Characterization of Cavitation Bubbles and Sonoluminescence

این کتاب آخرین تحقیقات را در مورد جنبه‌های اساسی حباب‌های صوتی، و به‌ویژه در مورد روش‌های مکمل مختلف برای توصیف آنها ارائه می‌کند. این مقاله با پویایی یک حباب منفرد تحت سونوگرافی شروع می‌شود و سپس به سیستم‌های چند حباب‌دار و شکل‌گیری و توسعه ساختارهای حباب می‌پردازد، قبل از بررسی مختصر کار بر روی حباب‌های ایزوله در امواج صوتی ایستاده (تله‌های حباب) و سیستم‌های چند حبابی که در آن ترجمه و تعامل وجود دارد. حباب ها نقش اصلی را ایفا می کنند. علاوه بر این، تعامل حباب ها با اشیاء را بررسی می کند و دینامیک حباب های غیر کروی و هندسه های فروپاشی مربوطه را برجسته می کند. همچنین پیوند مهم بین دینامیک حباب و تمرکز انرژی در حباب را مورد بحث قرار می دهد که منجر به سونوشیمی و نورتابی صوتی می شود.

فصل دوم بر انتشار نور توسط حباب های کاویتاسیون در هنگام فروپاشی (سونولومینسانس) و اطلاعات تمرکز دارد. که می توان با طیف سنجی سونولومینسانس (SL) به دست آورد، به عنوان مثال. شرایط به دست آمده در داخل حباب ها یا ماهیت گونه های هیجان زده شکل گرفته است. این فصل همچنین شامل بخشی در مورد استفاده از اندازه‌گیری شدت SL تحت سونوگرافی پالسی به‌عنوان روشی غیرمستقیم برای تخمین اندازه و توزیع اندازه حباب است.

در نهایت، از آنجایی که یکی از ویژگی‌های بسیار مهم سیستم‌های کاویتاسیون، فعالیت سونوشیمیایی آن‌ها است. فصل آخر خصوصیات شیمیایی، مراقبت هایی که باید در استفاده از آنها انجام شود و تجسم احتمالی فعالیت شیمیایی ارائه می کند. همچنین پیوندهای بین دینامیک حباب، طیف‌سنجی SL و فعالیت سونوشیمیایی را بررسی می‌کند.

این کتاب پایه‌ای اساسی برای سایر کتاب‌های سری علم مولکولی: اولتراسوند و سونوشیمی فراهم می‌کند که بیشتر بر جنبه‌های کاربردی سونوشیمی متمرکز شده‌اند. دانش اولیه در مورد خصوصیات حباب‌های کاویتاسیون برای بهینه‌سازی فرآیندهای سونوشیمیایی ضروری است و به همین دلیل این کتاب برای متخصصان (محققان، مهندسان، دانشجویان دکترا و غیره) که در حوزه وسیع پردازش اولتراسونیک کار می‌کنند مفید است.

This book presents the latest research on fundamental aspects of acoustic bubbles, and in particular on various complementary ways to characterize them. It starts with the dynamics of a single bubble under ultrasound, and then addresses few-bubble systems and the formation and development of bubble structures, before briefly reviewing work on isolated bubbles in standing acoustic waves (bubble traps) and multibubble systems where translation and interaction of bubbles play a major role. Further, it explores the interaction of bubbles with objects, and highlights non-spherical bubble dynamics and the respective collapse geometries. It also discusses the important link between bubble dynamics and energy focusing in the bubble, leading to sonochemistry and sonoluminescence.

The second chapter focuses on the emission of light by cavitation bubbles at collapse (sonoluminescence) and on the information that can be gained by sonoluminescence (SL) spectroscopy, e.g. the conditions reached inside the bubbles or the nature of the excited species formed. This chapter also includes a section on the use of SL intensity measurement under pulsed ultrasound as an indirect way to estimate bubble size and size distribution.

Lastly, since one very important feature of cavitation systems is their sonochemical activity, the final chapter presents chemical characterizations, the care that should be taken in using them, and the possible visualization of chemical activity. It also explores the links between bubble dynamics, SL spectroscopy and sonochemical activity.

This book provides a fundamental basis for other books in the Molecular Science: Ultrasound and Sonochemistry series that are more focused on applied aspects of sonochemistry. A basic knowledge of the characterization of cavitation bubbles is indispensable for the optimization of sonochemical processes, and as such the book is useful for specialists (researchers, engineers, PhD students etc.) working in the wide area of ultrasonic processing.