に機械的に連結する。各フィラメントは、本明細書に論じられるように、電極に電気的に連結し得る。処理回路１１４は、発射信号１５２を介して、選択されたカートリッジに対して、推進剤１４４の起動を始動させる。推進剤１４４は、標的に向かって、１つ以上の電極１４２を推進させる。各電極は、ワイヤ格納部１４０内のそれぞれのフィラメントに連結される。各推進体が標的に向かって飛行するのに伴って、各電極は、そのそれぞれのフィラメントをワイヤ格納部１４０から展開する。信号発生器１１８は、刺激インターフェース１５０および電極１４２に連結されたフィラメントを介して、標的を通して、刺激信号を提供する。
【００２７】
電極は、本発明の種々の態様に従って、任意の組み合わせにおいて、以下の機能のうちの１つ以上を果たし得る：フィラメントを電極に結合し、フィラメントを展開し、標的における材料または組織を穿刺し、標的の材料または組織内に突刺し、イオン化に先立って、または刺激電流を伝導させる間、電場を集束させ、１つ以上の間隙にわたって、刺激電流のためのイオン化経路を形成し、標的組織の領域および／または標的組織の体積に対して、電流密度を伝播させる。
【００２８】
例えば、図１Ｂの電極１６０は、上述の電極１４２の実装として使用され得る。図１Ｂ上に示される線は、標的１６４を通して電流が伝導される経路を例証する（例えば、電荷送達とも呼ばれる、刺激のためのイオン化の場合）。これらの線上の矢印は、説明を明確にするために、電流に対して、単一極性を示す。任意の従来の極性または複数の極性の電流が、種々の回数で示される線のいずれかにおいて、１つ以上の方向に流れ得る。電極１６０は、フィラメントを結合および展開する、１つ以上の構造１６１と、電極を標的における材料（例えば、衣服）または組織に機械的に連結し、そのような材料または組織内に突刺し、電場を集束し、刺激電流のためのイオン化経路を形成する、１つ以上の構造１６２と、電場を集束し、刺激電流のためのイオン化経路を形成し、標的組織の領域および／または標的組織の体積に対して、電流密度を伝播させる、１つ以上の構造１６３と、を含む。便宜上のためだけに、以下の説明では、構造１６１〜１６３は、いくつかの実装では、複数であるが、単数形として、結合構造１６１、機械的連結構造１６２、および伝播構造１６３と称される。
【００２９】
結合構造は、上述のように、フィラメントに取着され、推進され、およびフィラメントを標的に展開するための質量と、形状と、表面と、を有する。従来の質量、形状、および表面も、採用され得る。例えば、結合構造は、略円筒形質量と、フィラメントを把持する表面を具備する内部と、標的への効率的推進および正確な飛行のための好適な空気力学的特性を具備する外部表面と、を有し得る。結合構造は、絶縁体を含む、または絶縁材料（１つまたは複数）から成り得る。従来の金属および／またはプラスチック加工技術も、使用され得る。
【００３０】
集束は、電場束密度の生成を含む。集束のための構造は、概して、電場密度が、湾曲表面（例えば、点、先端、縁、角）上で増加されるため、比較的小半径の曲率を有する、伝導性表面を含む。集束のための構造は、伝導性材料から形成され得る。
【００３１】
機械的連結構造は、機械的連結方法が実装されるために好適な形状であって、かつイオン化経路を形成し、刺激信号電流を伝導するために好適な形状および材料を有する。接着剤が連結のために使用される時、機械的連結構造は、標的における材料および／または組織と衝突するために、比較的鈍的な表面（例えば、比較的大きな接着表面）を有し得る。穿刺および突刺が連結のために使用される時、機械的連結構造は、標的における材料および／または組織を穿刺するために十分な先端を具備する、比較的に薄いシャフトまたは複数の薄いシャフトを有し得る。機械的連結構造の先端が、標的組織の範囲内における唯一の導体（例えば、イオン化のための限定された刺激信号電圧）である場合、機械的連結構造のそのような先端は、標的組織への経路のイオン化のために、電場束を集束させる伝導点を有する。機械的連結構造の少なくとも点、またはその大部分、あるいは全部が、伝導性であって、フィラメントから、刺激信号（例えば、任意の極性における電流）を受信し、標的組織を通過させ得る。刺激信号の受信は、本明細書では、機械的連結構造の起動と呼ばれる。機械的連結構造の伝導性表面は、標的組織への間隙内の空気をイオン化するように集束させる、および／または電極の別の構成要素への間隙内の空気をイオン化するように集束させるために位置され得る。そのような間隙は、機械的連結構造が電極の別の導体に対して位置付けられる時、省略され得る。機械的連結構造は、結合構造に依存し、フィラメント、伝播構造、および標的組織のいずれかに対して、固定関係において、機械的連結構造を保持し得る。機械的連結構造は、絶縁体（例えば、結合構造によって把持される保定部分、穿刺および突刺構造の一部または全部の塗膜）を含み得る。従来の金属形成、鋭利化、塗膜、接着剤分注、および接着技術も、使用され得る。
【００３２】
伝播構造は、集束および形成を達成し、イオン化を始動させ、伝播を達成し、標的組織を通して、刺激信号を送達する。伝播は、機械的連結構造を通る電流経路に加え（それと平行して）、刺激信号電流のための電流経路の形成および使用を促進することを含む。伝播は、標的組織の領域または体積内に集束させ、そうでなければ、機械的連結構造の先端で生じるであろう、電場束密度を縮小させることを含む。伝播構造は、領域または体積全体を通して、電場を伝播させるための当技術分野において周知の任意の形状を有し得る（例えば、アンテナ、放熱器、イオン化装置、電場放電器、点火器、スパーク成形装置）。伝播構造は、伝導性材料を含み、さらに、絶縁材料を含み、例えば、伝播構造の望ましくない表面および／または場所からのイオン化を抑制し得る。伝播構造は、標的組織を穿刺（例えば、埋入、突刺、刺入）し得る。従来の金属およびプラスチック形成、鋭利化、および塗膜技術も、使用され得る。
【００３３】
イオン化経路を形成する際に伴う構造は、比較的高温を被るために好適な材料を含み得る。一実装では、１つ以上のイオン化経路を形成する際に伴う構造の摩耗は、特定の標的との電極、展開ユニット、および／または電子兵器の使用の証拠を収集し、その使用程度を記録するための手助けとなる。
【００３４】
図１Ｂに従う種々の実装では、構造１６１〜１６３は、所望の１つ以上の経路１６５のための伝導性を支持するための必要に応じて、従来の製造技術（例えば、鋳造、機械加工、圧着、杭打、締結、接着、組立）を使用して、伝導性材料および／または非伝導性材料によって実装され得る。間隙に隣接する、図１Ｂに図式的に示される電流経路は、間隙に隣接する構造内に組み込まれ得る。例えば、経路１７１は、一実装では、間隙１８３に向かって延在する導体として実装され、さらに別の実装では、経路１７１は、間隙１８３に隣接して位置する、伝播構造１６３の伝導性部分に対応する。同様に、経路１７３および１７８は、結合構造１６１の部分に対応し、経路１７４および１７６は、機械的連結構造１６２の部分に対応し、経路１７２、１７７、および１７９は、それぞれ、間隙１８３、１８２、および１８１に近接する標的組織の部分を表し得る。経路１７０は、標的組織に当接する、伝播構造１６３の一部として実装され得る。経路１７５は、結合構造１６１と機械的連結構造１６２との間の継合または当接接触を表し得る。経路１８０は、標的組織１６４に当接または刺入する、機械的連結構造１６２の一部に対応し得る。
【００３５】
機械的連結構造１６２および伝播構造１６３は両方とも、経路１８０および１７０によって表されるように、標的組織に接触し得る。経路１８０および１７０は、同時に、刺激電流を伝導し得る。刺激電流は、その結果、経路１８０と１７０との間を分割する。
【００３６】
伝播構造１６３は、標的組織内を穿刺および／または突刺する能力を具備せず、標的組織に当接する能力を有し得る。
【００３７】
伝播構造１６３が、標的組織を穿刺する能力を有する時、機械的連結構造１６２は、好ましくは、伝播構造１６３の伝導性部分より深い深度まで、標的組織内に機械的連結構造１６２の伝導性部分を配備可能であるように、設計および／または配列される。
【００３８】
機械的連結構造１６２および伝播構造１６３の一方または両方は、刺激信号の電圧が、間隙１８２および１８３の一方または両方内の空気をイオン化するために十分であり得るように、標的組織の十分に近傍にあり得る。経路１７７および１７２は、同時に、刺激電流を伝導し得る。刺激電流は、その結果、経路１７７と１７２との間を分割する。
【００３９】
経路１６５の２つ以上の経路が形成される時、刺激電流は、形成される経路（経路１６５の包含的ＯＲ）間を分割する。電極の環境変化（例えば、他方に対する電極および／または標的の移動、変化する信号発生器出力電圧ＶＡ、標的組織の伝導性の変化）のため、経路１６５のうちの１つ以上が、経時的に（例えば、刺激電流の一連のパルスにわたって）、形成、減衰、および／または再形成し得る。
