टेस्ट ट्यूब न्यूट्रॉन स्टार। sonoluminescence

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आज की पोस्ट एक दिलचस्प शारीरिक घटना के लिए समर्पित होगी जो साधारण पानी में प्रकाश को जन्म देती है। कुछ लोग इसे "न्यूट्रॉन स्टार" कहते हैं, तो दूसरे इसे "सोनोलुमिनेशन" कहते हैं।
यदि कुछ स्थितियों का निर्माण करने के लिए एक टेस्ट ट्यूब में, तो एक छोटा चमकदार बुलबुला पैदा होगा। उनकी भौतिकी का वर्णन विभिन्न गुणों द्वारा किया जाता है जिनकी कल्पना करना मुश्किल है। इस पाठ्यक्रम में हम सीखेंगे कि घर पर सोनोलुमिनेसिस प्राप्त करने के लिए एक इंस्टॉलेशन को कैसे इकट्ठा किया जाए, सिस्टम को ठीक से कैसे कॉन्फ़िगर किया जाए और इस तरह के स्टार को बनाने में आने वाली कठिनाइयों पर विचार करें।



यह सब इस तथ्य के साथ शुरू हुआ कि एक अच्छा दिन YouTube की विशालता में मेरे गधे को बैठा रहा था, मुझे सर्गेई मैथ्यूशेंको के चैनल पर एक वीडियो मिलाएक दिलचस्प घटना के बारे में जो ध्वनिक प्रभाव के कारण बुलबुले की चमक पर आधारित है। कई बार वीडियो की समीक्षा करने के बाद, मैंने महसूस किया कि एक समान घटना को दोहराते हुए थूक दिया। एक हफ्ते बाद, मेरे डेस्क पर मौजूदा इंस्टालेशन को असेंबल करने के लिए सभी जरूरी पार्ट्स थे।

डिवाइस का सिद्धांत काफी सरल है। जनरेटर से संकेत पाईज़ोसेरैमिक एमिटर को खिलाया जाता है, जो पानी के साथ एक टेस्ट ट्यूब से चिपके होते हैं। प्रणाली एक गोलाकार ध्वनिक कक्ष है, जहां एक तरल में एक स्थायी लहर बनती है। सिस्टम में तरंग आयाम पाईज़ोकेर्स के साथ श्रृंखला में जुड़े एक चर प्रारंभ करनेवाला द्वारा नियंत्रित किया जाता है, एक गुंजयमान नियंत्रण रेखा सर्किट का निर्माण होता है। फिर हम चैंबर में एक एयर बबल रखते हैं, हम प्रतिध्वनि पाते हैं, शॉक वेव्स बबल पर कार्य करते हैं और यह चमकते हैं।

लेकिन वास्तव में, सब कुछ इतना सरल नहीं था, जैसा कि मेरे पिताजी कहते हैं - "सब कुछ सिर्फ कागज पर है, लेकिन खड्डों के बारे में भूल गया।" प्रयोग श्रोडिंगर बॉक्स के समान है, जिसे हल करने में छह महीने लगे। आइए स्थापना के प्रत्येक तत्व पर विस्तार से विचार करने का प्रयास करें।



परखनली।इस मामले में, हम राउंड-बॉटम फ्लास्क में रुचि रखते हैं। वे ध्वनिक कैमरे की तरह काम करेंगे। सैद्धांतिक रूप से, एक टेस्ट ट्यूब में एक उच्च गुणवत्ता वाला कारक होना चाहिए, लेकिन केवल भगवान ही जानता है कि इंटरनेट पर रासायनिक कांच के बने पदार्थ की तस्वीर को देखकर इसकी गणना कैसे करें। समाधान विभिन्न प्रकार के निर्माताओं से एक बार में सोवियत विकल्प से लेकर आधुनिक विदेशी-बुर्जुआ लोगों तक कई प्रकार के कंटेनरों को ऑर्डर करना है।

सबसे अच्छा परिणाम 100 मिलीलीटर की मात्रा के साथ चेक कंपनी सिमाक्स के एक गोल-नीचे परीक्षण ट्यूब द्वारा दिखाया गया था। यह दिखने में थोड़ा अंडाकार होता है, लेकिन इसका ग्लास मोटाई में हर जगह समान होता है। सोवियत टेस्ट ट्यूब ने इस पैरामीटर को खो दिया, क्योंकि यह दृष्टिगोचर होता है कि ग्लास प्रकाश में कैसे चमकता है। कोई फर्क नहीं पड़ता कि मैंने कैसे कोशिश की, ऐसे नमूनों में मैं सोनोलुमिनेसेंस को ठीक करने में सक्षम नहीं था।



