Χαρακτηρισμός ακουστικής πηγής παραγόμενης από ηλεκτρική εκκένωση στον αέρα μέσω υπερβραχέων παλμών λέιζερ.

Abstract

Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι ο χαρακτηρισμός ακουστικής πηγής παραγόμενης από ηλεκτρική εκκένωση στον αέρα μέσω υπερβραχέων παλμών λέιζερ. Στα πλαίσια της μελέτης αναπτύχθηκε διάταξη στο εργαστήριο Ακουστικής & Οπτικής Τεχνολογίας του τμήματος Μουσικής Τεχνολογίας & Ακουστικής του ΤΕΙ Κρήτης, όπου και έλαβαν χώρα οι πειραματικές μετρήσεις. Στη διάταξη αυτή χρησιμοποιήθηκε παλμικό λέιζερ το οποίο παρήγαγε παλμούς διάρκειας 6 ns. Η δέσμη του λέιζερ εστιάστηκε στον αέρα με αποτέλεσμα την ηλεκτρική εκκένωση του αέρα και την παραγωγή ήχου. Ο ήχος αυτός κατεγράφη σε πολλές διαφορετικές αποστάσεις από την πηγή, αλλά και σε πολλές διαφορετικές αποστάσεις από την πηγή, αλλά και σε πολλές διαφορετικές ενέργειες της δέσμης φωτός του λέιζερ για κάθε απόσταση. Η ανάλυση των πειραματικών ανέδειξε την ακουστική συμπεριφορά της πηγής και τη χρησιμότητά της σε ακουστικές μετρήσεις, ενώ επίσης υπάρχουν δυνατότητες για την εξέλιξη μίας τέτοιας πηγής ήχου.

The purpose of this work is to characterize an acoustic source generated by the dielectric breakdown of air using ultrafast laser pulses. For this purpose, an appropriate experimental arrangement was developed in the Laboratory of Acoustics & Optics Technology of the Department of Music Technology & Acoustics of the T.E.I. of Crete, in which all the experimental measurements took place. In this arrangement a pulsed laser was used which delivered pulses of 6 ns duration. The laser beam was focused in the air which resulted in the dielectric breakdown of air and the generation of sound. The generated sound was recorded at various distances from the focus and for various laser energies at each distance. The analysis of the experimental results showed the acoustical behavior of the source and its usefulness in acoustical measurements, while there is also potential for the further development of such sound source.