Способ измерения интенсивности ультразвука

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь- . зовано в акустике и дефектоскопии, в том числе для визуализации звуковых полей. Цель изобретения - повьшение чувствительности. Контролируемой ультразвуковой водной облучают жидкость, помещенную в камеру, снабженную окнами . В качестве жидкости используют электрохемилюминесцентную композицию, Ультразвуковые колебания воздействуют на происходящие в композиции химические реакции, что повыщает интенсивность свечения жидкости. По изменению интенсивности электрохемилюминесценции судят об интенсивности ультразвука . 2 ил. i (/ 1с о: 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕО ИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (?1) 3805758/25-28 (22) 24.10.84 (46) 23.04.86. Бюл. № 15 (71) Харьковский ордена Трудового

Красного Знамени институт радиоэлектроники им. акад. M.Ê.ßíãåëÿ

{72) В.Е.Александрук, Ю.С.Боков, А.И.Бых,В.С.Корсаков и H.Н.Рожицкий (53) 620.179,16(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 834502, кл. G 01 N 29/04, Авторское свидетельство СьСР № 720822, кл. Н 04 R 29/00. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ИНТЕНСИВНОСТИ

УЛЬТРАЗВУКА цв (в 1 22 00

<51) 4 G 01 N 29/04 Н 04 R 29/00 (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь- . зовано в акустике и дефектоскопии, в том числе для визуализации звуковых полей. Цель изобретения — повьппениечувствительности. Контролируемой ультразвуковой волной облучают. жидкость, помещенную в камеру, снабженную окнами. В качестве жидкости используют электрохемилюминесцентную композицию.

Ультразвуковые колебания воздействуют на происходящие в композиции химические реакции, что повышает интенсивность свечения жидкости. По изменению интенсивности электрохемилюминесценИ ции судят об интенсивности ультра- 9 звука. 2 ил.

i226300

Изобрете«ие от«осится к измеритель«ой тех«ике и может быть испольэова«о в акустике и дефектоскопии, н том числе для визуализации звуковых полей.

Пель изобретения — повышение чувствительности за счет использова«ия янления электрохемилюмине це«ции.

На фиг. 1 представлено устройство для реализации способа измерения интенсивности ультразвука, «а фиг.2— кривые эанисимости и«тенсин«ости электрохемилюминесценции в условных единицах от интенсивности ультраэнука. 15

Устройство для реализации способа измерения интейсинности ультразвука содержит камеру 1 с окнами 2 и 3, на внутренние поверхности которых нане— сены прозрачные электроды ч и 5,со- уд едине«ные через ключ 6 с источ«иком

7 напряжения. Окно 2 предназначено для нвоца н камеру 1 иэмеряемогo ультразвука Я, окно 3 -- для вывода иэ камеры 1 оптического излучения 9, «а пути которого размещен приемник

10 излучения, снабженный рег:лстратором 11. Камера 1 заполнена электрохемилюминесцентной композицией 12, состоящей, например, из электроактив30 ного соединения — рубрена с концентрацией 1 10 " моль/л и электролита (С Н ) NC10 g с концентрацией 5> 10 моль/л, растворе«ных н N, N диметилформамиде, Иогут использоваться другие изнестные композиции, например знукочунстнительная композиция, состоящая иэ электроактивнога соединения i,5-дифе«ил-3-стирилпиразолина с конц»нтрацией 5 10 моль/л и фононо гo 3 »KTpo.!!! ré (С Н, ) ЫС1 0 л с концентрацией 5 10 " моль/л, рас-! тноренных н И, N --диметилформамиде, Способ осуществляют следующим образом.

Замыкают ключ 6 в цепи источ«ика

7 напряжения. При этом на электроде

4 камеры н случае использования первой из указанных композиций протекает реакция электроокисления молекул электроактивного соединения рубр»на 50 электрохемилюминесцентной компо+ зиции 12 по схеме: Л-е — Л, где А — нейтральная молекула эг,.ектро— активного соединения рубрена: А+ его катион-радикал, а на втором 55 электроде 5 протекает реакция электроносстановления по схеме:А= е А где А — анион-радикал электроактивного соеди«е«ия. Катион- и анионрадикалы диффу«пируют навстречу друг другу н зо«у реакции, где происходит их а««игиляция:

1А "A-Л+А где А -- молекула электроактивного соединения в возбужденном состоянии.

1злучательная дезактивация эмиттеров по схеме А Л + J „„ ïðHводит к рождению квантов электрохемилюминесценции „„ с энергией эхл

Таким образом, и при отсутствии ультразнуконого голя сущестнует свече— и-!е композиции 2.

Камеру 1 облучают ультразвуком, интенсивность которого необходимо измерить. Проходя через окно 2,ультразвук нызываеr в электрохемилюми— несцентной композиции 12 ультраэнуковые колебания, которые оказывают влияни» на протекание фарадеенских электрохимических процессов окисления-восстановления молекул электроактивного соединения (гетерогенный эффект) и на реакции электрогенерирона«ия ион-радикалов н объеме (гомоге«ный эффект). Наложение ультразвукового поля, изменяя кинетику и энергию активации электрохимической реакции, приводит к увеличению фарадеенского тока электрохимической ре.кции, а следовательно, к увеличению ко«центрации ион-радикалов электроактлвного соединения — реагентов электрохемилюминесце«тных реакций.

Бо втором случае действие ультразвукового поля заключается в увеличении подвижности ион-радикалов, т.е. скорости их доставки в зону протекания электрохемилюминесцентных реакций, которая до возбуждения ультразвуковых колебаний определяется сравнит пьно медленными процессами молекулярной диффузии. Таким образом, при воздействии ультразвука за нремя жизни электрогенериронанного ионрадикала возраста.ет вероятность . вступления егo н реакцию с противоположно заряженным партнером,сопровождающуюся излучением кванта электрохемилюминесценции,что приводит к повышению интенсивности свечения электрохемилюминесцентыой композиции 12.

Световой поток измеряется приемником

1226300 фиг. 1 излучения, например фотоэлектронным умножителем регистратора 11.

На фиг. 2 приведена в качестве примера зависимость интенсивности

)электрохемилюминесценции рубрена (длина волны в максимуме спектра излучения 587 нм) от интенсивности ультразвука. Как видно из графика, интенсивность электрохемилюминесценции линейно возрастает с ростом интенсив- 1ð ности ультразвукового поля, причем интенсивность свечения в поле интенсивностью 0,4 Вт/см увеличивается более чем в 2 раза по сравнению с интенсивностью свечения в отсутствии ультразвукового поля. Это позволяет определить (по изменению интенсивности электрохемилюминесценции/ интенсивность ультразвука.

Формула изобретения

Способ измерения интенсивности ультразвука, заключающийся в том, что возбуждают свечение жидкости и регистрируют величину излучения, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, возбуждение свечения проводят электролизом жидкости, в качестве жидкости используют звукочувствительную электрохемипюминесцентную композицию, а интенсивность ультразвука опреде— ляют по интенсивности электрохемилюминесценции.

РH / Ð

Составитель Г.Максимочкин

Редактор И.Николайчук Техред Л.Олейник Корректор М.Демчик

Заказ 2123/41 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул.Проектная, 4