【摘 要】
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液体中的气泡在超声的作用下周期性地膨胀、压缩，能量高度集中，导致泡内产生高温高压，从而引起发光的现象称为声致发光。本文在一系列声致发光光谱测量的基础上，讨论了单泡声致发
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液体中的气泡在超声的作用下周期性地膨胀、压缩，能量高度集中，导致泡内产生高温高压，从而引起发光的现象称为声致发光。本文在一系列声致发光光谱测量的基础上，讨论了单泡声致发光和多泡声致发光的光谱特性，并由此探索了单泡声致发光中气泡内部成分以及气泡内外物质交换过程。
以前的研究认为单泡声致发光的光谱是一条连续光滑的谱线，而多泡声致发光的光谱除了连续谱，还有特征谱线。尽管人们在极暗的和抖动的单泡声致发光中观察到特征谱线，但通常意义下的单泡声致发光特征谱线仍未有报道。在声场中驱动声压较低，且工作液体中溶解了一定量的稀有气体的情况下，本研究在稳定的明亮可见的单泡声致发光中观察到了OH*谱线、Na谱线和稀有气体谱线等，而且研究了这些谱线的相对强度与声场的驱动声压以及溶液中的稀有气体含量的相关性。驱动声压越小，溶液中的稀有气体含量越高，线状光谱在总光谱中所占比例就越大。多泡声致发光中的线状光谱的参数相关性与单泡声致发光中的相同。声致发光中出现线状光谱可能是泡内温度较低的体现。单泡和多泡声致发光的光谱具有相同的特征，以往实验中所表现出来的区别可能是来自于二者泡内温度的不同。
进一步地，根据观察到的单泡声致发光的各种线状光谱，本研究推论气泡内部至少包括工作液体的蒸气和液滴，以及溶解在工作液体的气体这三种成分。测量单泡声致发光初期的一系列光谱演变，证明气泡内外确实存在物质交换，在精馏和扩散的双重作用下，气泡内部成分最终达到平衡状态，所需时间的区间从不到0.1秒到十几秒。由于存在扩散，氩精馏的作用相当有限，最终气泡内氩气浓度将低于10％。另外，还可以得出这样的结论，气泡内的气体成分由溶解于工作液体中的气体决定。
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