Abstract hanglumineszcenciával
Összefoglaló a témáról:
-
bevezetés
- 1. Előzmények és a korai kutatások
- 2 Single-buborék hanglumineszcenciával és multibubble
- 3. Elméleti modell
- 3.1 Model Schwinger
- 4. Alkalmazások hanglumineszcenciával irodalom
jegyzetek
Hanglumineszcenciával - a jelenség előfordulási vaku során összeomlása kavitációs buborékok a folyadékban született erős ultrahangos hullám. Tipikus tapasztalatok Megfigyelés hanglumineszcenciával a következő: egy tartályban elhelyezett vizet az üregbe, és termelnek ott egy gömb alakú ultrahangos állóhullám. Elegendő ultrahang energia a a tartály közepén van egy fényes pont forrása kék fény - a hang alakul át fény.
1. Háttér és a korai kutatások
Annak ellenére, hogy a jelenséget először több 1930 hanglumineszcenciával mechanizmus már hosszú idő, ez nem világos. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy az első kísérletek már láttam csak egyetlen és meglehetősen unalmas flash, azaz ennyi idő nem volt lehetőség, hogy megtalálja az optimális feltételeket előfordulása hanglumineszcenciával.
Balról jobbra: a megjelenése a buborék, lassú bővülése, a gyors és hirtelen összeomlása, a kibocsátott fény.
- A folyamatos ultrahanghullámoknak a hígító víz fázis létrehoz egy nagy negatív nyomás, ami a helyi törés a víz és a keletkező kavitáció buborék.
- Körülbelül egy negyed periódussal ultrahanghullámhossza (azaz, amíg a nyomás negatív maradt), a buborék növekszik, meg a folyamatos hanghullám ha a gömbszimmetrikus, és a buborék marad gömb alakú. Külön kísérletekben, a buborék átmérője eléri a milliméter.
- A kompressziós fázis kavitáció buborék összeesik, gyorsabb és gyorsabb. A folyamat is felgyorsul összeomlása erő a felületi feszültség.
- Az utolsó időszakban a részesedése a központ a buborék szünetek skhlopnuvshegosya nagyon rövid és világos fény villant. Ahogy született és összeesik millió másodpercenként, azt látjuk, átlagosan sonolyuminestsentny fény az álló módban kavitációs buborék.
Szemszögéből a fizikai intuíció hanglumineszcenciával számos paradox tulajdonságait.
- Hanglumineszcenciával a leghatékonyabb közönséges vízben. Csak az utóbbi években [mikor? ] Alig sikerült elérni előfordulása hanglumineszcenciával más folyadékot.
- Egy kis koncentrációban inert gázok a vízben oldott, lényegesen javítja a hatás.
- Fényesség sonolyuminestsentnogo fény drámaian növekszik során hűtővíz.
- Sonolyuminestsentnaya fényes vaku általában többé-kevésbé sima spektrum, anélkül, hogy külön emissziós vonalak. Ez a fajta nő hűvös lila és megközelítőleg hasonló spektrumú feketetest-sugárzás hőmérsékleten nagyságrendű több százezer Kelvin!
Hogy a tartomány vált fő hátráltatója, amikor megpróbálja megmagyarázni a jelenséget. Ha sonolyuminestsentny fény termikus eredetű, meg kell magyarázni, hogyan ultrahang melegíti a vizet ilyen hőmérsékleten. Ha a magas hőmérséklet semmi köze hozzá, hogy mi az eredete általában a világ majd.
2. Single-buborék hanglumineszcenciával és multibubble
3. Elméleti modell
Tehát, ha a fény természete van hő, meg kell magyarázni, mert mi el ilyen magas hőmérsékleten.
Jelenleg úgy gondoljuk, hogy a fűtés a víz a következőképpen zajlik.
- A gyors tömörítési a kavitációs buborék, vízgőz tesztelési folyamat közel adiabatikus kompresszió. Itt, mivel a buborék sugarát jelenti csökkenteni lehet tízszer, lehetőség van a hő a vízgőz a megrendelések, azaz akár több ezer Kelvin fokban.
- Ismeretes, hogy a fűtés hatékonyságát határozzuk meg adiabatikus folyamat adiabatikus exponens, ami viszont nagyban függ attól, hogy figyelembe vesszük a gáz. A leghatékonyabb melegítés egyatomos gázok, úgy, hogy még a kis mennyiségű inert gázok a vízben is észrevehetően befolyásolja a fűtés hatékonyságát.
- Hanglumineszcenciával fénysűrűség függését a víz hőmérséklete határozza meg az egyensúlyt a vízgőz és az inert gázt a buborék belsejében. Hőmérsékletének csökkentésével az inert gáz vízgőz volatilitás szinte változatlan, míg a telített vízgőz nyomása csökken élesen. Ez vezet a jobb fűtési a gőzkompressziós a buborék.
- Egyértelmű, hogy a kezdeti buborék nem egészen szabályos gömb alakú. Ha összeomlik a szimmetria torzulása felerősödik, és ennek eredményeként nem teljes kezdeti energiát hangsúlyt egy bizonyos pontig. Ha az egyetlen buborék kavitációs ha a kezdeti kis torzítás, lehetővé válik, hogy csökkentse a méretét a buborék a sorrendben vagy több, akkor a multivezikuláris hanglumineszcenciával kezdeti torzulások nem teszik lehetővé nagyon összenyomja a fiolát, amely befolyásolja a végső hőmérsékletet.
- Abban az esetben, egy-buborék hanglumineszcenciával az utolsó szakaszában az összeomlás a kavitáció buborék a buborék falán, hogy dolgozzon sebesség 1-1,5 km / s, ami 3-4 alkalommal a hang sebessége a gázkeverék a buborék belsejében. Ennek eredményeként, a tömörítés nem történik konvergáló gömb alakú lökéshullám, amely aztán tükröződik a központtól, áthalad az anyagot újra. Ismeretes, hogy a lökéshullám hatékonyan melegíti a közeg: amikor áthalad a sokk előtt egy fűtött anyag M² alkalommal, ahol M - Mach számot. Ez, úgy tűnik, a növekedéséhez vezet a hőmérséklet másik nagyságrendben, és lehetővé teszi, hogy elérje a több százezer kelvin.
3.1. Schwinger modell
Szokatlan magyarázata hanglumineszcenciával hatás tartozik Schwinger [5]. alapján bekövetkező változások vizsgálata a vákuum állapota az elektromágneses mező az ampullában során a gyors változása alakja az utóbbi, a szempontból közel van, amit általában használt a leírása a Casimir hatás, nézve vákuumállapot elektromágneses mező egy lapos kondenzátor, ami függ a peremfeltételek a lemezek által meghatározott ) .. További részletek erről a megközelítést alakult Claudia Eberlein (Claudia Eberlein) [6] [7].
Ha ez igaz, hanglumineszcenciával - az első példa, amelyben a sugárzás kísérletek során közvetlenül a változások a vákuum állapotban.
Voltak érvek, amelyek hanglumineszcenciával jár az átalakulás energia túl nagy túl kevés időt, hogy megfeleljenek az említett magyarázatot. [8] Azonban más hiteles források azt állítják, hogy a tény, hogy a magyarázat a vákuum energia továbbra is igaz. [9]
4. A kérelmeket hanglumineszcenciával
Amellett, hogy tisztán tudományos érdeklődés járó folyadék viselkedését ilyen körülmények megértése hanglumineszcenciával vizsgálatokat lehet alkalmazni, és az alkalmazást. Íme néhány közülük.
- Subminiature kémiai laboratórium. reagens feloldódik a vízben jelen lesz a plazmában során sonolyuminestsentnoy vaku. Változtatásával a kísérlet paramétereit, lehetőség van, hogy ellenőrizzék a reaktánsok koncentrációja és a hőmérséklet és a nyomás ebben a gömb alakú „mikrocső”. A hátrányok között ennek az eljárásnak lehet nevezni
- nagyon korlátozott víz átláthatósága doboz, ami megnehezíti, hogy tartsa be a reakció
- lehetetlensége, hogy elkerüljük a víz jelenléte molekulák és azok elemek, különösen a hidroxil-ionokkal.
- Az előnyök módszerek
- milyen könnyen felszabadítással generálni magas hőmérsékleten a reakcióelegyhez.
- hogy végezzen kísérleteket ultrarövid ideig, a skála picoseconds.
- Az a képesség, hogy futtatni a fúziós reakció. Néhány kísérleti csoportok azt mondják, hogy lehetne elérni sonolyuminestsentnoy lobbanáspontja nagyságrendű millió kelvin, közben figyelje a termékek fúziós reakciók. Megerősítése ezen kísérletek eredményeit tették számunkra, hogy egy kompakt fúziós reaktor. A helyzet azonban továbbra is ellentmondásos, és további vizsgálatot igényel.