بررسی میزان یکنواختی شدت موج در حمام فراآوایی و راکتور کروی

در این مطالعه نرخ تغییر شدت امواج صدا در نقاط مختلف یک حمام فراآوایی بررسی شده است. تغییر مد بازآوایش (تشدید) حمام فراآوایی، دلیل فقدان یک نوایی شدت امواج است که نتیجتا به عدم تکرارپذیری آزمایش انجامیده است. لذا جهت کاستن این نقیصه استفاده از راکتور کروی فراآوایی توصیه می شود. راکتور کروی شامل بالن کروی با ابعاد 100 میلی لیتر است که دو تراگذار (مبدل) فراآوا درست رو به روی یکدیگر به طرفین آن متصل شده اند. برای بررسی ویژگی های شدت امواج در راکتور کروی، توان و اثر موج ایستاده حاصل از تابش فراآوایی هر دو تراگذار با استفاده از آزادسازی هیدروکسید رادیکال در راکتور توسط لیانسانی (نوردهی) شیمیایی تصویر برداری شده است. در حمام فراآوایی، متناسب با ارتفاع بشر از کف حمام، میزان بازده از 133/0 تا 407/0 نانو مولار بر ژول برای فواصل 1 تا 30 میلی متری از کف حمام متغیر است. بازده در ارتفاع ثابت اما در طرفین ظرف نسبت به مرکز ظرف به شدت متفاوت است. بازده در سمت راست در ارتفاع 30 میلی متری از کف حمام برابر با 032/0 نانومولار بر ژول است در حالی که در مرکز حمام با همان ارتفاع، 407/0 نانو مولار بر ژول اندازه گیری با اختلاف 13 برابر را نشان می دهد. در راکتور کروی، امواج فراصدا از تابع بسل تبعیت می کند و از آن جایی که قطر ظرف برابر با مقدار ثابت 3/6 سانتی متر است، مطابق معادله بسل گره و شکم همواره در نقاط ثابت و مشخصی از بالن مشاهده می شوند. هم چنین از مقایسه بازده در شرایط فقط یک تراگذار روشن با دو تراگذار به طور هم زمان می توان به تشکیل مدهای ایستاده پی برد. علاوه بر این، اندازه گیری ها نشان می دهند بازده برای راکتور کروی 625/4 نانومولار بر ژول است، در حالی که برای حمام فراآوایی، در بهترین حالت برابر 407/0 نانو مولار بر ژول می باشد، که اختلاف 10 برابری را نشان می دهد.