Visualization and optimization of cavitation activity at a solid surface in high frequency ultrasound fields

声致发光 空化 材料科学 声化学 传感器 声学 气泡 超声波 超声波传感器 吸收(声学) 声压 光学 机械 复合材料 物理
作者
Markus Kauer,Valentina Belova-Magri,Carlos Cairós,Hans-Jürgen Schreier,Robert Mettin
出处
期刊:Ultrasonics Sonochemistry [Elsevier BV]
卷期号:34: 474-483 被引量:26
标识
DOI:10.1016/j.ultsonch.2016.06.008
摘要

Despite the increasing use of high frequency ultrasound in heterogeneous reactions, knowledge about the spatial distribution of cavitation bubbles at the irradiated solid surface is still lacking. This gap hinders controllable surface sonoreactions. Here we present an optimization study of the cavitation bubble distribution at a solid sample using sonoluminescence and sonochemiluminescence imaging. The experiments were performed at three ultrasound frequencies, namely 580, 860 and 1142kHz. We found that position and orientation of the sample to the transducer, as well as its material properties influence the distribution of active cavitation bubbles at the sample surface in the reactor. The reason is a significant modification of the acoustic field due to reflections and absorption of the ultrasonic wave by the solid. This is retraced by numerical simulations employing the Finite Element Method, yielding reasonable agreement of luminescent zones and high acoustic pressure amplitudes in 2D simulations. A homogeneous coverage of the test sample surface with cavitation is finally reached at nearly vertical inclination with respect to the incident wave.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
用户0720完成签到,获得积分10
刚刚
你好呀完成签到,获得积分10
刚刚
天际小山完成签到,获得积分10
1秒前
碧蓝的惮完成签到,获得积分10
1秒前
鹤葳发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
安格大大大完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
staoG完成签到,获得积分10
2秒前
Lucas应助马明旋采纳,获得10
2秒前
丁一完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
3秒前
领导范儿应助知栀采纳,获得10
3秒前
鲤鱼慕晴完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
4秒前
朴素的松完成签到,获得积分10
4秒前
liuliu_完成签到 ,获得积分10
4秒前
WalterMitty完成签到,获得积分10
4秒前
yys发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
huihui发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
小群完成签到,获得积分10
5秒前
小陶发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
小二郎应助机灵白猫采纳,获得10
6秒前
ding应助vvkaway采纳,获得10
6秒前
自律大王发布了新的文献求助10
7秒前
米老头完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
Wendy发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
anderson发布了新的文献求助10
7秒前
Wqq完成签到,获得积分10
8秒前
欢喜代桃完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
惠1完成签到 ,获得积分10
9秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
化工安全与环保 1000
Autoparametric Resonance in Mechanical Systems 1000
基于锂离子电池正极材料回收的绿色溶剂开发及工程化应用研究 800
Effects of Two Weeks of Red Light Therapy on Choroidal Thickness and Axial Length in Young Adults 700
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 600
Management and the Arts 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7657443
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9228246
关于积分的说明 19834185
捐赠科研通 7224181
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3280574
关于科研通互助平台的介绍 2440708
邀请新用户注册赠送积分活动 2280407