【００４０】
間隙１８３は、好ましくは、電極１６０と標的１６４との間に位置する。別の実装では、間隙１８３は、電極１６０内に位置する。
電極は、本発明の種々の態様に従って、１つ以上の結合構造１６１（例えば、冗長性のための２つ以上のフィラメント、いくつかの刺激信号のそれぞれに１つ）、１つ以上の機械的連結構造１６２（例えば、穿刺組織の深度低下に伴って、突刺能力が増加する）、および／または１つ以上の伝播構造１６３（例えば、１つのスピアのシャフトの周囲に対称的に配列される、複数の伝播構造、いくつかの機械的連結構造のそれぞれに対して１つ以上の伝播構造）を有し得る。
【００４１】
示される各構造の１つとの動作時、電圧ＶＡは、信号発生器１１８によって、フィラメント１６６および帰還経路１６７にわたって、印加される。帰還経路は、接地または電極１６０に類似する第２の電極（図示せず）を通るものであり得る。電流は、任意の１つ以上の経路１６５によって、標的１６４を通って流れ得る。経路１６５の例示的経路は、表１に説明される。電流が、２つ以上の経路内を流れる時、電流は、電極の物理的寸法、標的に対する電極の位置および配向、ならびに標的の性質（例えば、衣服によって被覆された組織、曝露された組織）を含む、多数の要因に従って、経路間を分割する。
【表１−１】
0005439596.tif 000002
【表１−２】
0005439596.tif 000003
【００４２】
経路１６５は、本発明の種々の態様に従って、特定の実装のために動作可能なように意図される、一式の経路および電極のための一式の用途を表す。上述のように、結合構造１６１は、伝導性である。別の実装では、結合構造１６１は、伝導性ではない。その結果、間隙１８１ならびに経路１７３、１７５、１７８、および１７９は、使用されず、省略され得る。
【００４３】
別の実装では、機械的連結構造１６２は、標的材料および標的組織の穿刺ならびにそのような材料および／または組織内における突刺を達成するために非伝導性部分（例えば、絶縁された伝導性材料、絶縁材料から成る構造）を含み、電場の集束および間隙にわたるイオン化経路の形成を達成するための伝導性部分（例えば、絶縁されていない伝導性材料）を含む。
【００４４】
さらに別の実装では、伝播構造１６３は、電極１６０の他の構造に対する間隙１８３と動作するように意図されない。その結果、間隙１８３および経路１７１〜１７４は、使用されず、省略され得る。
【００４５】
さらに他の実装では、フィラメント１６６は、直接接続によって、または抵抗（図示せず）（例えば、１つ以上の抵抗器）を通した接続によって、機械的連結構造１６２を通して電流を提供し得る。抵抗は、伝播構造１６３を通る非限定電流に有利に働くように、機械的連結構造１６２を通る電流の分割を限定するように使用され得る。抵抗は、機械的連結構造の伝導性部分上の塗膜（例えば、少なくとも、スピアのシャフトの先端および前方部分を塗膜する）として実装され得る。
【００４６】
電極１６０は、本発明に従う種々の実装では、電極１６０および衣服を着用したヒト標的１６４のいくつかの異なる配備において、刺激電流を送達可能である。標的組織は、皮膚下の比較的低い抵抗部分と、皮膚との当接または皮膚の表在部分内への突刺に関連付けられた比較的高い抵抗部分と、を含む。衣服または他の標的材料（例えば、モジャモジャの毛髪）は、空気の間隙によって、皮膚から分離されることが推定される。とりわけ、弾道学的特性に応じて、機械的連結構造１６２の配備（例えば、突刺）は、標的材料内、標的の皮膚内、または標的の皮膚下を含み得る。穿刺能力を殆どまたは全く具備しない伝播構造１６３は、機械的連結構造１６２と同程度に標的組織１６４を貫通するように、機械的連結構造１６２に固定関係にあり得る。
【００４７】
別の配列、例えば、図１Ｃでは、伝播構造１６３は、機械的連結構造１６２に隣接して固定される。そのような配列では、標的１６４の皮膚下の他の組織内への機械的連結構造１６２の突刺後、伝播構造１６３は、空気および／または標的材料（図示されるように）を含有する、あるいは標的の皮膚（図示せず）に当接する、間隙（ＧＡＰ２）によって、標的皮膚から離れて配備を達成し得る。機械的連結構造１６２または伝播構造１６３の配備は、本明細書では、標的の皮膚下組織に最も近い、機械的連結構造１６２または伝播構造１６３のそれぞれの伝導性部分の場所によって画定される。図１Ｃに示される機械的連結構造の部分が伝導性材料であるが、フィラメント１６６に接続されないと仮定すると、伝播構造１６３から機械的連結構造１６２への間隙（ＧＡＰ１）内の空気をイオン化し、伝播構造１６３から標的皮膚への間隙（ＧＡＰ２）内の空気をイオン化した後、電流は、概して、いくつかの二重矢印線によって示されるように、同時に流れる。
【００４８】
さらに別の配列では、伝播構造は、標的組織と接触する。本配列は、ＧＡＰ２のイオン化が必要ではなく、ＧＡＰ１が、空気の代わりに、標的組織を含むという点において、図１Ｃの変形例である。
【００４９】
図１Ｃに例証される電流は、フィラメント１６６から、電極１６０の種々の構造を通って、標的組織１６４に、および帰還経路１６７は、図１Ｄの概略図に従って流れる。電圧ＶＡが、間隙ＧＡＰ１およびＧＡＰ２内の空気をイオン化した後、電流Ｉ１は、皮膚抵抗Ｒ１および他の組織抵抗Ｒ２を通るＩ２として、および、他の組織抵抗Ｒ３を通るＩ３として分割される。ノードＰは、機械的連結構造１６２の一部である。ノードＳは、伝播構造１６３の一部である。図１Ｄに表される集中回路構成要素の値は、電極１６０の１つの配備において、経時的に異なり得る。イオン化電圧は、ＧＡＰ１および／またはＧＡＰ２の寸法を減少させることによって、かつＧＡＰ１内に、空気の代わりに、標的組織を導入することによって、低減され得る。
【００５０】
電子兵器１００は、本発明の種々の態様に従って、電極１６０を参照して本明細書で論じられる種類の２つずつの電極を発射し得、一方の電極は、上述のように、帰還経路において役割を果たす。例えば、図２Ａ〜２Ｂの電子兵器２００は、ユーザが展開ユニットから２つの電極の発射を始動させた直後を示す。電子兵器２００は、展開ユニットの種類の１つとして、１つの現場交換可能カートリッジ２３０を受容し、動作させる、携帯発射デバイス２０２を含む。発射デバイス２０２は、上述のように、電源（交換可能バッテリを有する）と、処理回路と、信号発生器と、を収容する。発射デバイス２０２は、ＴＡＳＥＲ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，Ｉｎｃ．から市販の従来のモデルＸ２６電子制御デバイスとして実装され得る。カートリッジ２３０は、２つのワイヤテザーで繋留された電極２３６および２３８を含む。引金２６４の動作に応じて、電極２３６および２３８は、カートリッジ２３０から、標的（図示せず）に向かって、概して、飛行方向「Ａ」に推進される。電極２３６および２３８が、標的に向かって飛行するのに伴って、電極２３６および２３８は、それぞれ、それらの背後にフィラメント２３２および２３４を展開する。電極２３６および２３８が、標的内またはその近傍に位置付けられると、フィラメント２３２および２３４は、カートリッジ２３０から、それぞれ、電極２３６および２３８に延在する。信号発生器は、フィラメント２３２、電極２３６、標的組織、電極２３８、およびフィラメント２３４によって形成される回路を通して、刺激信号を提供する。電極２３６および２３８は、上述のように、標的の組織に機械的かつ電気的に連結する。
【００５１】
展開ユニットは、上述のように、１つ以上の電極を含み得る。例えば、図２Ｂの展開ユニット２３０（正確な縮尺で描かれている）は、ＴＡＳＥＲ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，Ｉｎｃ．によって市販のモデルＭ２６およびＸ２６電子制御デバイスと併用される、従来のカートリッジの外部寸法、特徴、および動作機能を含む。展開ユニット２３０の場合、各電極は、展開ユニットの筐体内の円筒形ボアから推進され得る。例えば、展開ユニット２３０は、筐体２４２と、カバー２４３と、ワイヤ格納部（図示せず）と、ボア２４４および２４５と、別個の構成要素を備える推進剤システム１４４、接点（１つが図示される）２４７と、ワイヤテザーで繋留された電極２３８および２３６と、を含む。各ワイヤテザーで繋留された電極２３８（２３６）は、それぞれのフィラメント（１つが図示される）２３４と、それぞれの本体２５２（２５１）と、それぞれのスピア２５５（２５４）と、を含む。ワイヤ格納部は、図２Ｂの断面図では、一方のワイヤ格納部が、断面によって除去され、他方が、隠れるように、筐体のボアの平面の両側に位置する。２つの接点は、長方形カバー２４３の角の近傍に、相互に対向して、対角線上に位置する。刺激信号は、発射筒から、展開ユニットを通して、接点を介して、経由される。各接点は、フィラメントのそれぞれの端部に電気的に連結する。例えば、フィラメント２３４の一端は、ワイヤ格納部から出射し、接点２４７に近接する楔２４８によって保持される一方、フィラメント２３４の他端は、上述のように、カバー２４３の近傍のワイヤ格納部の正面から通過し、スピア２５５の近傍を通過し、本体２５２の長さに沿って通過し、電極２３４の後方面に入射する。展開ユニット組立の方法は、とりわけ、任意の実践的順番において、以下を含む：（ａ）筐体のボア内に、ワイヤテザーで繋留された電極アセンブリの電極を配備し、（ｂ）ワイヤ格納部内にフィラメントを格納し、（ｃ）各テザーワイヤを筐体に取着する。方法は、例えば、括弧内に提案されるように、図２Ａ〜２Ｂの構造によって、実践され得る。スピア（２５５）およびフィラメント（２３４）が取着された本体（２５２）は、ボア（２４５）内に供給される。フィラメント（２３４）は、ワイヤ格納部内に整然と配備される。フィラメント（２３４）の遊離端は、楔（２４８）によって、展開ユニット筐体（２４２）に対して、接点（２４７）の近傍に機械的に連結される。フィラメント（２３４）の遊離端は、接点（２４７）に対して当接または保持され得る。カバー（２４３）は、筐体２４２のボアを閉鎖するように搭載される。ボア内への本体の緊密な均一嵌合は、望ましく、上述のように、手動および／または自動組立を促進するように達成される。ある限度を超える、本体の長さに沿った任意の直径は、ボア内への本体の供給を不必要に妨害する。使用時、推進剤は、各本体２５１（２５２）をそれぞれのボア２４４（２４５）から押動させる、ガスの体積を爆発的に提供する。加速、砲口速度、飛行動態、および標的に衝打する精度は、ボアから出るのに伴って、本体の嵌合によって影響を受ける。ある限度を超える、本体の長さに沿った任意の直径は、一定期間、ボアからの本体の推進を不必要���妨害する。
【００５２】
電極１６０を参照して上述の電気連結とは対照的に、他の差異の中でもとりわけ、電子兵器のための従来の電極は、伝播機能を果たさない。例えば、図３の従来の電極３００は、フィラメント３４２を電極３００に結合し、フィラメント３４２を展開する、第１の伝導構造３１０を含み、標的材料（図示せず）または標的組織３３０を穿刺し、標的材料（図示せず）または標的組織３３０内に突刺し、先端に電場を集束させ、電極３００と標的組織３３０との間に存在し得る、空気間隙３５２にわたって、イオン化経路を形成する、先端を有する、第２の伝導構造３２０を含む。刺激電流は、標的組織３３０を通して、２つの経路（経路３５２、３５４の排他的ＯＲ）の一方でのみ、伝導される。線３５４によって表される、第１の代替経路は、第２の伝導構造３２０が標的組織３３０を穿刺する時に生じる。間隙３５２によって表される、第２の代替経路は、第２の伝導構造３２０が、標的組織３３０に接触または突刺しないが、間隙３５２を形成するために十分に近い標的組織に近接する材料内に突刺する時に生じる。
【００５３】
図１Ａ〜１Ｄおよび２Ａ〜２Ｂを参照して上述の機能に従って、一例示的実装では、結合構造１６１は、本体として実装され、機械的連結構造１６２は、スピアとして実装され、伝播構造１６３は、拡散器として実装される。本体およびスピアは、異種材料から成り得る。有意な延性（例えば、亜鉛合金）を具備する材料を含む本体の形成は、フィラメントの結合および／またはフィラメントおよび本体の組立を促進し得る。有意な硬度（例えば、ステンレス鋼合金）を具備する材料を含むスピアの形成は、穿刺、突刺、および集束のための先端の形成を促進し得る。伝播構造の少なくとも一部は、標的組織内またはその近傍での電場の集束を促進する。伝播構造の伝導性部分は、標的組織との接点のために曝露され得る。伝播構造は、伝導性部分と、絶縁された部分と、１つ以上の先鋭表面特徴を有する部分と、を含み得る。伝播は、伝播の不在下で生じるであろう、スピアの先端における電場強度（例えば、磁束）を低下させることを含む。
【００５４】
図１Ａ〜１Ｄを参照して上述の機能に従って、フィラメントは、伝播構造１６３を参照して論じられるように、集束、形成、および伝播を達成するように、電極内に結合され得る。フィラメントとの組立に先立って、そのような電極は、結合構造１６１と、機械的連結構造１６２と、を含み得る。フィラメントとの組立後、そのような電極はさらに、伝播構造１６３を含む、フィラメントを含む。電極は、本体の内部への開口部を通して、フィラメント、次いで、スピアを配備し、本体を成形し、内部からのフィラメントおよび／またはスピアの除去を妨害する（例えば、本体の圧着、本体内へのスピアの杭打、本体の開口部の閉鎖、本体の一部の変形）ことによって、組み立てられ得る。
【００５５】
フィラメントと異なる伝播構造も、使用され得る（例えば、図１０）。フィラメントの一部は、伝播構造としての役割を果たし得るが、付加的伝播構造も使用され得る。フィラメントは、伝播構造に電気的および／または機械的に連結され得る。
【００５６】
本体は、上述のように、結合構造の機能を果たす。本体は、好適に、フィラメントを結合し、フィラメントを展開するための当技術分野において周知の任意のサイズおよび形状を有し得る（例えば、飛行方向に対称の軸を有する、略球形、略円筒形、弾丸形状、涙形状）。種々の実装では、本体は、非伝導性である、伝導性材料を含む、または１つ以上の伝導性部分と１つ以上の絶縁体の組み合わせを含み得る。
【００５７】
スピアは、上述のように、機械的連結構造の機能を果たす。スピアは、好適に、標的の材料および／または組織を穿刺し、標的の材料および／または組織内に突刺し、間隙内の空気のイオン化のために電場を集束させ、間隙にわたってイオン化経路を形成するための当技術分野において周知の任意のサイズおよび形状を有し得る。種々の実装では、スピアは、非伝導性である、伝導性材料を含む、または１つ以上の伝導性部分と１つ以上の絶縁体の組み合わせを含み得る。スピアが、非伝導性（絶縁）材料または表面を含む時、電極１６０の集束および形成機能の一部または全部は、伝播構造（拡散器）によって行なわれ得る。
【００５８】
拡散器は、上述のように、伝播構造の機能を果たす。一実装では、拡散器による伝播は、標的材料および／または組織の特定の領域にわたって均一である、あるいは標的材料および／または組織の特定の体積内で均一である。別の実装では、拡散器による好適な伝播は、均一に達成されない。非均一拡散は、標的組織の領域または標的組織の体積に対して、電場束の熱点をもたらし得る。熱点は、分布、分散、成形、分岐、および／または区分化され得る。熱点は、電場束強度の極大値が生じる領域または体積である。熱点は、極大値および極大値の約８０％までのその周囲を含む。
【００５９】
標的組織を通して、機械的連結構造を介して送達される電流と、標的組織を通して、伝播構造を介して送達される電流との比率は、多くの要因によって影響を受ける。例えば、要因は、スピア、拡散器、および標的組織の間の空間関係（例えば、構造間の距離、配備）；スピアの曝露された伝導性部分、拡散器、電極の本体、および標的組織の間の空間関係；標的組織の伝導性特性、外側標的表面の伝導性特性（例えば、衣服、装甲）；標的組織の化学組成（例えば、汗、血液、近接血管、近接器官組織、近接骨、薬物の存在）；標的の移動；ならびに電子兵器および／またはフィラメントの電気能力（例えば、出力電圧能力、ソースインピーダンス、直列インピーダンス、出力電流能力）を含み得る。
【００６０】
スピア、拡散器、および標的組織のいずれかの間の空間関係は、スピア、拡散器、および標的組織のうちの２つの間の物理的距離を含み得る。そのような物理的距離は、スピア、拡散器、および標的組織のうちの任意の２つの間の電気関係を促進あるいは限定し得る。電気関係の説明は、電気連結が存在するかどうか（例えば、物理的接点を介して、間隙内の空気のイオン化を介して）、電気経路のインピーダンスの規模、および間隙が存在する場合、間隙内の空気をイオン化するために要求される電圧を含む。
【００６１】
スピア、拡散器、および／または標的組織間の空間関係の変化は、スピア、拡散器、および標的組織のうちの任意の２つの間の電気関係を変化させ得る。電気関係の変化は、標的を通して、スピアおよび拡散器を介して、提供される電流の比率を変化させ得る。
【００６２】
空間関係は、電極が標的に向かって発射され、標的に機械的に連結するのに伴って変化し得る。機械的連結は、外側標的表面への連結、標的組織への接触、および標的組織内への埋入を含む。標的の移動は、スピアと標的組織との間の空間関係を変化させ得る。標的移動は、スピアと標的組織との間の物理的距離を増加させ、標的組織内へまたはそれとの接点からスピアを移動させ、スピアが標的組織内に埋入される量を増減させ得る。