बहुत पहले प्रयोग आधे लीटर के फ्लास्क के साथ किए गए थे। वे दादा के बाजार में बेचे गए थे, इसलिए मुझे वॉल्यूम के साथ चुनना नहीं था। निर्माता Druzhnaya गोर्का संयंत्र है, जो अपने उद्योग में सबसे पुराना उद्यम है, जो 1801 से अस्तित्व में है। अभ्यास से, ऐसे व्यंजनों में दादी के दूध को उबालना और शराब प्राप्त करना अच्छा है, जो कि उसने अपने खाली समय में किया था।

ट्यूबों की तुलना करके, आप आकार में अंतर का निरीक्षण कर सकते हैं। हमने ध्वनिक कक्ष के लिए व्यंजन तैयार किए।



अगला, हम पीज़ोकेयरकैमर्स पर विचार करते हैं, जो गतिशीलता की तरह, पानी की मात्रा में परमाणुओं और अणुओं की भीड़ को स्विंग करेगा।

सन्दर्भ के लिए:पीज़ोइलेक्ट्रिक प्रभाव की खोज जैक और पियरे क्यूरी ने 1880 में की थी। प्रभाव एक विद्युत क्षेत्र में रखी गई सामग्री के विरूपण में प्रकट होता है, और इसके विपरीत। इन घटनाओं को प्रत्यक्ष और व्युत्क्रम पीज़ोइलेक्ट्रिक प्रभाव भी कहा जाता है। इसलिए, इन वाशरों से बिजली निकालना संभव है, जो गैस स्टोव के लिए लाइटर के निर्माता द्वारा उपयोग किया गया था, उनके आविष्कार का पेटेंट कराया था। दिलचस्प है, पियरे क्यूरी के बच्चों को इन पेटेंटों से एक शुल्क प्राप्त होता है?

बाजार में, पीज़ोकेयर सिरेमिक आकार और आकार में भिन्न होता है।आदर्श विकल्प सोवियत निर्माण के किसी भी छेद के बिना एक ठोस वॉशर था, जिसमें 22 मिमी का व्यास और 4 मिमी की मोटाई थी। प्रयोगों के दौरान, 50 मिमी के व्यास और 6.5 मिमी की मोटाई के साथ एक बड़े पाईज़ोकेमिक का परीक्षण किया गया था, इसी तरह के छल्ले लैंग्विन उत्सर्जकों के निर्माण में पाए जा सकते हैं, जो अल्ट्रासोनिक स्नान के निर्माण में उपयोग किए जाते हैं। एक शक्तिशाली चीज, आप सैकड़ों वाट तक झूल सकते हैं।



एक ध्वनिक कक्ष बनाने में अगला कदम टेस्ट ट्यूब के साथ पीजोसेरामिक्स का कनेक्शन है। ऐसा करने से पहले, वॉशर को तारों को मिलाप करें। सोवियत नमूनों में संपर्क चांदी-मढ़वाया या चांदी के होते हैं, इसलिए, वे समय-समय पर कुछ हद तक काले हो गए। हम सतह को दर्पण चमक के लिए साफ करते हैं। एक ड्रिल के साथ थोड़ा काम, और परिणाम आने में लंबा नहीं होगा। धातु पर सभी चिह्न और शिलालेख दिखाई देते हैं।

हम एसिड और एक शक्तिशाली टांका लगाने वाले लोहे का उपयोग करके तारों को मिलाप करेंगे, आपको एक त्वरित स्पर्श के साथ ऐसा करने की आवश्यकता है ताकि कुछ भी गर्म न हो। यहां आप टांका लगाने के लिए छोटे खांचे देख सकते हैं, निर्माता से अधिक सुविधाजनक समाधान। तारों को लचीला होना चाहिए। बाहरी भार के लिए महीन चांदी का छिड़काव बहुत नाजुक होता है। कठोर निष्कर्ष स्वीकार्य नहीं हैं, सिवाय इसके कि धातु उल्टी हो जाएगी, इसलिए भी सिरेमिक खुद को नुकसान पहुंचा सकता है।



पीजो उत्सर्जकों के सममित प्लेसमेंट के लिए, आपको फ्लास्क को चिह्नित करने की आवश्यकता है।हम तात्कालिक साधनों से वर्णनात्मक ज्यामिति के लिए उपकरण बनाते हैं: एक वर्ग, एक मार्कर, फ्लास्क को घुमाएं और मध्य को चिह्नित करें। किसी भी सुविधाजनक जगह पर हमने एक निशान लगा दिया। तार या धागे के एक छोटे टुकड़े को काटें, जो हमारे बल्ब की परिधि के बराबर है। अब हम धागे की लंबाई को मापते हैं और परिणाम को ठीक करते हैं, 34 सेमी। इस लंबाई को दो से विभाजित करें और 17 सेमी प्राप्त करें। एक निशान लगाओ। अगला, इसे फ्लास्क पर निशान के साथ मिलाएं। अब, तार के मुक्त सिरों में से एक पर, यह उस स्थान को चिह्नित करने के लिए रहता है, जहां उत्सर्जक को एक दूसरे के सापेक्ष सख्ती से सममित रूप से रखा जाएगा। यह उदाहरण एक 500 मिलीलीटर फ्लास्क पर दिखाया गया है, क्योंकि इस पर पहले प्रयोग किए गए थे।



यह एमिटर संलग्न करने का समय है। हम इसे दो-घटक इपॉक्सी चिपकने वाले "अर्लडाइट" का उपयोग करके करेंगे, यह अच्छा हैविभिन्न सामग्रियों को आसंजन। पूर्ण ठोसकरण का समय एक दिन के बारे में है, इस तथ्य के बावजूद कि पैकेजिंग 90 मिनट कहती है। इस तरह के एपॉक्सी राल का उपयोग चीनियों द्वारा अल्ट्रासोनिक स्नान के उत्पादन में किया जाता है, और यह कोई दुर्घटना नहीं है। हम एक से एक के अनुपात में ट्यूबों की सामग्री को निचोड़ते हैं। एक स्पैटुला का उपयोग करके, एक समरूप द्रव्यमान बनने तक रचना को अच्छी तरह मिलाएं। यह निकटतम सुपरमार्केट से गाढ़ा दूध के रंग और स्थिरता के समान हो जाएगा। यह नट के रूप में के रूप में मोटी और फैला है।

ऐसे द्रव्यमान का प्लस यह है कि यह फैलता नहीं है, माइनस एक दूधिया रंग है। मेरी समझ में, एपॉक्सी पारदर्शी होना चाहिए, क्योंकि प्रयोगों के दौरान ऐसे दो-घटक रेजिन के कम से कम तीन प्रकार की कोशिश की गई थी, और उन सभी ने एक अच्छा परिणाम दिखाया। मुख्य बात यह है कि इस नोगोल-मोगुल को धीरे-धीरे हरा दें ताकि बुलबुले न हों, वे एमिटर और ट्यूब के बीच अच्छे ध्वनिक संपर्क को बाधित करते हैं।



आवेदन से पहले, सतहों को अल्कोहल-गैसोलीन या एसीटोन के साथ घटाया जाना चाहिए। एमिटर पर राल की मात्रा का अनुमान लगाना आसान काम नहीं है; मैं अक्सर इसे फैलाता हूं। छोटे फ्लास्क के साथ, स्थिति सरल होती है, इसमें एपॉक्साइड की कम आवश्यकता होती है, और इसलिए, परिवेश, हाथ, कपड़े और इतने पर कम गंदे हो जाएंगे। आपको याद दिला दूं कि इस तरह की मैला धोना अभी भी एक व्यवसाय है।



तो, ध्वनिक कैमरे तैयार हैं। प्रत्येक को बनाने में लगभग 2 दिन लगते हैं। अब इन जहाजों को पानी से भरा जा सकता है और न्यूट्रॉन तारों को प्राप्त करने की कोशिश की जा सकती है। लेकिन यहाँ एक और बहुत महत्वपूर्ण बिंदु है!



पानी। यह एक निश्चित तापमान के साथ अग्रिम में तैयार किया गया सरल, लेकिन विशेष नहीं, यहां आवश्यक है। केवल इस चरण को समझने में मेरे जीवन के लगभग 3 महीने लग गए। हां, और उसके साथ अंजीर, उसके जीवन में अभी भी 9 टुकड़े हैं, बिल्लियों की तरह, लेकिन यह सटीक नहीं है ... मैंने

मुख्य रूप से ऑस्मोसिस के बाद प्रयोग के लिए पानी का इस्तेमाल किया, मैं यह भी सलाह देता हूं कि आपको इस तरह का एक फिल्टर मिलता है। जैसा कि वे कहते हैं - "हम वही हैं जो हम पीते हैं", उदाहरण के लिए, मेरे पास बीयर है, और आप!

यदि कोई फिल्टर नहीं है, तो आप आसुत जल का उपयोग कर सकते हैं, अगर सब कुछ पूरी तरह से तंग है, तो नल का पानी जाएगा, यह विकल्प भी काम करेगा, लेकिन मैं इसकी सिफारिश नहीं करता हूं!

एक साफ, पूर्व धोया पैन में एक मार्जिन के साथ तरल डालो। पुराने सूप के अवशेष हमारे पानी में नहीं होने चाहिए। इस अवस्था को अधोगति कहा जा सकता है। आदर्श रूप से, वैक्यूम चेंबर का उपयोग करना अच्छा है, लेकिन यह खेत पर नहीं है, क्योंकि हम 30 मिनट के लिए तरल उबालते हैं, यह पर्याप्त से अधिक होगा।

भोजन के लिए एक कंटेनर में पानी डालो, यह रिसाव रहित होना चाहिए, यह महत्वपूर्ण है कि ठंडा पानी की प्रक्रिया में बाहर से हवा को पंप नहीं किया जाता है।हम ढक्कन को बंद करते हैं और देखते हैं कि सुडोकू के पहले सेकंड में यह पहले उपयुक्त अवसर पर पूरी तरह से विस्तार और विस्फोट कैसे करता है। लेकिन रुको, आपको ठंडा करने की आवश्यकता है! लगभग 10 मिनट के लिए ठंडे पानी में कंटेनर रखें। इस समय, ध्वनिक कक्ष को ध्यान से धोएं, यह आंसू की तरह पारदर्शी होना चाहिए। शैम्पू, परियों, हम सभी डिटर्जेंट का उपयोग करते हैं। इस समय के दौरान, ठंडा होने पर, कंटेनर को चपटा कर दिया जाता है, जिसकी आवश्यकता होती है, यह अब वैक्यूम के अधीन है। हम सामग्री को फ्रीजर में रखते हैं, हमें लगभग 5 डिग्री का तापमान प्राप्त करने की आवश्यकता होती है। यदि आप बर्फ की पपड़ी की उपस्थिति से पहले के क्षण को याद करते हैं, तो पानी की तैयारी की प्रक्रिया को फिर से दोहराया जाना चाहिए, क्योंकि इस मामले में सोनोलुमिनेसेंस का निरीक्षण करना संभव नहीं था। इसका क्या कारण है - मुझे नहीं पता।

शुद्ध पानी निकाला।गर्दन तक ट्यूब भरें। एक स्पर्शरेखा पर झूठ बोलना ताकि अतिरिक्त हवा के बुलबुले को पकड़ना न हो। तो, यहाँ यह सही पानी के साथ सही गुंजयमान चैम्बर है। एक पूरी तरह से पारदर्शी, ठंडा और गोलाकार लेंस, जिसमें 10 में से 10 प्रयास सिंगल-बबल सोनोलिनेंसेंस बनाने और देखने में सफल रहे।



अब यह कैसे करना है यह आवश्यक नहीं है और यह आमतौर पर कैसे समाप्त होता है।यदि आप केवल नल से या फिल्टर से पानी को बिना और अधिक ख़राब किए एकत्र करते हैं, और इसे किसी भी तरह से डालते हैं, तो इसके परिणामस्वरूप हम सिर्फ एक असंतोषजनक तस्वीर देखेंगे। यह अस्वीकार्य है! चूंकि हमारा काम एक एकल संतुलित बुलबुला प्राप्त करना है, जिसे बाहर से तरल की मात्रा में रखा जाता है। लेकिन अगर टेस्ट ट्यूब में सोडा दिखाई दिया, तो फोन को बाहर निकालें और तस्वीर लेना शुरू करें, आप लेंसिंग बुलबुले के प्रभाव से सुंदर शॉट्स प्राप्त कर सकते हैं।



आसवन और सूखी शराब की भागीदारी के साथ पहले से तैयार स्टैंड पर पानी को गिराने का पहला प्रयास किया गया था। धूल के कणों को पानी में प्रवेश करने से रोकने के लिए, ऊपर एक टोपी लगाई गई थी। उबलता पानी अभी भी एक रोमांचक घटना है, यहां आप गर्म पदार्थ के सभी आरोही प्रवाह देख सकते हैं ...

इस तरह के उबाल का परिणाम स्वाभाविक रूप से कुछ भी अच्छा नहीं हुआ, क्योंकि ट्यूब की गर्दन को शुक्राणु रूप से बंद नहीं किया गया था, और ठंडा करने के दौरान, पानी ने फिर से हवा को पंप किया और आगे के प्रयोगों के लिए अनुपयुक्त हो गया। लेकिन तब मुझे यह पता नहीं था, पानी डाला और व्यापक बुलबुले के गठन की एक समान तस्वीर देखी। वे भीतरी दीवारों पर थे, अंतरतम मात्रा में और, सामान्य रूप से, हर जगह जहां कोई फर्क नहीं पड़ता।



इसलिए, हम पहले से ही जानते हैं कि पानी कैसे तैयार किया जाए।कम पानी के तापमान पर, कुप्पी की दीवारों पर संघनन बनना शुरू हो जाएगा, यह हस्तक्षेप करेगा, इसलिए, हम नैपकिन और शोषक लत्ता पर स्टॉक करते हैं। हम 5 से 15 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर अपने स्वयं के अभ्यास से एक न्यूट्रॉन स्टार प्राप्त करने में कामयाब रहे। 10 में, चमक किसी भी चीज़ की तुलना में उज्जवल थी, 5 से नीचे और 15 से ऊपर, व्यावहारिक रूप से कोई चमक नहीं थी। जब बर्फ के क्रिस्टल बनाने के लिए पानी को ठंडा किया गया था, तो पूरे तापमान रेंज में कोई चमक नहीं थी।



एक अनुनाद कक्ष स्थापित किया गया है, ध्वनिक तरंगें बुलबुले पर कार्य करती हैं, प्रकाश को बंद कर देती हैं और एक छोटे से न्यूट्रॉन स्टार के गठन के साथ एक दुर्लभ घटना को देखती हैं।

कैमरे पर घटना को पंजीकृत करने के लिए, आपको एक काले रंग की पृष्ठभूमि स्थापित करने की आवश्यकता है, और एक तेज लेंस को पकड़ना है, इस घटना को शूट करते समय मेरा पुराना अल्ट्रासाउंड लगभग अंधा हो गया। यह मैं अंतरिक्ष में एक बिंदु पर ध्यान देने के बारे में चुप हूं। इस कारण से, नए फिल्मांकन उपकरण के आगमन से पहले परियोजना लगभग छह महीने तक जमी हुई थी।

Sonoluminescence प्राप्त करने के प्रारंभिक चरण में ध्वनिक कक्ष को यह समझने के लिए हाइलाइट किया जाना चाहिए कि क्या बल्ब बल्ब के केंद्र में स्थिर हो गया है। इस स्तर पर, एक ध्वनिक कक्ष के निर्माण और तैयारी की जानकारी को संपूर्ण माना जा सकता है, इसलिए, हम इस प्रयोगात्मक सेटअप के जनरेटर और नियंत्रण प्रणाली की ओर मुड़ते हैं।



सबसे पहले, मैंने एक अल्ट्रासोनिक स्नान से एक सिद्ध सर्किट लेने का फैसला किया, यहां दोनों आवृत्ति को समायोजित किया जा सकता है, और लगभग 60 वाट प्राप्त करने की शक्ति वह है जो आपको चाहिए। उसने हाथ में भागों के नीचे सर्किट को काट दिया। इस दृष्टिकोण के साथ बोर्ड की कॉम्पैक्टनेस की गारंटी है। बड़ी क्षमताओं पर काम करते समय, समस्याएं तुरंत उत्पन्न हुईं।

एक खाली टेस्ट ट्यूब के साथ गलती से, स्वास्थ्य जांच के लिए स्थापना का पहला समावेश। आवृत्ति ट्यूनिंग करते समय, कांच किसी बिंदु पर प्रतिध्वनि और दरार में चला गया। एक नया फ्लास्क बनाने के लिए आलस्य था, आपको पुराने को ठीक करने की आवश्यकता है, जहां यह गिर गया, वहां कांच का एक टुकड़ा डालें और शीर्ष पर epoxy के साथ भरें। हम सैनिक को रैंकों में लौटाते हैं, और निरीक्षण करना जारी रखते हैं।



पर्याप्त जानकारी न होने के कारण, मुझे यह प्रतीत हुआ कि फ्लास्क में ध्वनिक प्रतिध्वनि का संबंध सीधे स्वयं पीजोसेरामिक्स के यांत्रिक प्रतिध्वनि से है, लेकिन तथ्य यह है कि प्रत्येक प्रकार के पीजोकेरामिक्स का यांत्रिक अनुनाद अलग होगा। यह 5 रातों के लिए बंद नहीं हुआ और एक हिस्टैक में सुई खोजने की कोशिश कर रहा था।

सभी प्रारंभिक गणना छत से ली गई थीं, यहां से अधिष्ठापन का तार, जनरेटर पर आवृत्ति और इतने पर गलत तरीके से चुना गया था। इसके बावजूद, किसी तरह, हम अभी भी फ्लास्क के केंद्र में एक स्थिर बुलबुले को प्राप्त करने में कामयाब रहे।

ध्वनिक तरंगों के प्रभाव में, यह इस हद तक संकुचित हो गया कि कभी-कभी यह देखने के क्षेत्र से गायब हो गया।कभी-कभी यह धातु की चांदी की बूंद की तरह प्रकाश को प्रतिबिंबित करने लगा। उत्सर्जकों पर वोल्टेज के आयाम इस तरह के मूल्यों तक पहुंच गए कि प्रारंभ करनेवाला के अंदर साधारण फेराइट को झटका देना शुरू हो गया, जो उंगलियों पर जलने के छोटे निशान को पीछे छोड़ देता है। इसी समय, एक नीयन बल्ब उत्सर्जक को छूने से पहले भी चमकना शुरू कर देता है। चारों ओर ऐसे मजबूत खेत।



न्यूट्रॉन स्टार प्राप्त करने के कई और असफल प्रयासों के बाद, मैंने सोचा कि अगर मैं इस प्रणाली के लिए अधिकतम संभव शक्ति को ध्वनिक कक्ष में पंप कर दूं तो क्या होगा। बिजली की आपूर्ति पर वोल्टेज को अधिकतम तक पहुंचाना, और परिणाम को देखो। पहले सेकंड से आप पानी में मजबूत छिद्र का निरीक्षण कर सकते हैं, जो इसके आकार को बदलता है ...

