THE VISUAL MANIFESTATION OF THE OPTOACOUSTIC EFFECT IN FILMS ON WATER
Abstract
Recently, in the laboratory experiments we have presented effect of sound generation in air seems like «crackling» when a film on the water surface was irradiated by IR- laser radiation with a wavelength of 10.5 μm. For clean water surface, no crackling was detected. It means, that film presence significantly changed the conditions for the formation of local heating areas in water and acoustic waves emission. The sound characteristics were preliminarily investigated depending on the water temperature, the film thickness and its substance, as well as the radiation intensity. However, the effect insufficient repeatability in some experiments stimulated additional studies of the observed optoacoustic effect in order to obtain visual information about the processes occurring in the irradiated area using video recording. This study results are presented in this paper on the example of a laboratory and field experiments.
References
Fingas M., Handbook of oil spill science and technology /Fingas M.-Wiley, 2015. -682 p.
https://doi.org/10.1002/9781118989982.ch10
Дистанционные методы определения толщин пленок нефти и нефтепродуктов на морской поверхности /А.А. Мольков, И.А. Капустин, А.В. Ермошкин, С.А. Ермаков// Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса- 2020. -Т. 17. -№3. -С. 9–27. DOI: 10.21046/2070-7401-2020-17-3-9-27
https://doi.org/10.21046/17dzzconf-2019a
Fingas M., The challenges of remotely measuring oil slick thickness / M. Fingas // Remote sensing – 2018. – Vol. 10. – Is. 2. – Pp. 319-337. https://doi.org/10.3390/rs10020319
https://doi.org/10.3390/rs10020319
Leifer I. State of the art satellite and airborne marine oil spill remote sensing: Application to the BP Deepwater Horizon oil spill / I. Leifer, W.J. Lehr, D. Simecek-Beatty, E. Bradley, R. Clark, P. Dennison, J. Wozencraft // Remote Sensing of Environment. – 2012. – Vol. 124. – Pp. 185–209. https://doi.org /10.1016/j.rse.2012.03.024
https://doi.org/10.1016/j.rse.2012.03.024
Kolokoussis P., Oil Spill Detection and Mapping Using Sentinel 2 Imagery/ Kolokoussis P., Karathanassi V.// J. Mar. Sci. Eng. -2018.-Vol 6(1) – Is 4.
https://doi.org/10.3390/jmse6010004
Thickness measurement and three-dimensional structure imaging of oil slick on water by optical coherence tomography / F. Yana, H. Ru, Z. Li, J. Shi, N. Luo, C. Xie, Y. Zhang, W. Zhang, X. He, Z. Chen // Optik. – 2019.-Vol. 180, Pp. 1036-1042.
https://doi.org/10.1016/j.ijleo.2018.11.147
Study on the hyperspectral polarized reflection characteristics of oil slicks on sea surfaces / Z.Sun, Y. Zhao, G. Yan, S. Li //Chinese Science Bulletin. – 2011. – Vol. 56. – №. 15. – Pp. 1596-1602.
https://doi.org/10.1007/s11434-010-4112-5
Remote Sensing of Organic Films on the Water Surface Using Dual Co-Polarized Ship-Based X-/C-/S-Band Radar and TerraSAR-X / S.A. Ermakov, I.A. Sergievskaya, J. C.B. Da Silva, I.A. Kapustin, O.V. Shomina, A.V. Kupaev, A.A. Molkov // Remote Sens. – 2018 - Vol 10-Is 7, Pp. 1097; https://doi.org / 10.3390/rs10071097
https://doi.org/10.3390/rs10071097
Wang L., Grueneisen Relaxation Photoacoustic Microscopy / L. Wang, C. Zhang, L.V Wang // Phys. Rev. Lett.- 2014. -Vol.113.- Pp.1–5.
https://doi.org/10.1103/physrevlett.113.174301
Биомедицинский оптико-акустический томограф на основе цилиндрической фокусирующей антенны из поливинилиденфлюорида / П.В Субочев., А.С. Постникова, А.В. Ковальчук, И.В. Турчин // Изв. вузов. Радиофизика. -2017. -Т. 60.- № 3. -С. 260–267
Ахманов С.А., Параметрический лазерный излучатель ультразвука. / С.А. Ахманов, О.В. Руденко //Письма в «Журнал технической физики». -1975. -Т. 1. -№ 15. -С. 725–728.
Есипов И.Б. Излучение звука движущим со сверхзвуковой скоростью тепловым источником / И.Б. Есипов // Научная сессия Объединенного научного совета АН СССР по комплексной проблеме «Физическая и техническая акустика» Акуст. журн.- 1977. Т. 23.- Вып. 1 – С. 155.
https://doi.org/10.1134/s0320791919060030
Егерев С.В., Есипов И.Б., Лямшев Л.М., Наугольных К.А. Генерация звука длинными лазерными импульсами. Акуст. журн. 1979. Т.25. Вып. 2. С. 220–226.
Генерация мощных звуковых импульсов при лазерном нагреве поверхности. Вычислительные методы и прораммирование,/ А.А. Карабутов, Е.А. Лапшин, Г.П. Панасенко, О.В. Руденко // Изд. МГУ Москва. -1979. -Т. 31. -С. 174–183.
Brown C.E. The LURSOT sensor: providing absolute measurement of oil slick thickness / C.E. Brown, M.F. Fingas, R.H. Goodman, M. Choquet, A. Blouin, D. Drolet, J.-P. Monchalin, C.D. Hardwick // In: Proceedings of the Fourth Conference on Remote Sensing for Marine and Coastal Environments, Environmental Research Institute of Michigan, Ann Arbor, MI, USA. -1997- Vol. 1.- Pp.-393–397.
Li Y. Experimental Study on Thickness Measuring Method of Oil-on-Water Using Laser-Ultrasonic Technique/ Y. Li, X. Qi, H. Wang // Nami Jishu yu Jingmi Gongcheng/Nanotechnol. Precis. Eng. – 2017. – Vol. 15. – P. 159–167.
Underwater optocoustic detection and characterization of oil films: laboratory study. / P. Subochev, R. Belyaev, M.Prudnikov, V. Vorobyev, I. Turchin, A.Bugrov, A. Pyanova, A. Ermoshkin, I. Kapustin, A. Molkov // Books of abstracts. The 20th Internaional on Photoacoustic and photothermal phenimena: Russia, Moscow, 7-12 July 2019. – 2019. – BP 026. – P. 279.
An effect of sound generation due to surfactant films on the water surface illuminated by intensive IR radiation / A.A. Molkov, I.A. Kapustin, S.A. Ermakov, T.N. Lazareva, G.V. Leshchev, I.A. Sergievskaya // Remote Sensing of the Ocean, Sea Ice, Coastal Waters, and Large Water Regions 2019, -111501K- (14 October 2019)- Vol. 11150; https://doi org: 10.1117/12.2533156
https://doi.org/10.1117/12.2533156
Эффект генерации звука мощным излучением ИК-диапазона при облучении воды, покрытой пленкой поверхностно-активного вещества / А.А.Мольков, И.А. Капустин, С.А. Ермаков, Т.Н. Лазарева, Г.В. Лещев, И.А. Сергиевская// Тезисы конференции: «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». -2019 г-. С. 307.
https://doi.org/10.21046/17dzzconf-2019a
Ильиных А.Ю., Гидродинамика контакта падающей капли со свободной поверхностью жидкости/ А.Ю. Ильиных, Ю.Д. Чашечкин // Известия Российской Академии наук. Механика жидкости и газа -2016. -№2. -С. 3–12.
Copyright (c) 2020 Russian Journal of Water Transport
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.