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 مُد بازآوایش (تشدید) حمام فراآوایی، دلیل فقدان یک‌نوایی شدت امواج است که نتیجتاً به عدم تکرارپذیری آزمایش انجامیده است. لذا جهت کاستن این نقیصه استفاده از راکتور کروی فراآوایی توصیه می‌شود. راکتور کروی شامل بالن کروی با ابعاد 100 میلی‌لیتر است که دو تراگذار (مبدل) فراآوا درست رو به روی یکدیگر به طرفین آن متصل شده‌اند. برای بررسی ویژگی‌های 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 تصویر‌برداری 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 میلی‌متری 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 میلی‌متری از کف حمام برابر با 032/0 نانومولار بر ژول است در حالی‌که در مرکز حمام با همان ارتفاع، 407/0 نانو مولار بر ژول اندازه‌گیری با اختلاف 13 برابر را نشان می‌دهد. در راکتور کروی، امواج فراصدا از تابع بسل تبعیت می‌کند و از آن‌جایی که قطر ظرف برابر با مقدار ثابت 3/6 سانتی‌متر است، مطابق معادله بسل گره و شکم همواره در نقاط ثابت و مشخصی از بالن مشاهده می‌شوند. هم‌چنین از مقایسه بازده در شرایط فقط یک تراگذار روشن با دو تراگذار به طور هم‌زمان می‌توان به تشکیل مُدهای ایستاده پی‌برد. علاوه بر این، اندازه‌گیری‌ها نشان می‌دهند بازده برای راکتور کروی 625/4 نانومولار بر ژول است، در حالی‌که برای حمام فراآوایی، در بهترین حالت برابر 407/0 نانو مولار بر ژول می باشد، که اختلاف 10 برابری را نشان می‌دهد.