【００６３】
拡散器と標的組織との間の空間関係は、電極が標的に向かって発射され、スピアが標的に機械的に連結するのに伴って、変化し得る。拡散器は、標的組織を穿刺する（例えば、埋入する）静止した状態のスピアによって、標的組織から離れた距離に位置付けられ得る。拡散器は、標的組織を穿刺する静止した状態のスピアによって、標的組織に接触（例えば、当接）し得る。拡散器は、標的組織を穿刺する静止した状態のスピアによって、標的組織を穿刺し得る。スピアおよび拡散器のそれぞれの伝導性部分は、拡散器の伝導性部分の配備が、概して、スピアの伝導性部分の配備より非皮膚標的組織から遠くなるように、配列され得る。図１Ｄの抵抗Ｒ３は、抵抗Ｒ２未満であり得る。電流Ｉ３は、電流Ｉ２超であり得る。
【００６４】
拡散器とスピアとの間の空間関係は、拡散器および／またはスピアが標的の材料および／または組織に接触するのに伴って変化し得る。拡散器とスピアとの間の空気の間隙（例えば、ＧＡＰ１）は、電気関係に影響を及ぼし得る。拡散器とスピアとの間の空間関係（例えば、空気の間隙の長さ）の変化（例えば、一方または両方の移動）は、電気関係に影響を及ぼし得る。
【００６５】
拡散器は、可撓性（例えば、恒久的に変形可能、弾性）であり得る。拡散器は、拡散器が標的の材料および／または組織に衝突するのに伴って、移動（例えば、屈曲、変曲、離脱、再位置付け）し得る。可撓性拡散器は、スピアおよび電極の本体に対して、初期位置を有し得る。拡散器の初期位置は、拡散器とスピアとの間の初期長の空気の間隙を確立し得る。電圧は、初期長の間隙内の空気をイオン化し、そうでなければ、相互から絶縁される、拡散器とスピアとの間に電気連結を確立し得る。拡散器と標的の材料および／または組織との接触は、拡散器の有効部分をスピアから離れるように移動させ得る。拡散器がスピアから離れるように移動するのに伴って、拡散器とスピアとの間の空気の間隙の長さが増加する。空気の間隙の長さが増加するのに伴って、拡散器とスピアとの間の電気関係が変化する。
【００６６】
拡散器は、非可撓性であり得る。非可撓性拡散器は、スピアから離れた距離に位置付けられ、拡散器とスピアとの間に空気の間隙を確立し得る。電圧は、間隙内の空気をイオン化し、そうでなければ、相互から絶縁される、拡散器とスピアとの間の電気連結を確立し得る。拡散器と標的組織の接触は、拡散器とスピアとの間の間隙内に標的組織を位置付け得る。間隙内の標的組織は、拡散器とスピアとの間の電気関係を変化させ得る。拡散器は、拡散器による標的組織の貫通を補助し、電場を集束させ、イオン化経路を形成し、および／または電場を伝播させる点を含み得る。拡散器は、標的の材料および／または組織内に突刺する（例えば、そこからの除去を防止する）ための返しを含み得る。拡散器は、拡散器の電場を成形するための１つ以上の伝導性および絶縁部分を含み得る。
【００６７】
電極は、１つ以上の絶縁体を含み得る。絶縁体は、有効伝導を有意に妨害する、任意の材料（例えば、絶縁材、絶縁器、絶縁物質）を含む。空気は、刺激信号の電圧を上回る破壊電圧を有する、ある距離にわたっての、絶縁体としての役割を果たし得る。絶縁体は、電極の構造（例えば、スピアのシャフト、拡散器のシャフト）として、および／または電極の構造の塗膜として、実装され得る。塗膜は、均一であり得る。塗膜は、部分的または非均一であり得る。絶縁塗膜は、ラッカー、亜鉛黒、誘電膜、非伝導性保護層、ポリ‐ｐ‐キシリレンポリマー（例えば、Ｐａｒｙｌｅｎｅ）、ポリ四フッ化エチレン（例えば、Ｔｅｆｌｏｎ）、熱可塑性ポリアミド（例えば、Ｚｙｔｅｌ）を含む。絶縁構造は、プラスチック、ナイロン、繊維ガラス、またはセラミックを含み得る。従来の絶縁技術も、使用され得る。
【００６８】
電極は、１つ以上の拡散器を含み得る。同一電極の拡散器は、異なり得る（例えば、長さ、可撓性、スピアに対する位置、絶縁体に対する位置、電極の本体に対する位置、インピーダンス、材料組成）。各拡散器は、標的を通して、電流の一部を提供し得る。拡散器は、拡散器、電極の他の部分、および／または標的組織の間のそれぞれの空間関係が異なり得る。
【００６９】
拡散器は、標的材料または組織（例えば、伝導性および／または絶縁性）中、内、および／またはそれらを通して、電流を伝播させるために好適な従来の材料（１つまたは複数）から形成され得る。拡散器は、上述のように、標的組織に当接することによって、標的組織に電流を提供する、拡散器と標的組織との間の間隙内のイオン化された空気を介して、標的組織に電流を提供する、および／または拡散器と標的組織内またはその近傍に位置付けられたスピアとの間の間隙内のイオン化された空気を介して、標的組織に電流を提供し得る。
【００７０】
電極の構造内に組み込まれる、絶縁された導体は、標的を通して、導体の曝露された部分（例えば、非被覆、非絶縁、所望の条件下無効化されるように設計される絶縁体）を介して、電流を提供し得る。導体の曝露された部分は、標的組織に直接電流を提供する、あるいは導体の曝露された部分、標的組織、および／または電極の別の伝導性構造との間の間隙内の空気をイオン化するために好適な電圧を提供し得る。
【００７１】
一実装では、拡散器は、フィラメントの一部として実装される。軸方向に絶縁された軸方向フィラメント（例えば、テザーワイヤ）は、フィラメントの導体を曝露する、軸交差切断端部を有する。切断端部および切断から後方のフィラメントの一部は、上述のように、拡散器の機能を果たす。例えば、ある長さまでのフィラメントの切断は、概して、フィラメントの切断端部において、導体を曝露する。切断端部およびフィラメントの一部は、切断端部が、スピアの伝導性部分から離れた距離にあるように、位置付けられ得る。刺激信号の電圧は、フィラメントの導体とスピアの伝導性部分との間の間隙内の空気をイオン化し、間隙内のイオン化の持続時間の間、電気連結を確立し得る。フィラメントの導体とスピアとの間の間隙の小寸法によって、比較的低い電圧（例えば、２００Ｖ〜４００Ｖ）刺激信号で、間隙内の空気をイオン化し得る。
【００７２】
間隙内の空気をイオン化し、拡散器と、電極の別の構造のうちの少なくとも１つと、標的組織との間の経路を確立することは、拡散器の温度を上昇させ得る。温度上昇は、拡散器の一部（および、電極の他の構造）を溶融させ得る。絶縁体の溶融は、絶縁体の形状を変形させ得る。特に、温度の急上昇を通しての導体の溶融は、導体の一部を蒸発、孔食、および／または刻着させ、および／または導体の一部に炭素の蓄積を蒸着させ得る。
【００７３】
間隙内の空気がイオン化され、電流のパルスを提供する度、本発明の種々の態様に従って、導体および／または絶縁体の予測可能部分が、溶融し、電流のパルス（例えば、刺激信号の一部）を提供する累積かつ測定可能指標（例えば、記録、兆候、証拠）をもたらす。そのような指標の分析は、電子兵器の使用に関する情報を提供し得る。例えば、本明細書に論じられるように、電極によって提供される電流の程度を判定するための本発明の種々の態様に従う方法は、イオン化経路が電流の提供の際に形成された電極の対象構造を、同一構造の一式の基準構造と比較することを含む。一式の部材は、摩耗量を分類する。比較の結果は、対象構造の分類の判定を促進し（例えば、一式のうちの１つの部材より摩耗が多く、一式の別の部材より摩耗が少ない）、その結果、対象電極によって提供される可能性のある電流の程度を判定する。
【００７４】
電極は、本発明の種々の態様に従って、本体と、１つ以上のスピアと、１つ以上の拡散器と、を含み得る。本体は、絶縁された部分（例えば、１つ以上の絶縁体）を含み得る。スピアは、絶縁された部分（例えば、１つ以上の絶縁体）を含み得る。拡散器は、絶縁された部分（例えば、１つ以上の絶縁体）を含み得る。フィラメントは、電極の他の構造から絶縁され得る。絶縁された部分は、概して、電流経路形成を制限し、および／または経路形成および電流伝播のための電場を集束させる。
【００７５】
本体は、標的に向かっての飛行方向（例えば、図２Ａの方向Ａ）に対する、前方部分（例えば、正面）と、後方部分（例えば、後面）と、を含む。本体は、スピアおよび拡散器に機械的に連結する。本体の前方部分は、概して、電極の発射に先立って、電極標的に向かっての電極の飛行の間、および電極が標的に機械的に連結された後、標的に向かって配向される。標的に向かっての飛行方向を基準として、本体は、スピアの先端の背後および拡散器の曝露された導体の背後に位置付けられる。本体は、フィラメントに機械的に連結する。本体は、電極の総質量の実質的部分を含み得る。本体は、標的に向かって電極を推進するために、推進力を受容するための表面積を提供する。本体は、推進力に応答して、展開ユニットから推進される。本体が伝導性部分を含む、または全体的に伝導性である実装では、標的組織に近接して位置付けられた本体は、標的に電気的に連結し得る。
【００７６】
