Skip to main content
SUPERVISOR
Zafarollah Kalantari,Keivan Aghababaei samani
سیدظفراله کلانتری (استاد راهنما) کیوان آقابابائی سامانی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Maryam Hassanvand
مریم حسنوند

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده فیزیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1384

TITLE

Study of the Effective Parameters on Single- Bubble Sonoluminescence by Hydrochemical Model
Single bubble sonoluminescence (L) occurs when a gas bubble is trapped acoustically in a liquid and collapsed so strongly that the energy focusing leads to light emission. The objective of this thesis was to study the effective parameters on single bubble sonoluminescence by a hydrochemical model. For this purpose the bubble dynamics was simulated by numerical solution of the Rayleigh-Plesset and the gas state equations. At first the effect of liquid temperature on L was calculated. For this purpose L from an argon bubble in water at three temperatures, 2.5, 20 and 33 o C were compared which exist experimental results for them. We found that when the liquid temperature is decreased, the maximum radius of bubble (R max ) is decreased too. Accordingly, the gas temperature inside the bubble is increased. We have analyzed the reasons of these effects. The L intensity is also increased as the inside temperature of the bubble is increased. The rates of the microscopic processes of the light emission have been calculated. They are radiative recombination of electron and ions, electron-atom and electron-ion bremsstrahlung. We have shown that radiative recombination is the dominant process. We found that decreasing the static pressure leads to lessen the bubble instabilities and intensities. The higher P 0 , the brighter bubble. Diagrams have been drawn under diffusive equilibrium conditions and diagram phases are plotted. Finally there is a comparison between L from argon in water an L from argon in the 85wt% sulfuric acid. It has been indicated the bubble in the acid is brighter than the bubble in the water. The maximum normalized radius of the acid bubble is greater than the other and takes a longer time to reach its maximum radius. It's because of more density and viscosity and less surface tension of sulfuric acid.
فراصوتی به نوسان واداشته شده است. در این پایان نامه وابستگی پارامتری پدیدة آوادرخش تک حبابی با استفاده از یک مدل هیدروشیمیایی محا آوادرخش تک حبابی گسیل نور به وسیلة یک تک حباب گازی شناور در یک سیال است که به وسیلة میدان سبه و گزارش شده است. در این مدل اثر واکنش های شیمیایی که درون حباب اتفاق می افتد و نفوذ بخار آب و اتم های دیگر به داخل و خارج حباب در نظر گرفته می شود. در آغاز با استفاده از معادلة رایلی- پلست، معادلة حالت گاز و مدل هیدروشیمیایی ، دینامیک حباب شبیه سازی و به صورت عددی محاسبه شد. در ابتدا تاثیر دمای سیال محیطی بر آوادرخش تک حبابی بررسی شد. برای این منظور آوادرخش تک حبابی از حباب آرگون در آب در دماهای o C 33، 20 و 5/2 مقایسه شدند. با کاهش دمای سیال، بیشینة شعاع حباب کاهش پیدا می کند و متعاقب آن دمای گاز درون حباب افزایش می یابد که دلایل آن مورد تحلیل قرار گرفته است. افزایش دمای درون حباب نیز باعث افزایش شدت نور حاصل از L می شود. نتایج با بعضی نتایج آزمایشگاهی موجود و محاسبات دیگران نیز مقایسه شده است. در ادامه شدتهای جزئی حاصل از L که در سه کانال مختلف – بازترکیب تابشی الکترون ها و یون ها، تابش ترمزی الکترون- یون و تابش ترمزی الکترون- اتم- محاسبه شده اند، با یکدیگر مقایسه و معلوم شد که شدت غالب شدت حاصل از بازترکیب تابشی است. تاثیر فشار هیدروستاتیکی بر روی L نیز نشان داد که با کاهش فشار هیدروستاتیکی ناپایداری حباب و شدت نور حاصل از آن کمتر شده و حباب هایی که در P 0 بالاتری قرار می گیرند، درخشان تر هستند. نمودارهای به دست آمده باید در شرایط تعادل پخشی محاسبه شوند. به این منظور برای یک دامنة فشار تحریکی خاص، شعاع اولیة معینی برای حباب پایدار وجود دارد که رابطة آنها در نمودارهایی معروف به نمودار فاز رسم شده اند. نتایج با نتایج تجربی موجود نیز مقایسه شدند. در پایان مقایسه ای بین L آرگون در آب و L آرگون در مخلوط آب و اسید سولفوریک wt85% صورت گرفته است و مشخص شد که حباب درون اسید درخشان تر از حباب موجود در آب است. همچنین بیشینة شعاع بهنجار شدة حباب آب بیشتر از اسید سولفوریک است و زمان رسیدن به بیشینة شعاع و زمان فروریزش در اسید نسبت به آب با تاخیر اتفاق می افتد که در مورد دلایل آن بحث شده است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی