Erste direkte Messung der Temperatur einer Kavitationsblase

Sonolumineszenz - das Phänomen, bei dem in einer Flüssigkeit gefangene Luftblasen unter Einwirkung von Schallwellen einen Lichtblitz abgeben - wurde von Wissenschaftlern seit langem beschrieben. Aber seine Mechanismen sind noch wenig verstanden.

David Flannigan und Kenneth Suslick von der University of Illinois in Urbana Champaign haben einen neuen Schritt zum Verständnis des Prozesses unternommen, indem sie erfolgreich eine einzelne Argonblase in einer Schwefelsäurelösung erzeugt haben. Unter der Einwirkung von Schallwellen bei Frequenzen über 18000 Zyklen pro Sekunde dehnte sich die Blase zuerst aus, bevor sie an ihre Grenzen stieß, und kollabierte dann schnell. Während dieses letzten Schritts beobachten wir die Emission von Licht. Dank ihrer Arbeit gelang es den beiden Forschern, ein 3000-mal helleres Spektrum als in früheren Experimenten zu erhalten. Dies ermöglichte ihnen eine detailliertere Analyse des Ereignisses. Ihren Messungen zufolge erreichte die lokale Temperatur 15000 Kelvin, was einem Mehrfachen der Temperatur auf der Sonnenoberfläche entspricht. Am bemerkenswertesten war jedoch der Nachweis hochenergetischer ionisierter Argon- und Sauerstoffatome während des Experiments.

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Ein Ergebnis, das traditionelle chemische und thermische Reaktionen nicht ausreichen, um zu erklären, und das die Autoren der Forschung daher der Kollision von Atomen mit Elektronen und Ionen sehr hoher Energien in Form von sehr heißem Plasma zuschreiben, das im Kern des Blase. Wenn diese Daten bestätigt würden, würden sie den ersten direkten Nachweis eines mit Sonolumineszenz assoziierten Plasmas darstellen.

NYT 15 / 03 / 04 (Kleine Blasen implodieren mit
die Hitze eines Sterns) http://www.nytimes.com/2005/03/15/science/15soni.html

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