home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ NetNews Usenet Archive 1993 #1 / NN_1993_1.iso / spool / sci / physics / fusion / 3239 < prev    next >
Encoding:
Text File  |  1993-01-10  |  6.8 KB  |  139 lines

  1. Newsgroups: sci.physics.fusion
  2. Path: sparky!uunet!zaphod.mps.ohio-state.edu!wupost!cs.utexas.edu!sun-barr!sh.wide!wnoc-tyo-news!nec-tyo!nec-gw!netkeeper!vivaldi!aslws01!aslss01!terry
  3. From: terry@asl.dl.nec.com
  4. Subject: Re: Bubbles/Cavitation Fusion in D2 Liquid
  5. Message-ID: <1993Jan11.033452.16523@asl.dl.nec.com>
  6. Originator: terry@aslss01
  7. Sender: news@asl.dl.nec.com
  8. Nntp-Posting-Host: aslss01
  9. Organization: (Speaking only for myself)
  10. References: <930105122413.20a07695@FNALD.FNAL.GOV> <1993Jan8.140538.324@physc1.byu.edu>
  11. Date: Mon, 11 Jan 1993 03:34:52 GMT
  12. Lines: 125
  13.  
  14. Hi folks,
  15.  
  16. In article <1993Jan8.140538.324@physc1.byu.edu>
  17. jonesse@physc1.byu.edu writes:
  18.  
  19. > In article <930105122413.20a07695@FNALD.FNAL.GOV>,
  20. > DROEGE@fnald.fnal.gov writes:
  21. >
  22. > | Terry Bollinger has been corresponding with me about his bubble ideas.
  23. > | This has reminded me that Fermilab once had a 15' bubble chamber...
  24. > | 
  25. > | [Tom's interesting idea of how to search for a special class of events
  26. > | in bubble-chamber archives omitted.]
  27. > | 
  28. > | ... The problem is that bubble chamber experiments are very expensive,
  29. > | and no one would likely support running one for such a wild idea.  But
  30. > | if the right old film can be found, it might be worth looking.
  31. >
  32. > Tom, I had the opportunity to work as a graduate student at Fermilab one
  33. > summer, 1976 or thereabouts, with Bob Panvini and Firestone.  We used a
  34. > 200-GeV proton beam impinging on a deuterium-filled bubble chamber, as I
  35. > recall.  So the films from this may have what you are looking for.  Sounds
  36. > fun, but your search may prove expensive.  Should we pursue this?
  37.  
  38. The idea of such a search sounds interesting, but I'd maintain my stance that
  39. the bubbles in such a warmish (by D2 standards) fluid would be pretty flabby.
  40. Still, you are talking about a _lot_ of bubbles being formed in any one photo,
  41. and a lot of unknowns about the actual intensity of cavitation in such media.
  42.  
  43.  
  44. I would in the sake of cost vs. benefits point out that you could also set up
  45. cavitation in a quite smallish tube of (preferably near-freezing) liquid D2
  46. via either decompression (a small piston) or sound (a smaller, faster piston!)
  47. and place it in a good detector.  If your D2's clean I would think you could
  48. get a pretty decently low nominal background count for such a device.
  49.  
  50. Why bother?  Because extreme cavitation, if it exists, probably has a widely
  51. different set of detailed parameters in D2 than would detection of particles
  52. through bubble formation.  This means that separating generation of how the
  53. cavitation-for-high-intensity from bubble-formation-for-detection would be
  54. more likely to give you a decent event signal, and be easier to control to
  55. boot.
  56.  
  57. A little beast something like this might be highly portable and not overly
  58. costly to construct:
  59.  
  60.               Small, tunable   Short tube filled     Small corner reflector
  61.              sonic generator    with test fluid    (intended for 1 node only)
  62.                     |                  |                         |
  63.                     |                  V                         |
  64.                     |                 _____                      |
  65.                     |      ||||||--> |     \                     |
  66.                     +--->  ||||||--> |     *>   <----------------+
  67.                            ||||||--> |_____/  
  68.                                                ("*" = single cavitation node)
  69.  
