(a) Imagine optică a electrozilor, vedere de sus. Liniile de contact sunt acoperite de stratul SU-8. (b) Vas Petri cu o mostră în interior. Este folosit pentru a observa procesul de sus. (c) Cuveta umplută cu electrolitul, unde proba este instalată vertical, pentru a observa procesul din lateral. (d) Schema configurării: 1 este camera rapidă, 2 este placa Petri umplută cu electrolitul cu un eșantion în interior, 3 este microfonul, 4 este amplificatorul și 5 este Picoscopul.

explozii

Imagini succesive ale exploziei MB separate de un interval de timp de 100 μ s. Se arată dezvoltarea procesului observat din partea de sus (coloana din stânga) și din partea laterală (coloana din dreapta). Impulsurile de acționare au o amplitudine de 14 V și o frecvență de 500 kHz.

Curent prin celula electrochimică. Poziția cadrelor video rapide care au fost înregistrate la 73.000 fps sincron cu curentul sunt afișate de cercurile negre. Poziția primului cadru (înainte ca bula să înceapă să crească) este arătată de crucea roșie. Curenții rezolvați în timp în diferite etape ale procesului (indicate de săgeți) sunt afișate sub graficul principal.

Raza bulei care explodează în funcție de timp. Cercurile negre arată valorile găsite din cadrele video. Crucea roșie corespunde primului cadru și arată valoarea așteptată a razei inițiale. Imaginile din insecte arată primul și al șaselea cadru.

Semnal sonor la o distanță de 3 cm de eșantion. Semnalul este calculat în medie pe 2 μ s timp. Liniile roșii verticale arată momentele în care sunetul din explozie (linia stângă) și din cavitație (linia dreaptă) trebuie să ajungă la microfon. Doar sunetul exploziei există între liniile roșii.

Densitatea spectrală a puterii sunetului din Figura 5 prezentată în intervalul sonor (cercuri). Curba albastră continuă este cea mai bună potrivire a liniei de frecvență principală cu linia lorentziană.

Raza normalizată a bulei în funcție de timpul normalizat pentru gazele H 2 și O 2 care nu reacționează (linia continuă). Este prezentată doar ramura în creștere a soluției ecuației (1). Datele experimentale corespunzătoare razei inițiale R 0 = 75 μm sunt prezentate de cercuri.

Schema care explică formarea microbulelor explozive. NB-urile dens ambalate fuzionează și formează un MB inițial umplut cu amestec de H2 și O2 de gaze. Acest amestec este aprins spontan datorită raportului ridicat suprafață-volum în MB. Gazele se transformă în vapori de apă producând o energie semnificativă. Echilibrul termic este atins în starea finală înainte ca MB să înceapă să se extindă.

Presiunea dată de ecuația de stare Peng - Robinson (ecuația (17)) pentru amestecul stoichiometric de H 2 și O 2 (curba neagră). Linia roșie arată presiunea pentru legea ideală a gazelor. Linia albastră orizontală arată nivelul de presiune în NB-urile fuzionate de cea mai mică dimensiune (r = 10 nm) luate în considerare în această lucrare. Inserția demonstrează aceeași presiune în intervalul mai mare al parametrului ξ .

(a) Energiile normalizate E i (fiecare marcată de indicele i) ca funcții de temperatură. Energia totală E t o t este suma tuturor termenilor. Graficele sunt prezentate pentru raza NB r = 20 nm. Liniile punctate subțiri arată soluția ecuației echilibrului energetic. (b) Presiunea în MB final (axa stângă) și temperatura (axa dreaptă) ca funcții ale razei NB-urilor fuzionate.