आवृत्ति ट्यूनिंग के दौरान, ग्लास बल्ब प्रतिध्वनि में आया और फटा, विज्ञान की खातिर खुद को बलिदान कर दिया। फ्लास्क की सामग्री, जैसा कि यह खाली हो जाती है, धीरे-धीरे नीचे के पड़ोसियों की छत पर अपनी छाप छोड़ती है। चारों ओर बाढ़ है, लेकिन कुप्पी अभी भी पकड़े हुए है। मैं इस प्रयोग की वास्तविक ध्वनियों को वीडियो में छोड़ता हूं ।

हम गुंजयमान कक्ष पर सही पीजोइलेक्ट्रिक तत्व का निरीक्षण करते हैं। उस पल में, वह शायद टूट गया, और उस पर प्लाज्मा की चमक दिखाई दी।आगे सत्यापन से पता चला कि तत्व मर चुका है। बिजली आपूर्ति की गवाही से देखते हुए, जीवित पीजोइलेक्ट्रिक तत्व पर बिजली लगभग 180 वाट है। फिल्मांकन के इस चरण में, मुझे यकीन था कि घर पर सोनोलुमिनेसिस मिलना असंभव था और खोने के लिए और कुछ नहीं था। बहुत समय बिताया, संसाधन और रातों की नींद हराम, क्योंकि यह सूर्यास्त के बाद था कि इस दिशा में काम शुरू हो गया था ...

कई लोगों द्वारा प्रशंसा की गई एर्लडाइट, बड़े vibroloads का सामना नहीं करती है, कई बार पाईज़ियो ट्रांसड्यूसर्स को फिर से चमकना पड़ा, लेकिन यह अब एक बड़ा ध्वनिक कैमरा है, जो कभी ठीक से नहीं कमाया।



एक और निर्णय खुद सर्गेई मैथ्यूशेंको से संपर्क करना था , जो किसी और की तरह नहीं जानते थे कि इस प्रयोग के सिद्धांत कैसे काम करते हैं।जैसा कि यह पता चला, उन्होंने इस विषय पर अपनी थीसिस का बचाव किया, इसलिए उन्होंने सोनोलुमिनेसेंस प्राप्त करते समय कृपया सभी बारीकियों को बताया, जिसके लिए उन्हें बहुत धन्यवाद।

तो, शुरुआत के लिए, हमें एक सटीक मास्टर थरथरानवाला चाहिए, जिसमें आवृत्ति परिवेश के तापमान से नहीं तैरती है, इन उद्देश्यों के लिए, ad9850 चिप पर एक आवृत्ति सिंथेसाइज़र एकदम सही है। इसके आउटपुट पर, हम 1 हर्ट्ज के समायोजन चरण के साथ एक शुद्ध साइन प्राप्त करते हैं। खेत पर, ऐसा उपकरण बस अपूरणीय है, इसकी मदद से आप अनुनाद पा सकते हैं, ऑडियो सिस्टम की कार्य सीमा की जांच कर सकते हैं और अन्य विभिन्न प्रयोगात्मक दिशाओं में उपयोग कर सकते हैं। आवृत्ति रेंज 1 हर्ट्ज से 40 मेगाहर्ट्ज तक भिन्न होती है। लेकिन, डिवाइस के साइन आउटपुट सिग्नल का आयाम बहुत छोटा है और केवल 2 वोल्ट के बराबर है। संकेत को बढ़ाने के लिए, एक एम्पलीफायर का उपयोग करना तर्कसंगत है।



चूंकि प्रयोग के भीतर आवृत्तियां छोटी हैं, इसलिए ऑडियो आवृत्ति एम्पलीफायर का उपयोग करना तर्कसंगत है। इस मामले में, TDA1562Q चिप पर एक एकल-चैनल क्लास एच एम्पलीफायर का उपयोग किया जाता है। यह काफी उच्च गुणवत्ता वाला है, और अद्भुत संगीत बजाता है।



पीज़ोइलेक्ट्रिक उत्सर्जकों के संचालन के लिए, एक उच्च वोल्टेज की आवश्यकता होती है, जिसका स्रोत इस सर्किट में अनुपस्थित है। पर्याप्त उच्च वोल्टेज प्राप्त करने का एक तरीका प्रतिध्वनि से जुड़े ऑसिलेटरी सर्किट का उपयोग करना है।

इस काम में, हम एक अनुक्रमिक दोलन सर्किट का उपयोग करते हैं जिसमें समाई की भूमिका पाईज़ोइलेक्ट्रिक उत्सर्जकों द्वारा निभाई जाती है, और एक प्रारंभ करनेवाला, एक प्रारंभ करनेवाला की भूमिका में, जो इसमें एक फेरिक रॉड पेश करके अपने मापदंडों को बदल सकता है। फेराइट की लंबाई और पारगम्यता के आधार पर यहां संकेत 8 से 50 मिमी तक भिन्न हो सकते हैं। मैंने 8 परतों में एक तांबा 0.68 तार घाव का उपयोग किया। तार जितना मोटा होगा, नुकसान उतना ही कम होगा।

