مطالعه تئوریک و آزمایشگاهی خطوط طیفی تابش در حباب سونولومینسانس

در پدیده ی سونولومینسانس، امواج صوتی یا مافوق صوتی در اثر چگالش و تمرکز در مرکز یک حباب گاز غوطه‏ور در یک مایع به فلاشهای نورانی بسیار کوتاه تبدیل می‎شوند. نوسان شدید و غیرخطی حباب در هر تناوب موج صوتی باعث تراکم شدید محتوای حباب و فروریزش بسیارسریع دیواره ی آن می‎شود که افزایش ناگهانی بسیار زیاد دمای گاز داخل حباب را به همراه دارد. این افزیش دما منجر به تولید فلاشهای نورانی پیکوثانیه ای می شود که به تابش سونولومینسانس معروف است. با استفاده از حل معادلات دینامیک گاز داخل حباب سونولومینسانس، می‏توان تغییرات دما و فشار حباب را در لحظــه فـروریزش محاسبه کرد. برای توصیف فرآیند تحـول داخل و سطــح حباب از یک رهیافت هیدروشیمیایی استفاده می‎شود. با این رهیافت، در این پایان نامه تولید خطــوط طیفی در تابش حباب سونولومینسانس در آب و اسیدفسفریک 65% مورد مطالعه تئوریک قــرار می‏گیرد. آزمایشهای اخیر نشان می‏دهند به ازای دامنه فشارهای کم موج صوتی، در طیف تابشی از حباب سونولومینسانس، خطوط ناشی از ترازهای اتمی و مولکولی ظاهر می‏شوند و با افزایش فشار خطوط در طیف پیوسته زمینه پهن می‏شوند. شبیه‏ ‏‏سازی خطوط مربوط به اتم ar در گذار 4s-4p و خطوط ترازهای ارتعاشی- چرخشی oh ناشی ازگذار مولکولی a2?+- x2?i در طیف تابشی، در این پایان نامه انجام شده است و اثر این گذارها در فشارهای محرک صوتی مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج نشان می‏دهند که مکان خطوط در طیف شبیه سازی شده با نتایج تئوری و تجربی انطباق خوبی دارند و با افزایش فشار، شدت خطوط طیفی افزایش می‏یابد و خطوط پهن می‏شوند. در بخش آزمایشگاهی، با استفاده از یک مجموعه ساده آزمایشگاهی تولید حباب پایدار سونولومینسانس که شرط اساسی آشکارسازی تابش حباب است انجام شده است.