  70. The idea above is to tune the frequency of the sonic generator so that the
  71. corner cube reflector will give a _single_ stable node (which will of course
  72. have approximately cubic symmetry.)
  73.  
  74. The main advantage of such a beast is that you could make it small, portable,
  75. and pretty versatile.  If you which to change the temperature and/or fluid
  76. a sufficiently variable sonic generator should be allow you to re-adjust it
  77. to get back to single-node operation.  You could also use a generator that
  78. is quite a bit wider than the short tube so that you could "chop out" a good
  79. plane wave from an otherwise somewhat iffy waveform (at the cost of losing
  80. simple enclosure of the fluid and making the device quite a bit more complex,
  81. though.)
  82.  
  83. This is not nearly as powerful or ideal a setup as the spherical ones, but it
  84. has the advantage of versatility and comparative simplicity.  I'd be inclined
  85. to think, for example, that it could stand up a lot better to getting shipped
  86. around from lab to lab than a spherical setup would.  You probably could also
  87. drive a single-node corner-cube pretty ferociously with a good generator and
  88. reflector materials.  Also, don't forget the possibility of making the corner
  89. cubes out of materials that are windows for whatever you want to observe --
  90. e.g., silica for light observations, salt and non-water for UV, etc.
  91.  
  92. And don't forget etching of corner cubes!  You create corner cubes by etching
  93. a corner-cut from lots of cubic symmetry materials -- e.g., a cross-the-corner
  94. cut in plain old rock salt can be etched with water.  (I'm not sure of the 
  95. quality you'd get, though!)  Or (more complex & dangerous) silicon with HF.
  96. The nice thing about sonic is that just about any rigid material with the
  97. right fluid will give _some_ sonic reflectance, so you've got a lot more
  98. choices than for optical reflectance.  
  99.  
  100. Etching, by the way, also leads to this "ganged corner reflectors" design:
  101.  
  102.                      Cavitations
  103.                           |
  104.              Sonic        |    XXXXXXXXX
  105.            Generator    __V  XXXXXXXXXXX
  106.             |||||||--> |  *>XXXXXXXXXXXX
  107.             |||||||--> |  *>XXXXXXXXXXXX 
  108.             |||||||--> |  *>XXXXXXXXXXXX Etched corner-cut cubic crystal
  109.             |||||||--> |  *>XXXXXXXXXXXX (E.g., rock salt for non-H2O work)
  110.             |||||||--> |  *>XXXXXXXXXXXX
  111.             |||||||--> |__*>XXXXXXXXXXXX
  112.                              XXXXXXXXXXX
  113.                                XXXXXXXXX
  114.  
  115.  
  116. ... in which you are still in single-node operation for each corner reflector,
  117. but you may have many, many such reflectors in the etched crystal.  This one
  118. might be particularly nice for very-short-lamda ultrasound experiments.  If
  119. you try rock salt and non-H2O fluids, it could perhaps also turn out to be a
  120. relatively easy beast to build.
  121.  
  122.  
  123. Anyway, perhaps proposed devices of these types might provide a few options
  124. cost-wise for liquid D2 cavitation searches.  Some profs/agencies might even
  125. be willing to fund such a basically off-the-shelf device just on general
  126. research principles, since a well-constructed version should permit orderly
  127. exploration of cavitation curves for a variety of fluids and across a range
  128. of temperatures and sonic intensities.
  129.  
  130. Also, I suspect (but do not know) that the single-node corner-cube approach
  131. may be novel, and thus could be merit a little research work in its own right.
  132. (That's a warning, too.  If you have any interest in building one of the
  133. above ideas, _please_ note they are just ideas of mine, not validated or even
  134. literature-researched design concepts.)
  135.  
  136.                 Cheers,
  137.                 Terry Bollinger
  138.  
  139.