声空化和声致发光.pdfVIP

第26卷第5期 声学技术 V01．26，No．5 Technical 2007年10月 Acoustics Oct．，2007 声空化与声致发光 陈伟中 (南京大学声学研究所和近代声学教育部重点实验室。南京210093) Acousticcavitationandsonoluminescence CHEN Wei-zhong and Acol培tics (In．ti“ute0，AcousticsKeyLaboratory0，Modern MOC，Nawjing Uni,贮rsi堵，№哪，咖210093，China) 在于，它是一种稳态的振荡发光，不是破裂发光。空 1引言 间定位的稳态单泡发光为实验测量提供了必要的条 件，人们可以测量气泡的动力学演化过程，可以测量 声波在液体中传播．在时空上产生压力起伏，出 光子的各种关联。由于在早期的单泡声致发光实验中． 现低于静态压力的负压现象。在液体的负压区域．液 没有测到多泡声致发光中的原子线状光谱，所以．人 体中的结构缺陷(空化核)会逐渐成长，形成肉眼可 们认为多泡和单泡声致发光在机理上是不同的【5]。 见的微米量级的气泡，这就是声空化(Acoustic 直到2001年。人们在极暗的(Extremedim)声致发 cavitation)LI]。声空化强度不仅与驱动声压有关，还 光中开始观察到原子线谱”]。最近。人们在抖动的 与液体中的空化核数量有关。由于表面张力的作用， 空化泡的形状几乎是球形的。描述它的动力学模型 线”】。这崞开始模糊了两种声致发光的界线。近几 是著名的Rayleigh气泡动力学方程“。空化泡的运年，关于声空化和声致发光领域最热门的、也最具争 动具有明显的非线性特征．具体表现为缓慢的膨胀 议的话题可能是声致聚变”]。最早，MOS$等人在数 和急剧的压缩。通常声空化泡的半径压缩比可达102 值计算中，提出了进一步提升空化泡内部高温高压实 的量级，体积压缩比就是106量级，因此它具有很高 现轻核聚变的思想…。到2002年美国0h Ridge国 的聚能能力。在压缩至最小半径前后．空化泡内部有 数千度的高温和数千个大气压的高压。这是超声清 聚变嘲。不久．同一实验室的另一组研究人员反驳了T- 洗、超声粉碎、声化学等一系列声空化应用的基础。 当继续增大驱动声压。空化泡内部的温度压力继续 等人再次报道了更为可靠的声致聚变实验结果【1”。 上升，会导致光的辐射，这就是上世纪30年代发现 目前．这种争论仍在继续。 的声致发光(Sonoluminescence)象f3】。由于当时本文介绍空化泡动力学研究和声致发光光谱研 的声致发光来自大量随机产生的空化泡的破裂发 究方面的一些必威体育精装版进展。在第2节．我介绍空化泡的 光，故也称多泡声致发光。多泡声致发光的气泡动力 动力学测量方法和主要结果：在第3节，介绍声致发 学特征很难测量，直到1992年，G