硫酸溶液中与水中单泡声致发光的比较

在硫酸溶液中实现了稳定悬浮的单泡声致发光,分别用锁相积分频闪拍摄方法和光谱仪对不同浓度硫酸溶液中的声致发光气泡进行了气泡动力学和光谱学方面的研究,并且与水中的单泡声致发光气泡相比较,发现了一系列有价值的结果．硫酸中声致发光比水中的明亮,这其中很重要的一个原因是由于硫酸的黏度高,导致气泡的平衡半径较大,气泡内容纳的用来发光的工作物质较多．但是硫酸中声致发光气泡的膨胀塌缩程度并没有水中的剧烈,反映在光谱学测量方面就是其黑体辐射拟合温度较水中的低．     

单泡声致发光研究

介绍了作者在研究单泡声致发光SBSL动力学特性和发光特征方面的进展情况。用气泡振子模型，研究了在不可压缩、粘滞流体中气泡近球对称运动的动力学行为；运用Mie散射理论和Dave倒推算法，系统地计算了适用于单泡声致发光的Mie射测量参数；实验给出单泡发光强度的衰减特性、SBSL光强与频率的关系、SBSL与激励电压的关系等结果。     

时辨光子计数法测量单泡声致发光光谱

利用单泡声致发光光脉冲间期短以及与声场精确同步的特点,首次把高时辨的光子计数器用于单泡声致发光光谱的测量,极大程度地提高了信噪比,在较高的灵敏度下亦可达到较高的分辨率.利用该方法得到了稳态单泡声致发光的光谱曲线,并且对原始光谱曲线进行了校准.     

空化气泡发光机理

介绍了单气泡声致发光现象的主要研究进展,总结了理论计算研究结果.通过求解流体力学方程组等比较完全的数值计算,发现空化气泡发光机理就是高温、高压和高密度的气体发光,因气泡达到的温度不同,有时原子或分子线谱贡献占优势,有时连续谱占主导.通过研究单气泡形状不稳定性,发现声压的非球对称微小偏离导致驱动声压上限.     

对声致发光稳定性及声压极限的探讨

单泡声致发光现象中,气泡动力学特性的研究是十分重要的.结合Keller-Miksis方程和气泡稳定性方程,并引入绝热过程,利用龙格库塔法计算了不同驱动声压、不同环境半径下的稳定性曲线,并对驱动声压扰动下的稳定性相图做了讨论,得出引入绝热过程后稳定性区域及驱动声压上限一定程度增加的结论.     

不同温度下的频率失谐对单泡声致发光影响的实验观察

报道了驱动频率和谐振器本征频率不匹配对单泡声致发光强度的影响．实验结果表明：系统在一定的频率失谐范围内都可以实现单泡声致发光，但在不同的频率驱动下，有着不同的发光强度，并存在一个最佳频率，在该频率驱动下的发光强度达到最强．还对这种频率相关性在不同温度下的表现进行了研究，结果表明随着温度的上升，可发光的上限、下限和最佳频率升高，可发光频率宽度变宽．这些频率的随温度升高而升高，在理论上可以从声速与温度的关系上进行解释．同时，也测定了可发光的频率-声压参数域，以及它随温度的变化关系．     

声致发光研究述评

单泡声致发光的突破,激波作用机制的复出,红外受激辐射放大的理论观点,基础研究广泛,应用研究融入高科技领域和频繁的国际学术交流,是近期声致发光研究的主要特点。     

声致发光的计算

改进了单气泡声致发光均匀模型,新模型包含了热扩散、水蒸气扩散和化学反应用来描述气泡动力学,而电子-原子轫致辐射,电子-离子轫致辐射和复合辐射,电子对原子或分子的附着辐射以及OH基和Na原子的线谱辐射过程用来计算光发射．利用该模型计算光脉冲宽度、单次发光光子数、连续光谱和线状光谱以及化学反应气体产物,并且尝试与所有可利用的实验数据做比较．对于氩或氙气泡的许多情形,我们的计算与观察结果符合得很好,但气泡单次发光光子数与实验数据无法符合．我们还发现对于氦气泡,计算的光子数总是太少,无法解释观察到的结果．     

对声致发光单气泡半径计算

从Keller-Miksis方程出发,推导出声致发光气泡半径微分方程,通过数值计算,计算出不同驱动声压,不同驱动声压频率下的气泡半径,讨论了驱动声压,驱动声压频率与声致发光气泡半径的关系,得到理论计算结果与实验数据很好的吻合.     