スピアは、電極の本体に機械的に連結する。スピアは、本体の前方部分から延在し得る。スピアは、電極を標的に機械的に連結し得る。スピアは、標的の外側表面上の保護障壁を貫通し得る。スピアは、標的組織を貫通し得る。スピアは、標的からの分断を防止し得る。スピアは、標的を通して、刺激信号を送達し得る。スピアは、本明細書に論じられるように、拡散器に電気的に連結し得る。スピアは、本体に電気的に連結し得る。スピアは、拡散器に機械的に連結し得る。
【００７７】
拡散器は、電極の本体に機械的に連結し得る。拡散器は、標的に向かって、本体の前方部分から延在し得る。拡散器は、標的を通して、電流の一部を伝導し得る。拡散器は、上述のように、スピアおよび／または標的に電気的に連結し得る。拡散器は、電極の本体に電気的に連結し得る。拡散器は、スピアに機械的に連結し得る。拡散器は、標的組織に機械的に連結し得る。拡散器は、フィラメントに電気的に連結し得る。
【００７８】
拡散器は、可撓性または非可撓性であり得る。拡散器は、本体、スピア、および／または標的に対して位置付けられ得る。標的内またはその近傍への電極の配備は、本体、スピア、および／または標的に対して、拡散器の位置を変更し得る。拡散器、本体、スピア、および／または標的の間の電気連結は、少なくとも部分的に、本体、スピア、および／または標的に対して、拡散器の位置に依存し得る。
【００７９】
絶縁体は、電気連結を確立する可能性を低減させ得る。絶縁体は、スピアと拡散器との間の間隙内の空気を通して、イオン化経路の形成に影響を及ぼし得る。絶縁体は、拡散器、スピア、本体、および／または標的の間に物理的関係を確立し、標的を通して、スピア、拡散器、および／または本体を介して、電流を提供し得る。絶縁体は、スピアと拡散器との間に空気の間隙を確立し得る。
【００８０】
スピアは、絶縁体を含み得る。絶縁体は、スピアの全部または任意の部分を絶縁し得る。スピアは、部分的または全体的に、電気的に絶縁する材料から形成され得る。絶縁体は、閾値を下回る電圧を有する電流に対して、スピアを電気絶縁するが、閾値を上回る電圧を有する電流に対して、スピアを絶縁し損なう、種類（例えば、厚さ、材料、構造）であり得る。絶縁体は、絶縁体が閾値を上回る電圧を有する電流に対してスピアを絶縁し損ない得る、スピア上の可能性のある場所を確立するように、形成（例えば、成形、塗布、位置付け、除去、部分的に除去、切断）され得る。絶縁体は、拡散器に対して、スピア上またはその近傍に位置付けられ得る。
【００８１】
拡散器は、絶縁体を含み得る。絶縁体は、拡散器の全部または任意の部分を絶縁し得る。拡散器は、電気的に絶縁する材料から部分的に形成され得る。絶縁体は、閾値を下回る電圧を有する電流に対して、拡散器を電気絶縁するが、閾値を上回る電圧を有する電流に対して、拡散器を絶縁し損なう、種類（例えば、厚さ、材料、構造）であり得る。絶縁体は、絶縁体が閾値を上回る電圧を有する電流に対して絶縁し損ない得る、拡散器上の可能性のある場所を確立するように、形成され得る。絶縁体は、スピアに対して、拡散器上またはその近傍に位置付けられ得る。
【００８２】
先端（例えば、点、円錐、面間に鋭角を含む尖突、比較的小直径のシャフトの端部）は、標的の外側表面（例えば、層）および／または標的組織を穿刺するように動作する。スピアの先端は、スピアによる穿刺、突刺、集束、および形成を促進する。拡散器の先端は、拡散器による集束および形成を促進する。先端は、絶縁されると、閾値電圧が絶縁体を破壊し、先端近傍のイオン化および／または先端を通る電流の流れを可能にするまで、電流の流れを抑制（例えば、遮断）する、間隙またはスイッチとして動作し得る。
【００８３】
返しは、電極を標的の材料および／または組織内に突刺（例えば、滞留）し、返しと材料および／または組織との間の機械的連結を留保するように動作する。スピアの返し部分は、機械的分断（例えば、材料または組織からの除去）を防止する。拡散器の返し部分は、標的の材料および／または組織からの拡散器の機械的分断を防止する。
【００８４】
標的を通る刺激信号は、本発明の種々の態様に従って、刺激信号の電流が、標的組織を通して、複数の経路を流れる、標的組織の複数の部分を通して、単一経路内を流れるように、電極によって伝播され得る。
【００８５】
経路は、２つの導体の物理的接点および／または２つの導体間の間隙内の空気のイオン化を通して確立された電気連結を含み得る。間隙は、標的組織を含み得る。
【００８６】
図４〜１１の電極４００は、図１Ａ〜１Ｄを参照して上述の機能を果たす。フィラメント４７０との組立後の電極４００は、本体４４０と、スピア４１０と、拡散器４３０と、を含む。
【００８７】
フィラメント４７０は、本体４４０の後方部分４４４から延在し、電極４００を電子兵器１００の信号発生器１１８に連結する。信号発生器１１８は、フィラメント４７０を通して、電極４００に刺激信号を提供する。フィラメント４７０は、絶縁された導体であって、上述のように、電極４００が組み立てられると、本体４４０に機械的に連結する。刺激信号の不在下、フィラメント４７０は、本体４４０またはスピア４１０に電気的に連結されない。一実装では、フィラメント４７０の直径は、約０．０１５インチであって、内部銅覆鋼導体は、約０．００５インチである。別の実装では、フィラメント４７０の直径は、約０．０１８インチである。
【００８８】
本体４４０は、前方部分４４２と、後方部分４４４と、を含み、両方とも、標的に向かっての電極４００の飛行方向を基準とする。本体４４０は、スピア４１０に機械的に連結する。本体４４０は、スピア４１０に電気的に連結し得る。本体４４０は、フィラメントおよびスピアが導入される、内部を含み得る。内部は、任意の従来の様式で閉鎖され得る。一実装では、本体４４０は、軟性金属合金（例えば、亜鉛合金）であって、内部を閉鎖するように、変形を促進する。一実装では、本体４４０は、直径約０．２１３インチを有する。
【００８９】
スピア４１０は、任意の従来の電気的伝導性材料（例えば、金属、半導体、超伝導体、ナノ材料）、例えば、ステンレス鋼から形成される。スピア４１０は、先端４１２と、返し４１４と、を含む。スピア４１０は、スピア４１０上またはその１つ以上の部分（４２０、４２４、および／または４１２）を含む、絶縁体を含み得る。別の実装では、絶縁体は、省略され、スピア４１０が、伝導性表面（例えば、４１２、４２４、４２０）を有する。スピア４１０のタング６１０（図６）は、スピア４１０を本体４４０に機械的に連結する。スピア４１０は、本体４４０に電気的に連結し得る。スピア４１０は、本体４４０の前方部分４４２から、標的に向かって、標的に向かっての飛行方向に対して、前方に延在する。一実装では、スピア４１０は、直径約０．０３５インチと、長さ約０．２５から約０．５５インチ、好ましくは、約０．４０インチと、を有する。
【００９０】
本発明の種々の態様に従って、拡散器４３０は、フィラメント４７０の端部分を含む。フィラメント４７０は、本体４４０の後方部分４４４に入射し、本体４４０の内部を通過し、本体４４０の前方部分４４２から延在する。フィラメント４７０の端部分は、前方部分４４２の前方に延在し、本明細書に論じられるように、拡散器の機能を果たす。
【００９１】
電極４００およびその構成要素の種々の寸法は、拡散器４３０の動作に影響を及ぼす。本体４４０は、対称７０２の中心軸を中心として、直径７０６（図７）を有する。スピア４１０は、軸７０２と一致する対称の中心軸を中心として、直径７０８を有する。フィラメント４７０は、対称７０４の中心軸を中心として、直径７１０を有する。軸７０４は、上述のように、集束、形成、および伝播を含む、拡散器機能をもたらす、種々の距離および角度を画定するために、作用点７２１を通して、拡散器４３０の導体の中心を追従する。
【００９２】
拡散器４３０は、絶縁体４５０と、導体４６０と、を含む。絶縁体４５０は、導体４６０を封入する。絶縁体４５０は、導体４６０が、導体４６０と本体４４０またはスピア４１０との間の物理的接点を介して、本体４４０およびスピア４１０に電気的に連結するのを防護する。拡散器４３０は、導体４６０を大気に曝露させるように切断された、導体４６０の絶縁されていない端部を含む、作用点７２１を含む。フィラメント４７０の端部分は、概して、スピア４１０に対する（例えば、飛行方向に）湾曲の接線の角度７１６として説明される、半径を中心とする湾曲上に形成される。角度７１６は、標的材料および／または組織との衝撃で、作用点７２１をスピア４１０から離れるように移動させるために十分なものであって、例えば、１０度から９０度の範囲内、好ましくは、約４５度である。
【００９３】
