Erste direkte Messung der Temperatur einer Kavitationsblase

Sonolumineszenz - das Phänomen, bei dem Luftblasen in einer Flüssigkeit unter Einwirkung von Schallwellen einen Lichtblitz abgeben - wird von Wissenschaftlern seit langem beschrieben. Die Mechanismen sind jedoch noch wenig bekannt.

David Flannigan und Kenneth Suslick von der University of Illinois in Urbana Champaign haben einen neuen Schritt zum Verständnis des Prozesses unternommen, indem sie eine einzigartige Argonblase in einer Schwefelsäurelösung erzeugt haben. Unter der Einwirkung von Schallwellen mit Frequenzen über 18000-Zyklen pro Sekunde weitete sich die Blase zunächst aus, bevor sie ihre Grenzen erreichte, und kollabierte dann schnell. In dieser letzten Phase beobachten wir die Lichtemission. Dank ihrer Arbeit gelang es den beiden Forschern, ein Spektrum zu erhalten, das 3000-mal heller ist als die vorherigen Experimente. Dies ermöglichte ihnen eine detailliertere Analyse des Ereignisses. Ihren Messungen zufolge erreichte die lokale Temperatur den 15000 Kelvin, der ein Vielfaches der Temperatur auf der Sonnenoberfläche beträgt. Am bemerkenswertesten ist jedoch der Nachweis von hochenergetisch ionisierten Argon- und Sauerstoffatomen während des Experiments.

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Ein Ergebnis, das mit herkömmlichen chemischen und thermischen Reaktionen nicht erklärt werden kann und das die Autoren der Studie dem Zusammenstoß von Atomen mit Elektronen und Ionen sehr hoher Energie in Form von sehr heißem Plasma zuschreiben, das sich im Kern des Atomkerns bildet Blase. Wenn diese Daten bestätigt würden, wäre dies der erste direkte Nachweis eines mit Sonolumineszenz assoziierten Plasmas.

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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