Confinamiento Inercial de una Burbuja Sonoluminiscente (IC-SBSL)

DAMIAN DELLAVALE; JUAN MANUEL ROSSELLO,; FABIAN BONETTO

Bs As

Congreso; Fluidos 2012: XII Reunión de Fluidos y sus Aplicaciones; 2012

El fenómeno de sonoluminiscencia ocurre cuando una burbuja es atrapada en el seno de un líquido mediante la aplicación de un campo de ultrasonido lo suficientemente intenso. Bajo esas condiciones se induce un régimen no lineal de oscilaciones del radio de la burbuja, originándose en cada ciclo un colapso lo suficientemente violento que eleva la temperatura del gas hasta producir su ionización (plasma) y la emisión de un pulso de luz. La interacción del campo de ultrasonido con la burbuja de gas produce la concentración de la energía acústica por 12 órdenes de magnitud generando pulsos de luz (visible-ultravioleta) con una duración del orden de los picosegundos. En este trabajo se presenta y evalúa una nueva estrategia experimental, basada en el confinamiento inercial de una burbuja sonoluminiscente (SL), para contrarrestar la inestabilidad posicional (Fuerza de Bjerknes) que actúa sobre una burbuja SL generada en solución acuosa de ácido sulfúrico. La combinación de la rotación del resonador con un reducido gradiente de presión acústica en la dirección del eje de giro, posibilitan el confinamiento de la burbuja SL: Inertially Confined Single Bubble SonoLuminescence (IC-SBSL). Bajo estas condiciones, el análisis numérico muestra que la acción combinada de las fuerzas hidrodinámicas que determinan la posición media de la burbuja genera una zona de divergencia negativa en el campo de fuerzas, lo cual posibilita retener la burbuja en regiones con alta presión acústica que no son accesibles experimentalmente hasta el presente.