拡散器４３０およびその作用点７２１は、使用時、作用点７２１が、刺激信号電流のための１つ以上のイオン化経路を生成するように形成され、初期位置が与えられる。好ましい位置付けは、スピア４１０を通しての経路より標的組織を通して経路を作成する可能性が高い、および／または本体およびスピアが電気的に連結される時、本体４４０を通しての経路よりスピア４１０を通して経路を作成する可能性が高くなり得る。製造を容易にするために、フィラメント４７０は、本体４４０の接線で切断され、拡散器４３０を形成し得る。概して、本体４４０に対する拡散器４３０の前方区間７１４を増加させることは、拡散器４３０から本体４４０へのイオン化の可能性を低下させる（また、逆起動とも呼ばれる）。概して、スピア４１０からの拡散器４３０のスタンドオフ距離７２０を増加させることは、拡散器４３０からスピア４１０へのイオン化の可能性を低下させ、標的組織を通したイオン化経路の可能性を上昇させる。長さ７１２を有する絶縁後方部分と、長さ７１３を有する伝導性前方部分と、を含む、スピアの場合、概して、長さ７１２を増加させることは、拡散器４３０から標的組織へのイオン化の可能性を上昇させる。
【００９４】
例えば、拡散器４３０は、拡散器４３０が、正面部分４４２（例えば、角度７１６は、約９０度である）に対して（例えば、平行に）押圧されるが、拡散器４３０が、本体４４０を越えて延在しない、またはその周囲に巻着しないような長さに切断され得る。本体直径である、距離７０６が、約０．２１３インチである時、スピア直径は、約０．０３５インチであって、フィラメント４７０は、スピア４１０に対して並置され、拡散器４３０は、本体４４０の正面部分４４２から約０．０８９インチの長さ（例えば、直線時）に対して、本体４４０の接線で切断される。その結果、角度７１６に応じて、作用点７２１までの前方区間である距離７１４は、フィラメント４７０の直径の半分（例えば、０．００７５インチ）から本体４４０の直径の半分（例えば、０．１０７インチ）の範囲内であって、好ましくは、約０．０８９インチである。角度７１６が約４５度である時、前方区間７１４は、約０．０６３インチである。拡散器４３０の長さを増加させることは、例えば、角度７１６が約９０度である時、作用点７２１と本体４４０との間のイオン化の可能性を低下させ得る。
【００９５】
拡散器の作用点に最も近いスピアの伝導性部分は、本明細書では、スピア起動の場所と呼ばれる。スピアのシャフト部分が、絶縁されていない伝導性材料を含む時、スピア起動の場所は、例えば、作用点７２１からスピア４１０上の最も近い点７２３までの距離７２０であり得る。スピアは、後方部分と、前方部分と、を含み得る。例えば、スピア４１０は、本体４４０の前方部分４４２から境界４１５までの長さ７１２を有する後方部分４２０を含み、さらに、境界４１５から先端４１２までの長さ７１３を有する前方部分４２４を含む。後方部分４２０が非伝導性外部表面を有し（例えば、絶縁体、絶縁体によって被覆される導体を含む）、前方部分４２４が伝導性外部表面を有する実装では、スピア起動の場所は、作用点７２１から距離７１８にあり得る。
【００９６】
スピア４１０に電気的に連結される伝導性本体４２０を有する実装では、前方起動距離７１８は、後方起動距離７１４未満であって、スピア起動が標的組織を通して、またはその近傍で生じる可能性を増加させ得る。
【００９７】
スピア起動の場所７２３から拡散器４３０の作用点７２１までの距離は、スタンドオフ距離７２０を画定する。本発明の種々の態様に従って、スタンドオフ距離は、フィラメント４７０の直径の半分超であって（例えば、小角度７１６）、拡散器４３０の長さ未満である（例えば、大角度７１６）。一実装では、距離７２０は、角度７１６が、約４５度であって、フィラメント４７０の直径が、約０．０１５インチであって、拡散器長が、約０．０８９インチであって、および前方起動距離７１８が、約０．０８９インチである時、約０．０５インチである。
【００９８】
拡散器は、標的との衝撃で変形するように設計され得る（例えば、延性、可撓性）。電極の他の部分に対する拡散器の作用点の位置（例えば、スタンドオフ距離）は、電極の製造によって、かつ展開に先立って、設定された初期位置から、衝撃および／または標的の貫通で、変化し得る。例えば、標的１６４（組織または材料）内へのスピア４１０の貫通は、スピア４１０および本体４４０に対して、拡散器４３０の位置を変化させ得る。そのような位置変化は、角度７１６の変化、スタンドオフ距離７２０の変化、前方起動距離７１８の変化、および／または後方起動距離７１４の変化を含み得る。位置変化は、概して、作用点７２１、スピア４１０、本体４４０、および標的組織１６４間の１つ以上の電気関係を変化させる。これらの電気関係は、いくつかの可能性のあるイオン化経路のうちのどの１つ以上が、イオン化された状態となり、刺激信号の電流を伝導するかを判定し得る。概して、より短い経路は、イオン化され、より長い経路は、イオン化されない。
【００９９】
電極４００の寸法、電極配備、および動作の実施例は、表２に説明される。本実装では、本体４４０は、本体４４０の内部のスピア４１０に電気的に連結される。スピア４１０は、前方部分４４２から先端４１２までの伝導性表面（例えば、スピアは、ステンレス鋼である）を有する。さらに、先端４１２は、作用点７２１から標的組織を通しての（ａ）伝導、（ｂ）作用点７２１から標的組織、スピア４１０までのイオン化（例えば、前方起動）、および／または（ｃ）本体４４０までのイオン化（例えば、後方起動）の後にのみ、帰還経路に対して、電圧を有する。
【表２】
0005439596.tif 000004
【０１００】
標的との衝突の際、電極４００は、衝撃の慣性および／または標的の動きのため、最初に、表１の行１に従って、続いて、表１の行２に従って、伝播を行ない得る。
【０１０１】
別の実装では、スピア４１０は、上述のように、絶縁された後方部分４２０と、境界４１５と、絶縁されていない前方部分４２４と、を含む。本体４４０は、本体４４０の内部のスピア４１０に電気的に連結されない。絶縁体４２０は、上述のものを含む、任意の従来の電気的絶縁材料から形成され得る。例えば、スピア４１０の絶縁された部分４２０の直径は、約０．０３５インチであり得る。電極４００の本実装の寸法、電極配備、および動作の実施例は、表３に説明される。
【表３】
0005439596.tif 000005
【０１０２】
絶縁体は、スピア４１０の表面に適用され、絶縁体４２０を形成し得る。パリレン絶縁材の場合、適用される絶縁体の厚さは、０．１マイクロメートルから７６マイクロメートルの範囲内、好ましくは、６０マイクロメートル厚である。
【０１０３】
スピア４１０の形状は、絶縁体４２０の性能に影響を及ぼし得る。例えば、スピア４１０の先端４１２または返し４１４のサイズおよび幾何学形状は、適用される絶縁体の厚さを制限し得る。スピア４１０上の位置における絶縁体４２０の厚さの減少は、スピア４１０を通って電流が流れるのを防止するための先端４１２および／または返し４１４に近接する絶縁体の容量を低下させ得る。閾値を超えるスピア４１０への電圧の印加は、先端４１２または返し４１４近傍の絶縁体４２０を破壊し、電流をスピア４１０を通って標的内へと流れさせ得る。
【０１０４】
拡散器は、本発明の種々の態様に従って、上述のように、標的を通して、電流を提供する証拠をもたらし得る。拡散器を通る実質的にすべての電流が、拡散器の導体における間隙のイオン化を介して伝導されると、導体の孔食程度は、標的組織を通して送達される電流に直接比例し得る。拡散器を通る実質的にすべての電流が、拡散器の絶縁体における間隙のイオン化を介して伝導されると、絶縁体の溶融は、標的組織を通して送達される電流に直接比例し得る。
【０１０５】
例えば、標的を通して電流を提供するのに先立って、拡散器４３０の絶縁体４５０および導体４６０は、新しく製造されたフィラメントの外観を有する。新しく製造された拡散器は、孔食、刻着、溶融、ならびに拡散器の絶縁体および導体上に電流を提供する他の物理的証拠が欠如している。例えば、拡散器４３０の先端は、フィラメント４７０をフィラメント４７０の長さに対して直交に切断することによって形成される。電流を搬送するのに先立って、導体４６０は、拡散器４３０の先端を視認し、拡散器４３０の長さを検証することによってのみ可視であって、絶縁体４５０の縁は、約９０度の角度を形成する。拡散器４３０が、電流を提供するのに伴って、導体４６０および絶縁体４５０は、空気の間隙にわたるイオン化および電流のアーク放電によって加熱され得る。そのような電流が、拡散器４３０を介して、継続して送達されるのに伴って、絶縁体４５０は、溶融し、図８に示されるように、導体４５０の切断縁を円唇化し、導体４６０を曝露させる。拡散器４３０を通したそのような電流の継続送達は、図９に示されるように、絶縁体４５０の付加的溶融および円唇化および導体４６０の付加的曝露をもたらす。絶縁体４５０の円唇化および導体４６０の曝露の量は、拡散器４３０を介して送達される電流の量に比例する。電流が、実質的に等電荷のパルスとして送達される時、円唇化および曝露の量は、標的組織を通して送達される電流のパルスの量に相関し得る。
【０１０６】
拡散器４３０を通しての電流の送達は、絶縁体４５０および導体４６０の表面を改変させ得る。拡散器４３０を通しての電流の送達は、絶縁体４５０および導体４６０の表面上に、孔食、刻着、蒸発、および炭素蓄積をもたらす。絶縁体４５０および導体４６０の表面の改変の量は、上述で参照することによって組み込まれた条項において論じられるように、拡散器４３０を通して送達される電流の量および／または送達される電流のパルスの量に比例する。
【０１０７】
絶縁体４５０および導体４６０の分析は、標的を通して送達された電流の量の証拠を提供する。
【０１０８】
絶縁体４５０および導体４６０の表面上の孔食、刻着、蒸発、および炭素蓄積の量は、刺激信号の送達の際に生じたイオン化の回数に比例する。使用に先立って、拡散器をある形状に形成することは、電極を通る電流の送達を測定および比較する際の基準を提供する。好ましくは、拡散器の先端は、上述のように、規則的（例えば、直交）縁を有するように形成される。
【０１０９】
電極の別の実装では、本発明の種々の態様に従って、電極は、標的との衝撃で変形されないように意図される、拡散器を含む。そのような拡散器の作用点の位置は、電極の他の構成要素に対して維持されるため、電極は、２つ以上のそのような拡散器を含み得る。例えば、図１０の電極１０１８は、本体１０４０と、スピア１０１０と、第１の拡散器１０２０と、第２の拡散器１０３０と、を含む。電極１０１８は、上述のように、電極１６０の機能を果たす。本体１０４０、スピア１０１０、ならびに拡散器１０２０および１０３０はそれぞれ、上述のように、それぞれ、本体、スピア、および拡散器の機能を果たす。例えば、本体１０４０は、本体４４０と同様に実装され得るが、フィラメント（図示せず）は、イオン化の不在下、拡散器１０２０および１０３０に電気的に連結され、本体１０４０から絶縁され、スピア１０１０から絶縁される。
【０１１０】
本体１０４０は、本体１０４０の内部のフィラメントと拡散器との間のイオン化を促進するように形成され得る。イオン化の少なくとも一部を制御環境下に置くことは、拡散器を通して送達される電流の量に伴う、導体（例えば、本体１０１０内のフィラメント、拡散器、付加的表面）および／または絶縁体（本体１０１０内のフィラメント、拡散器、付加的絶縁体）に対する変化の相関を促進する。
【０１１１】
スピア１０１０は、上述のように、電気的伝導性材料（例えば、ステンレス鋼）から形成される、絶縁材料から形成される、または伝導および絶縁材料の組み合わせから形成され得る。説明を明確にするために、スピア１０１０は、以下の議論では、拡散器１０２０および１０３０に近接して伝導性材料を含む。
【０１１２】
スピア１０１０は、スピア４１０に類似する先端および返し（図示せず）を含む。スピア１０１０は、任意の従来の様式において、本体１６４０に機械的に連結される。スピア１０１０は、本体１０４０に電気的に連結し得る。スピア１０１０は、標的に向かっての飛行方向に対して、本体１０４０の前方部分１０４２から前方に延在する。
【０１１３】
一実装では、スピア１０１０は、標的組織を通して、拡散器１０２０および１０３０から電流の伝播を促進するように、全体的に絶縁される。そのような実装では、スピア１０１０は、集束、形成、または伝導機能を果たさない。
【０１１４】
拡散器は、本体の結合機能に加えて、またはその代わりに、結合機能を果たし得る。拡散器が、本体に機械的に固定されると、拡散器へのフィラメントの機械的連結によって、フィラメントを本体に結合する。
【０１１５】
拡散器１０２０および１０３０は、本体１０４０の前方部分１０４２、スピア１０１０、ならびに本体１０４０および／またはスピア１０１０の中心対称１０４８の軸のうちの少なくとも１つに対して、対称的に配列される。拡散器１０２０および１０３０は、示されるように、構造的かつ機能的に同等であり得る。対称配列によって、少なくとも１つの拡散器および標的の材料または組織の近接が促進される。
【０１１６】
拡散器１０３０は、任意の従来の電気的伝導性材料から形成される。拡散器１０３０は、本体１０４０の前方部分１０４２に機械的に連結する。拡散器１０３０は、前方部分１０４２の前方に延在する。拡散器１０３０は、物理的接点を通して、本体１０４０またはスピア１０１０に電気的に連結しない。拡散器１０３０は、拡散器１０３０とスピア１０１０との間の間隙１０５４内の空気のイオン化を介して、スピア１０１０に電気的に連結し得る。拡散器１０３０は、上述のように、フィラメント（図示せず）の導体に電気的に連結する。
【０１１７】
好ましくは、拡散器１０３０は、可能な限りスピア１０１０から離れて配備される一方、依然として、前方部分１０４２上に位置付けられる。例えば、本体１０４０の直径１０４４が約０．２１３インチである時、拡散器の長さ１０５０は約０．８９インチであって、拡散器の直径は約０．０１５インチであって、スピア１０１０および拡散器１０３０の表面の最小分離１０５４は、約０．０７インチである。
【０１１８】
標的における電極配備が、スピア１０１０ならびに拡散器１０２０および１０３０のうちの１つ以上の両方による、標的組織の穿刺を含む時、標的組織は、スピア１０１０と拡散器との間に介在される。スピア１０１０の起動は、標的組織を通る電流経路を伴う。電流経路は、１つ以上の拡散器および標的組織を通る帰還経路から形成され得る。
【０１１９】
拡散器は、先端１０３２と、シャフト１０３１と、を有し得る。先端は、上述の機械的連結構造またはスピアの先端に、構造および機能上類似し得る。先端は、伝導性であり得る。拡散器は、先端を除き、拡散器（例えば、シャフト）を電気的に絶縁する、絶縁体を含み得る。それによって、拡散器の作用点は、先端、好ましくは、電場束を集束させるための先端の先鋭部分に制約される。集束は、初期において、スピア１０１０から離れて電場束を指向し、イオン化および／または電流経路が、標的組織を含む可能性を増加させ得る。
【０１２０】
拡散器のシャフトは、発射および標的材料または組織との衝突を通して、先端と電極の他の構成要素との間の距離１０５４を維持し得る。維持は、飛行方向に、拡散器（例えば、シャフト）の中心軸を整合することによって達成され得る。
【０１２１】
別の実装では、拡散器のシャフトは、標的材料または組織との衝撃で、電極の他の構成要素から離れて先端を指向し、経路を増加させる、または標的組織を通る電流の経路の量を増加させる。例えば、スピア１０１０から離れて先端１０３２を指向することは、初期において、拡散器１０３０（または、シャフト１０３１）の中心軸（図示せず）を飛行方向から若干逸れて整合することによって達成され得る。そのような実装では、シャフト１０３１は、標的組織の引裂を回避するように屈曲し得る。
【０１２２】
拡散器１０３０は、標的材料および／または組織を穿刺し得る。標的材料および／または組織が、拡散器１０３０とスピア１０１０との間の間隙に進入すると、拡散器１０３０とスピア１０１０との間の電気関係が変化する。標的組織が、拡散器１０３０とスピア１０１０との間に位置付けられるが、拡散器１０３０からスピア１０１０への電流のアーク放電の可能性は、低減され得、フィラメント（図示せず）によって、拡散器１０３０を通して標的組織内へと提供される電流の規模は、増加し得る。
【０１２３】
電極の構成要素としての上述の構造は、本発明の種々の実装において、従来の機械的および電気的技術を使用して、組み合わせられ得る。例えば、本体およびスピアは、１つの構造として、１つの材料から形成され、スピアを本体と組み立てるコストを回避し得る。
（実施例）
【０１２４】
第１に、展開ユニットは、標的の組織を通して、電流を提供する。電流は、標的による自発的移動を抑制する。展開ユニットは、筐体と、少なくとも１つの電極と、少なくとも１つのフィラメントと、推進剤と、を含む。フィラメントの端部は、電極に機械的に連結される。電極は、電流の伝播のための手段を含む。
【０１２５】
動作時、推進剤は、筐体から標的に向かって電極を推進し、展開ユニットから標的に向かってフィラメントを延在させる。電極の構造は、電極を標的内に機械的に連結する。フィラメントは、電流を伝導する。電流を伝播する手段の位置および配向のため、電極によって標的の組織内に伝導されるより、フィラメントから組織の表面に電流を多く通過させる。
【０１２６】
第２に、展開ユニットは、信号発生器から標的の組織を通して電流を提供し、標的による自発的移動を抑制する。展開ユニットは、フィラメントと、筐体と、電極と、推進剤と、を含む。フィラメントは、電流を伝導する。筐体は、フィラメントの第１の端部を留保する。電極は、初期において、筐体内にある。動作時、筐体内の推進剤は、筐体から電極を推進し、標的に向かって、フィラメントを展開する。電極は、本体と、２つの構造と、を含む。本体は、フィラメントの第２の端部近傍のフィラメントに機械的に連結される。第１の構造は、展開後、本体を標的に機械的に連結する。第２の構造は、本体によって支持され、フィラメントから電流を伝播し、第１の構造を通して、かつ平衡を保ちながら、第２の構造を通して、部分的に流れさせる。
