声空化与声致发光

陈伟中

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声空化与声致发光

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声波在液体中传播．在时空上产生压力起伏，出现低于静态压力的负压现象。在液体的负压区域，液体中的结构缺陷（空化核）会逐渐成长，形成肉眼可见的微米量级的气泡，这就是声空化（Acousticcavitation）。声空化强度不仅与驱动声压有关．还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是著名的Rayleigh气泡动力学方程。空化泡的运动具有明显的非线性特征，具体表现为缓慢的膨胀和急剧的压缩。通常声空化泡的半径压缩比可达10^2的量级，体积压缩比就是10^6量级，因此它具有很高的聚能能力。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上升，会导致光的辐射，这就是上世纪30年代发现的声致发光（Sonoluminescence）现象.

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来源
《声学技术》 |2007年第5期|963-966|共4页
作者
陈伟中;
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作者单位

南京大学声学研究所和近代声学教育部重点实验室;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类声光作用;
关键词
声致发光; 声空化; Rayleigh; 静态压力; 最小半径; 空化泡; 动力学方程; 动力学模型;

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