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/ NetNews Usenet Archive 1993 #1 / NN_1993_1.iso / spool / sci / physics / fusion / 3172 < prev    next >
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Text File  |  1993-01-06  |  4.9 KB  |  95 lines

  1. Newsgroups: sci.physics.fusion
  2. Path: sparky!uunet!gatech!concert!uvaarpa!murdoch!kelvin.seas.Virginia.EDU!crb7q
  3. From: crb7q@kelvin.seas.Virginia.EDU (Cameron Randale Bass)
  4. Subject: Re: Sonoluminescence - certain knowledge?
  5. Message-ID: <1993Jan6.191134.19959@murdoch.acc.Virginia.EDU>
  6. Sender: usenet@murdoch.acc.Virginia.EDU
  7. Organization: University of Virginia
  8. References: <00966330.AB98DB60.10309@dancer.nscl.msu.edu>
  9. Date: Wed, 6 Jan 1993 19:11:34 GMT
  10. Lines: 83
  11.  
  12. In article <00966330.AB98DB60.10309@dancer.nscl.msu.edu> blue@nscl01.nscl.msu.edu writes:
  13. >Could someone set my mind at ease by making a clear statement as to
  14. >what is know about sonoluminescence, ultracavitation, and related
  15. >topics as opposed to conjecture based on doubtful interpretations of
  16. >a very limited data set?
  17.  
  18.      The dataset is not as limited as it sounds, and the recent results
  19.      are a) consistent with earlier results, b) plausable on theoretical
  20.      grounds, and c) apparently well done.
  21.  
  22. >My understanding of cavitation and bubble formation is that it can
  23. >involve a very small move away from equilibrium conditions.  All that
  24. >is required is that the local pressure in the liquid fall below the
  25. >vapour pressure.  I would assume that the bubble fills with vapour
  26. >on a time scale close to that required for collapse so I don't
  27. >understand why there is any talk about collapse into a "void".
  28.  
  29.      Yes.  Void is used by fluid dynamicists to talk about a 
  30.      space filled with vapour.  We shouldn't be talking about a vacuum.
  31.  
  32. >Now as to sonoluminescence, I have the feeling that the conjectures
  33. >have run somewhat ahead of the facts in a chain of reasoning that goes
  34. >something like the following:  The emission of visible light from
  35. >a gas implies high excitation energies such as would result from
  36. >temperatures of many tens of kilovolts or higher so we can conclude
  37. >the sonoluminescence indicates conditions similar to high-temperature
  38. >plasmas are being produced in the bubbles.  It is but one small jump
  39. >from there to say that this might be a path to fusion.  It seems to
  40. >me, however, that this chain of reasoning has several weak links.
  41. >Suppose I suggest as an alternative point of view the notion that
  42. >the observed photons are not produced in the volume of the bubble at
  43. >all, but are instead coming from the boundary layer of the bubble?
  44. >What does the experimental data tell us in that regard?
  45.  
  46.      No, it is not a small jump.  There are clearly shock phenomena
  47.      that involve ionization and dissociation, that upon species
  48.      recombination can emit light.  To then postulate nuclear excitation
  49.      from this is not a small leap at all, and the weak links are 
  50.      basically nonexistent links.  
  51.  
  52.      As far as the photons, they appear to be locallized at the
  53.      center of the bubble in 'stable cavitation'.  This would make sense
  54.      if there were a strong shock-dissociation-recombination chain
  55.      of events inside the vapour bubble.
  56.  
  57.      As far as the spectra go, they are an attempt to fit the 
  58.      observed spectral energy density of the flashes to a blackbody spectrum
  59.      (e.g. PRL 69:1182 (1992)).  I think they have doubtful physical
  60.      significance from this perspective.
  61.  
  62. >Why would I think that the light emission is a surface effect?  Basically
  63. >because it is something easy to mimmick in the privacy of your own home,
  64. >and it can even be done in your kitchen.  Just unroll some plastic wrap
  65. >in a dark kitchen.  The layers of plastic film stick together because
  66. >the material is a polar dielectric.  When you pull the layers apart the
  67. >surfaces are left with unpaired charges in a nonuniform distribution
  68. >that is then equilibrated by surface discharges.  When I form a bubble
  69. >in a polar dielectric liquid might I not produce the same effect?
  70.  
  71.      This is related to one of the old theories before it became apparent 
  72.      it was coming from the middle of the bubble.  A number of others
  73.      are discussed in Ronald Young's book 'Cavitation' (McGraw Hill (1989)).
  74.  
  75. >I have one more question relating of fractofusion, bubbles, and
  76. >non-equilibrium.  Suppose by hook or crook I do produce a transient
  77. >electric field in the presence of some deuterons and some electrons.
  78. >What keeps the electrons sitting still while the deuterons accelerate
  79. >to velocities high enough to induce fusion?  I have always be taught
  80. >that a mass ratio of roughly 4000:1 would leave the deuterons sitting
  81. >still while the electrons rushed off to cancel the field.  Of course
  82. >that is old fashioned theory.
  83.  
  84.      Absolutely.  Any prospective theory of such a process must explain
  85.      a) exactly how one overcomes the repulsion, and b) why other things
  86.      to not interfere.  One other minor point, it should probably also
  87.      agree with experiments.
  88.  
  89.                                 dale bass
  90.  
  91. -- 
  92. C. R. Bass                                          crb7q@virginia.edu        
  93. Department of Wildebeest
  94. Transvaal                                           (804) 924-7926
  95.