1. Modelling of ultrasound transmission through a solid-liquid interface comprising a network of gas pockets
- Author
-
Gilles Corneloup, Francois Baque, Dominique Chatain, Joseph Moysan, Kevin Paumel, Service de Technologie des Composants et des Procédés (STCP), Département Technologie Nucléaire (DTN), CEA-Direction des Energies (ex-Direction de l'Energie Nucléaire) (CEA-DES (ex-DEN)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-CEA-Direction des Energies (ex-Direction de l'Energie Nucléaire) (CEA-DES (ex-DEN)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Ondes et Imagerie (O&I), Laboratoire de Mécanique et d'Acoustique [Marseille] (LMA ), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Aix Marseille Université (AMU)-École Centrale de Marseille (ECM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Aix Marseille Université (AMU)-École Centrale de Marseille (ECM), Centre Interdisciplinaire de Nanoscience de Marseille (CINaM), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Caractérisation Non Destructive [Aix en Provence] (LCND), MISTRAL-Lab, CEA Cadarache, Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Aix Marseille Université (AMU)-École Centrale de Marseille (ECM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Aix Marseille Université (AMU)-École Centrale de Marseille (ECM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de recherche de la matière condensée et des nanosciences (CRMCN), Université de la Méditerranée - Aix-Marseille 2-Université Paul Cézanne - Aix-Marseille 3-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ), Ondes et Imagerie ( O&I ), Laboratoire de Mécanique et d'Acoustique [Marseille] ( LMA ), Aix Marseille Université ( AMU ) -Ecole Centrale de Marseille ( ECM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Aix Marseille Université ( AMU ) -Ecole Centrale de Marseille ( ECM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Centre de recherche de la matière condensée et des nanosciences ( CRMCN ), Université de la Méditerranée - Aix-Marseille 2-Université Paul Cézanne - Aix-Marseille 3-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), and Département Technologie Nucléaire ( DTN )
- Subjects
Materials science ,Analytical chemistry ,General Physics and Astronomy ,02 engineering and technology ,Surface finish ,ultrasounds ,01 natural sciences ,Nondestructive testing ,0103 physical sciences ,Surface roughness ,sodium fast reactor ,Transmission coefficient ,Composite material ,010301 acoustics ,[ PHYS.MECA.ACOU ] Physics [physics]/Mechanics [physics]/Acoustics [physics.class-ph] ,non destructive testing ,wetting ,business.industry ,Ultrasonic testing ,technology, industry, and agriculture ,021001 nanoscience & nanotechnology ,[PHYS.MECA.ACOU]Physics [physics]/Mechanics [physics]/Acoustics [physics.class-ph] ,Transducer ,Computer Science::Graphics ,[PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci] ,interface ,Ultrasonic sensor ,spring model ,Wetting ,0210 nano-technology ,business - Abstract
International audience; Ultrasonic inspection of sodium-cooled fast reactor requires a good acoustic coupling between the transducer and the liquid sodium. Ultrasonic transmission through a solid surface in contact with liquid sodium can be complex due to the presence of microscopic gas pockets entrapped by the surface roughness. Experiments are run using substrates with controlled roughness consisting of a network of holes and a modeling approach is then developed. In this model, a gas pocket stiffness at a partially solid-liquid interface is defined. This stiffness is then used to calculate the transmission coefficient of ultrasound at the entire interface. The gas pocket stiffness has a static, as well as an inertial component, which depends on the ultrasonic frequency and the radiative mass.
- Published
- 2011