सर्किट में प्रतिध्वनि की उपस्थिति सर्किट से 1-ओम रोकनेवाला को जोड़कर निर्धारित की जाएगी, जिसके समानांतर हम ऑसिलोस्कोप सर्किट को जोड़ते हैं।जब जनरेटर आवृत्ति और प्रारंभक द्वारा बनाए गए सर्किट की प्राकृतिक अनुनाद आवृत्ति और पीज़ोकेरेमिक उत्सर्जक की समाई होती है, तो प्रतिरोध पर अधिकतम वोल्टेज आयाम मनाया जाता है, जो सर्किट के अधिकतम वर्तमान से मेल खाती है, जो बदले में प्रतिध्वनि की उपस्थिति को इंगित करता है।

सिंगल-बबल सोनोलुमिनेसेंस प्राप्त करने की पूरी योजना कुछ इस प्रकार है। संदर्भ जनरेटर से संकेत एक ऑडियो फ्रिक्वेंसी एम्पलीफायर को खिलाया जाता है, जिसके आउटपुट पर एक दी गई फ्रीक्वेंसी की साइन 12 वोल्ट्स के आयाम के साथ बनाई जाती है। यह संकेत एक एलसी सर्किट को एक चर प्रारंभ करनेवाला और एक ध्वनिक कक्ष से युक्त होता है, जहां पीज़ोकेरमिक उत्सर्जक कैपेसिटर के रूप में कार्य करता है। तरल की मात्रा में एक स्थायी लहर बनती है, जिसके मध्य में हमारे लिए एक चमकदार बुलबुला बनता है।



हम स्थापना शुरू करते हैं और तरल की मात्रा में एक सिरिंज के साथ एक छोटा वायु बुलबुला रखते हैं। लेकिन आप वांछित आवृत्ति को कैसे जानते हैं जिस पर ध्वनिक कक्ष के अंदर एक स्थायी लहर बनती है? सब कुछ सरल है।

यदि हम इसे लगभग लेते हैं, तो प्रतिध्वनि तब प्राप्त होती है जब ध्वनिक तरंग दैर्ध्य पीजोइलेक्ट्रिक उत्सर्जकों के बीच की दूरी के बराबर होता है। यदि हम अपने 100 मिलीलीटर ट्यूब के व्यास को मापते हैं, तो यह 65 मिमी के बराबर होगा, यह एक आंकड़ा है और हमारे गणना के लिए आवश्यक ध्वनिक लहर की लंबाई के बराबर होगा। जैसा कि आप जानते हैं, तरंगदैर्ध्य एक निश्चित गति में एक निश्चित माध्यम में फैलता है, और अभिव्यक्ति द्वारा निर्धारित किया जाता है: तरंगदैर्ध्य आवृत्ति द्वारा विभाजित गति के बराबर है। यहां से हम आवृत्ति को व्यक्त करते हैं, जो तरंग दैर्ध्य द्वारा विभाजित गति के बराबर है, जो कि पीजोइलेक्ट्रिक उत्सर्जकों के बीच की दूरी से विभाजित गति के बराबर भी है।

टी = 0 पर पानी में ध्वनि प्रसार की गति c = 1402.7 m / s के बराबर है। हम इस आंकड़े को 65 मिमी के उत्सर्जकों के बीच की दूरी से विभाजित करते हैं, और हम 22.270 हर्ट्ज की आवृत्ति प्राप्त करते हैं।

यह तापमान में परिवर्तन के साथ एक तरल में ध्वनि प्रसार की गति में परिवर्तन पर भी विचार करने योग्य है। बढ़ते तापमान के साथ, एक तरल में ध्वनि की गति बढ़ जाती है, इसलिए आवृत्ति भी बढ़ जाती है। भविष्य में, गणना किए गए गुंजयमान आवृत्ति बल्ब के जटिल ज्यामिति के कारण वास्तविक से भिन्न होगी।



तो, गणना की जाती है।हम आवृत्ति का चयन करना शुरू करते हैं और यह देखते हैं कि सर्किट में श्रृंखला में जुड़े 1-ओम रोकनेवाला पर संकेत कैसे बदलता है। आवृत्ति के बावजूद, प्रारंभ में फेराइट रॉड को प्रारंभ करके संकेत के आयाम को बदला जा सकता है। बहुत आराम से। एक सिरिंज का उपयोग करना, तरल पदार्थ की मात्रा में एक बुलबुला रखें। उन्हें आवश्यकता से अधिक निचोड़ा जाएगा, लेकिन ध्वनिक लहर के कारण वे सभी बल्ब के केंद्र में आकर्षित होंगे।

पीज़ोइलेक्ट्रिक उत्सर्जक एपॉक्सी गोंद से चिपके हुए हैं, उनके केंद्र एक ही धुरी पर स्थित हैं। वोल्टेज एक दूसरे के समानांतर पीजोइलेक्ट्रिक रेडिएटर्स की दो प्रवाहकीय सतहों पर लागू होता है, यांत्रिक विरूपण (उलटा पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव) का कारण बनता है। अधिक से अधिक वोल्टेज का आयाम, पीजोइलेक्ट्रिक तत्व के विरूपण का अधिक से अधिक आयाम, जो ध्वनिक कक्ष में प्रेषित होता है।

