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2009年10月

「音ルミネセンス」

水に超音波をあてると小さな泡が発光する現象が1933年に発見されたそうです。

もう少し具体的には、超音波(20KHz以上の音波)を液体に照射するとキャビテーション(気泡)ができ、その気泡が極小周期で収縮を繰り返して、最後にはつぶれて(圧壊)、その時に光を発する。発光時間は50~250ピコ秒でとっても短いパルス的な光です。もっと面白いのは、その時の温度が数千度になり、これは太陽表面の温度(6,000度)よりも高温になるんだそうです。この現象を「音(音響)ルミネセンス」といい、そのメカニズムはまだはっきり分かっていないそうです。今のホットな研究は、この気泡の中で核融合ができないかと言うもの。「バブル(泡)核融合」として2002年に論文が発表されています。高温と高密度のプラズマ状態とのその持続が、核融合を起こす条件ですが、音ルミネセンスは、高温で高密度なプラズマ状態を一瞬ですが作り出しているらしい。もし実現できれば、今の燃料電池を超える夢の電源になるかもしれないですね。

核融合の話しはさておき、水に音をあてると光るなんて結構神秘的です。
蛍光塗料のようなものを水に加えると色もついて、さらに明るく光るそうです。自分の声を超音波に乗せて、水を光らせることができるオモチャができるかもしれません。そっちの方が早く実現できそうです。

(鈴)


(English)
"Sonoluminescence"

In 1933 it was discovered that when water are excited by ultrasound, short bursts of light are flashed from the water bubbles.

More concretely , when liquid is excited by ultrasound(waves above 20 kHz) a cavitation(bubble) is created and repeatedly expands, when it crushes a light is flashed. The light flashes from the bubble at extremely short pulse, measured at a range of 50-250 pico seconds.
It is even more interesting that spectral measurements has given bubble temperature of several thousands degrees, which is even higher then the temperature on the surface of the sun(6000 degrees).
The sonoluminesence mechanism is not absolutely clear to scientists. And now's hot new research is about producing nuclear fusion inside the bubble. An article about "Nuclear Fusion in Collapsing Bubbles" was published In 2002.
Sonoluminescence produces heat and dense plasma which are among the conditions for nuclear fusion.If that energy can be reached it will be possible to create an electric power supply technology greater then the fuel-cell.

It is quite a mystery that light is emitted by applying sound to water.
Both Color and blighting luminous can be produced when adding something like fluorescent coating to the water.
For example, It may be possible to create a toy that produces light from one's voice carried on ultrasound. It seems to me that this kind of toy can be created quite early.

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