声致发光研究述评

单泡声致发光的突破,激波作用机制的复出,红外受激辐射放大的理论观点,基础研究广泛,应用研究融入高科技领域和频繁的国际学术交况是近期声致发光研究的主要特点．     

Parametric dependence of the line emissions in sonoluminescence

Based on a series of spectral measurements of sonoluminescence, this paper investigates parametric dependence of the line emissions in single bubble sonoluminescence (SBSL) and multi-bubble sonoluminescence (MBSL). The experiments show that the intensities of the OH* radical line, the sodium line and the noble gas lines in SBSL are relevant to the driving pressure of the acoustic field and the concentration of the noble gases dissolved in host liquids. The intensity of line emissions in total spectrum increases with the decreasing driving pressure and the increasing concentration of noble gases. Parametric dependence of line emissions in MBSL consists with that in SBSL. Line emissions in sonoluminescence should correspond to lower temperature inside the bubbles. SBSL and MBSL share the same spectral structure, and the difference between them found by previous experiments should result from the different temperatures inside bubbles.     

电触头表面劣化的热力学分析

讨论了温度对熔池气体溶解度的影响;研究了触头表面裂化现象．结果表明：由熔池气体形成气泡的不同运动形式是触头表面形成各种劣化形貌特征的直接原因,而触头材料中杂的存在是熔池气体形成气泡的根本原因．因此,也是触头表面发生裂化的主要原因．此外,通过对热力学平衡常数物理意义的讨论表明：氧化物的分解温度不能作为银金属氧化物中金属氧化物热稳定性的判据,真正的判据是热力学平衡常数．     

若丹明6G圆锥泡光致发光的实验研究

利用一种改进后的U型管圆锥泡声致发光装置,研究了若丹明6G在1,2-丙二醇溶液中的光致发光现象.测量得到了若丹明6G在不同浓度时的圆锥泡声致发光光谱,结果表明利用圆锥泡声致发光可以激发若丹明6G使其发出荧光,从而证明了在溶液中加入荧光物质的声致发光实验中存在光致发光现象.在较高浓度时,由于若丹明6G存在强烈的自吸收,圆锥泡光致发光的荧光峰值与利用普通激光激发得到的荧光峰值相比向长波方向发生了红移.圆锥泡光致发光能否在光谱测量中被探测到在一定程度上取决于荧光与圆锥泡声致发光的光发射强度的比值.     

乙二醇溶液中圆锥泡声致发光的发光光谱

利用一种改进后的U型管圆锥泡声致发光装置,研究了乙二醇溶液中圆锥泡声致发光的发光光谱.实验结果表明,光谱为从紫外到可见光波长范围的连续谱,在589 nm附近叠加有钠的3p-3s原子发射谱线.在钠的原子发射谱线左侧测量得到了Na-Ar分子激发态跃迁形成的蓝卫星带,并首次在声致发光实验中测得了Na-Ar的红卫星带以及钠的3d-3p原子发射谱线.最后,讨论了钠的原子发射谱线以及卫星带的形成机理.     

过热液中汽泡生长初期阶段特性

依据非平衡热动力学相变理论建立了在均匀过热液中的汽泡生长模型．该模型中引入多变热,以保证汽泡在正化学势差作用下长大．采用数值计算方法,对汽泡生长的初始阶段特性进行了研究．计算表明,汽泡在此生长阶段存在滞后和自适应调节现象,滞后时间与引入的不同温度、压力、速度等扰动量的强度有关．在一定范围内,扰动大小并不明显影响汽泡生长曲线