.फिर, बैजकर्न्स बलों के कारण, यदि अल्ट्रासाउंड आवृत्ति अनुनाद के करीब या बराबर है, तो बुलबुले बल्ब के मध्य भाग में जाने लगेंगे। हम इंतजार करते हैं जब तक कि बुलबुला स्थिर नहीं हो जाता है और, जैसा कि यह था, ध्वनिक कक्ष के केंद्र में लटका हुआ है। यदि बुलबुला पक्ष की ओर से कूदता है, तो हम आवृत्ति को ऊपर या नीचे स्थानांतरित करने की कोशिश करते हैं, हमने स्थिरता हासिल की है, फिर हम धीरे-धीरे वेरिएबल इंडक्शन कॉइल में फेराइट रॉड लगाकर सिग्नल के आयाम को बढ़ाते हैं। यहां यह महत्वपूर्ण है कि छंटाई न करें, क्योंकि बुलबुले को अस्थिर कर सकते हैं, जिससे चमक गायब हो जाएगी, या यह पूरी तरह से गायब हो सकता है। यदि अभी भी कोई चमक नहीं है, तो ध्वनिक कक्ष से कुछ मिलीलीटर पानी लेने के लिए इसके विपरीत जोड़ने या इसके विपरीत प्रयास करें। यह गर्दन को पकड़ने वाले क्लैंप के सापेक्ष ट्यूब की स्थिति को ऑफसेट करने में भी मदद करता है।

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Sonoluminescence, फ्लास्क के मध्य भाग में लटके हुए एक गुहिकायन बुलबुला दिखाई देने वाली नीली रोशनी का उत्सर्जन करना शुरू कर दिया। यह कुछ अप्राप्य और वास्तव में आश्चर्यजनक लग रहा था। एक दुर्लभ शारीरिक घटना, जो ध्वनिक जोखिम के कारण, एक छोटे से हवा के बुलबुले में प्रकाश उत्पन्न करती है। भविष्य में चमक और चमक का रंग थोड़ा अलग हो सकता है। बुलबुला एक सफेद चमक और एक नीला रंग दोनों का उत्सर्जन कर सकता है। कुछ वैज्ञानिक पत्रों में, मैंने एक लाल चमक के अस्तित्व के बारे में पढ़ा, लेकिन इस प्रयोग के ढांचे में, हम ऐसी चमक को ठीक करने में विफल रहे। यहां, पानी का तापमान, इसमें मौजूद लवणों की उपस्थिति, प्रतिध्वनि आवृत्ति, बुलबुले पर प्रभाव का आयाम और अन्य कारक, जिनके अस्तित्व का अनुमान लगाना मुश्किल है, इसे प्रभावित करते हैं।

प्रकाश की एक फ्लैश की भौतिकी यहां इस तथ्य के कारण उत्पन्न होती है कि पानी में एक शक्तिशाली अल्ट्रासोनिक तरंग गुहिकायन की ओर जाता है। आखिरकार, एक ध्वनि तरंग उच्च और निम्न दबाव का एक विकल्प है, और यदि दबाव इस हद तक गिर जाता है कि यह बहुत नकारात्मक हो जाता है, तो ध्वनि तरंग सचमुच पानी को चीर देगी और उस क्षण में एक गैस बुलबुले का निर्माण करेगी। फिर, ध्वनि दोलन की आधी अवधि के बाद, जब दबाव, इसके विपरीत, बड़ा हो जाता है, यह बुलबुला जल्दी से ढह जाता है - और तेज संपीड़न की प्रक्रिया में यह गर्म होता है।

यह अपने पतन के अंतिम क्षण में है, जब गुहिकायन बुलबुले के अंदर का तापमान हजारों डिग्री तक पहुंच जाता है, यह प्रकाश की एक छोटी फ्लैश का उत्सर्जन करता है। हमारे मामले में, बुलबुला जगह में बना रहता है, अल्ट्रासोनिक तरंग की धड़कन के लिए संकुचन और विस्तार करता है, और, प्रति सेकंड हजारों फ्लैश उत्सर्जित करता है, एक स्थिर चमक उत्पन्न करता है।



सन्दर्भ के लिए। इस मुद्दे के निर्माण में रिकॉर्ड डेढ़ साल लगे। बहुत से लोग टिप्पणियों में लिखते हैं कि चैनल पर वीडियो इतना दुर्लभ क्यों है, मैं जवाब देता हूं क्योंकि! अगर कोई पूछता है कि इस प्रयोग से क्या लाभ हो सकता है, तो मैं जवाब देता हूं - नहीं। आप और मैंने अभी तक एक और शिल्प में अनुभव प्राप्त किया है।

जैसा कि वे कहते हैं - सब कुछ सरल है!

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Source: https://habr.com/ru/post/undefined/