THRESHOLD FIRST SOUND AMPLITUDES FOR THE GENERATION OF VORTEX LINES IN He II

Résumé
Nous avons observé des atténuations très fortes des courants d'ions négatifs par le premier son de haute amplitude dans l'hélium liquide pour 1,30 K < T < 1,70 K et ω/2π = 1, 3, et 10 MHz. Nos résultats sont en accord avec ceux obtenus par capture des ions sur lignes de vortex dans un tube à contre courant. En outre, pour chaque fréquence, nous pouvons déterminer un seuil de l'amplitude du déplacement du transduceur, A_c, qui marque le début de la capture. Pour les températures et fréquences utilisées, nous trouvons que ωA_c est la vitesse critique nécessaire pour engendrer des lignes de vortex dans He II. L'analyse de nos résultats, à l'aide de la théorie de la turbulence de Vinen donne ωA_c = 0,15 ± 0,05 cm/s.

Abstract
We have observed strong negative ion current attenuations in high amplitude first sound fields in liquid helium for 1.30 K < T < 1.70 K and ω/2π = 1,3 and 10 megahertz. Our experimental results agree with those for ion trapping on vortex lines in counter-flow tubes. In addition, for each frequency we are able to identify a threshold transducer displacement amplitude, A_c, for which trapping begins. For the temperatures and frequencies studied, we find that ωA_c is the bulk critical velocity necessary for the generation of vortex lines in He II. Analysis of our data using Vinen's dimensional theory of turbulence yields ωA_c = 0.15 ± 0.05 cm/s.