| 講演抄録/キーワード |
| 講演名 |
2011-11-24 14:00
高速度映像で見た音響バブルへの界面活性剤の影響 出野翔大・○崔 博坤(明大) US2011-70 |
| 抄録 |
(和) |
強力な超音波下で発生した音響バブルは膨張収縮振動を繰り返す。界面活性分子は気泡/液体界面に吸着し,気泡合体などのダイナミクスに影響を及ぼす。ドデシル硫酸ナトリウム(SDS)界面活性剤水溶液中で高速度カメラを用いて100万fpsの速度で音響バブル観測を行った。超音波周波数は37 kHz, 87 kHz,123 kHzの3種類,SDS濃度は0.1, 1, 5, 10mMの4種類である。気泡振動はSDS吸着により球形振動になりやすいことがわかった。気泡径最大値を高速度映像から求め,そのヒストグラムを作成したところ,水と比べて大きいサイズの気泡が高周波数ほど減っていた。また,気泡成長はSDS溶液中の方が大きかった。87kHzでSDS濃度変化を調べたところ,大きいサイズの気泡減少は5mMで最も顕著であった。これらの結果は,SDS吸着により気泡が帯電し気泡間の静電反発力により気泡合体が妨害されること,SDS吸着によりガスの整流拡散が促進されること,で説明される。 |
| (英) |
Intense ultrasound produces acoustic bubbles which repeat the oscillation of expansion and contraction. Surfactant molecules affect bubble dynamics such as a bubble coalescence when adsorbed with bubble/liquid interface. We observed a high-speed shadowgraph of acoustic bubbles in aqueous solutions of sodium dodecyl sulfate using a high speed camera with a speed of 1,000,000 fps. The experimental result of time evolution of bubble diameter showed that a surfactant-adsorbed bubble favors spherical oscillation. Histograms of maximum bubble diameter were obtained from the high-speed movies. The histograms measured at ultrasonic frequencies of 37, 87 and 123 kHz indicated that number of large- size bubble considerably decreased compared to the case in pure water and this tendency is marked at higher frequencies. The histograms measured at various SDS concentrations at 87 kHz showed that the decrease in large-size bubbles is significant at the concentration of 5 mM. These results are elucidated in terms of electrostatic repulsion force between charged bubbles, which inhibits bubble coalescence. The increase in rectified diffusion is also noticed in the histogram. |
| キーワード |
(和) |
音響バブル / 高速度カメラ / 界面活性剤 / 気泡合体 / 整流拡散 / / / |
| (英) |
Acoustic bubble / high-speed camera / surfactant / bubble coalescence / rectified diffusion / / / |
| 文献情報 |
信学技報, vol. 111, no. 311, US2011-70, pp. 27-30, 2011年11月. |
| 資料番号 |
US2011-70 |
| 発行日 |
2011-11-17 (US) |
| ISSN |
Print edition: ISSN 0913-5685 Online edition: ISSN 2432-6380 |
著作権に ついて |
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US2011-70 |