【０１２７】
第３に、展開ユニットは、標的を通して、電流を提供し、電流は、標的による自発的移動を抑制する。展開ユニットは、少なくとも１つの電極と、推進剤と、を含む。電極は、フィラメントと、電極を標的に機械的に連結するための手段と、電場を集束させるための手段と、を含む。フィラメントの導体は、導体と機械的に連結するための手段との間の電圧をイオン化せずに、電極を標的に機械的に連結するための手段から電気的に絶縁される。電場を集束させるための手段は、機械的連結の手段から空気の間隙の長さだけ離れて、位置付けられる。
【０１２８】
動作時、推進剤は、標的に向かって、電極を推進する。フィラメントは、電流を電極に提供する。電極は、間隙を介して、および／または集束のための手段を介して、標的組織に電流を提供可能である。
【０１２９】
第４に、展開ユニットは、標的を通して電流を提供し、電流は、標的による自発的移動を抑制する。展開ユニットは、少なくとも１つの電極と、推進剤と、を含む。電極は、電流を電極に提供するフィラメントを含み、さらに、機械的連結構造を含む。機械的連結構造は、機械的連結構造とフィラメントとの間の電圧をイオン化せずに、フィラメントから電気的に絶縁される。
【０１３０】
動作時、推進剤は、標的に向かって、電極を促進する。電極は、伝播構造から機械的連結構造の経路を介して、および／または伝播構造を介して、標的組織に電流を提供する。
【０１３１】
第５に、電子兵器は、標的を通して、電流を提供する。電流は、標的による自発的移動を抑制する。電子兵器は、標的に向かって、少なくとも１つの電極を発射するように協働する、発射デバイスと、展開ユニットと、を含む。発射デバイスは、電流を提供するための信号発生器を含む。展開ユニットは、フィラメントと、電極と、を含む。フィラメントは、信号発生器を電極に電気的に連結する。電極は、本体と、先端と、を含む。本体は、標的に向かって、電極の飛行方向を基準として、前方部分を有する。先端は、前方部分の前方に延在する。フィラメントの端部分は、前方部分と先端との間の前方部分の前方に延在する。端部分は、標的を通して、電流を提供する。
【０１３２】
第６に、展開ユニットは、標的を通して、電流を提供する。電流は、標的による自発的移動を抑制する。展開ユニットは、電極と、標的に向かって電極を推進するための手段と、を含む。電極は、フィラメントと、フィラメントを電極に結合するための手段と、電極を標的内に突刺するための手段と、標的の組織内に電流を伝播するための手段と、を含む。フィラメントは、伝播のための手段に電流を伝導する。しかしながら、結合のための手段は、イオン化せずに、フィラメントの導体から絶縁される。さらに、突刺のための手段もまた、イオン化せずに、フィラメントの導体から電気的に絶縁される。
【０１３３】
動作時、展開ユニットは、伝播のための手段に伝導される、動作電流を受容する。伝播のための手段は、イオン化によって、突刺のための手段への経路を支持し、電流の少なくとも一部を提供する。
【０１３４】
第７に、展開ユニットは、標的を通して、標的による自発的移動を抑制するための電流を提供する。展開ユニットは、電極と、標的に向かって電極を推進するための推進剤と、を含む。電極は、スピアと、拡散器と、を含む。スピアは、電極を標的に機械的に連結する。拡散器は、スピアから空気の間隙の長さだけ離れて位置付けられる。
【０１３５】
動作時、拡散器は、標的組織に対するスピアおよび拡散器の位置に従って、標的を通して、電流を提供する。拡散器は、電流のためのより低い抵抗経路が利用不可能である時、間隙内の空気のイオン化を支持する。
【０１３６】
第８に、電極は、スピアと、拡散器と、を含む。電極は、提供された標的に向かって発射し、標的を通して電流を提供し、そこで電流が標的による自発的移動を抑制するためのものである。拡散器は、スピアから空気の間隙の長さだけ離れて位置付けられる。拡散器は、相互に対するスピア、拡散器、および標的組織の位置に従って、スピアおよび拡散器のうちの少なくとも１つを介して、標的を通して、電流を提供する。拡散器は、電流のためのより低い抵抗経路が利用不可能である時、間隙内の空気のイオン化を支持する。
【０１３７】
第９に、提供された標的に向かって発射するための電極は、信号発生器から標的を通して電流を提供する。信号発生器は、電極の一部ではない。電流は、標的による自発的移動を抑制する。電極は、本体と、スピアと、拡散器と、を含む。本体は、標的に向かって、電極の飛行方向を基準として、前方部分を含む。スピアは、本体の前方部分に機械的に連結される。拡散器は、本体の前方部分に機械的に連結されスピアから空気の間隙の長さだけ離れて位置付けられる。信号発生器は、拡散器に電気的に連結される。
【０１３８】
動作時、標的に電流を提供するために、拡散器は、間隙内の空気のイオン化を介して、スピアに電気的に連結可能であって、イオン化せずに、標的組織に連結可能であって、イオン化に伴って、標的組織に連結可能である。
【０１３９】
第１０に、展開ユニットによって、標的を通して電流を提供するための方法が行なわれる。電流は、標的による自発的移動を抑制する。方法は、任意の実践的順番において、以下を含む：（ａ）標的に向かって、展開ユニットの電極を推進する、（ｂ）標的組織内またはその近傍に、電極の拡散器およびスピアを位置付ける、（ｃ）拡散器を介して、スピアの前方部分を起動し、電流を送達する。
【０１４０】
第１１に、展開ユニットによって、標的を通して電流を提供するための方法が行なわれる。電流は、標的による自発的移動を抑制する。方法は、任意の実践的順番において、以下を含む：（ａ）標的に向かって、展開ユニットの電極を推進し、標的に衝突する、（ｂ）衝突の力に応答して、標的組織に対して、電極のスピアおよび拡散器を位置付ける、（ｃ）位置付けに従って、スピア、拡散器、スピアと標的組織との間の第１の空気の間隙、スピアと拡散器との間の第２の空気の間隙、および拡散器と標的組織との間の第３の空気の間隙の任意の組み合わせを介して、標的を通して、電流を提供する。
【０１４１】
第１２に、電極は、標的を通して、電流の送達の指標を提供する。電流は、標的による自発的移動を抑制する。電極は、本体と、スピアと、を含む。本体は、標的に向かっての飛行方向を基準として、前方部分を含む。スピアは、本体に機械的に連結し、本体の前方部分の前方に延在する。絶縁されたワイヤは、電極を電流源に機械的に連結する。ワイヤの局所加熱は、ワイヤの変形をもたらす。ワイヤは、本体に機械的に連結される。ワイヤの端部分は、本体の前方部分の前方に延在する。ワイヤの絶縁体は、電流の電場を集約し、第１の間隙および第２の間隙のうちの少なくとも１つ内の空気をイオン化する。第１の間隙は、スピアからワイヤの導体を分離する。第２の間隙は、標的組織から導体を分離する。いずれかの間隙内の空気のイオン化は、熱の発生に伴って、ワイヤの変形を含む、電流の送達の指標を提供する。
【０１４２】
上述の説明は、本発明の好ましい実施形態を論じるが、請求項に定義されるように、本発明の範囲から逸脱することなく、変更または修正され得る。括弧内に列挙される実施例は、代替または任意の実践的組み合わせにおいて使用され得る。明細書および請求項で使用されるように、単語「備える」、「含む」、および「有する」は、構成要素構造および／または機能の非限定的陳述を導入する。明細書および請求項では、単語「ａ」および「ａｎ」は、「１つ以上」を意味する不定冠詞として使用される。説明を明確にするために、本発明のいくつかの具体的実施形態が説明されたが、発明の範囲は、以下に規定される請求項によって判断されることが意図される。
【図１Ａ】
0005439596.tif 000006
【図１Ｂ】
0005439596.tif 000007
【図１Ｃ】
0005439596.tif 000008
【図１Ｄ】
0005439596.tif 000009
【図２Ａ】
0005439596.tif 000010
【図２Ｂ】
0005439596.tif 000011
【図３】
0005439596.tif 000012
【図４】
0005439596.tif 000013
【図５】
0005439596.tif 000014
【図６】
0005439596.tif 000015
【図７】
0005439596.tif 000016
【図８】
0005439596.tif 000017
【図９】
0005439596.tif 000018
【図１０】
0005439596.tif 000019