Diamond Anvil Cell คืออะไร?

เซลล์ทั่งเพชรเป็นเครื่องจักรที่นักฟิสิกส์ใช้ในการเก็บตัวอย่างภายใต้แรงกดดันสูงมาก (สูงถึง ~ 360 gigapascals) เพื่อวัตถุประสงค์ในการวิจัยคุณสมบัติของพวกเขารวมถึงการเปลี่ยนเฟสการเชื่อมอะตอมความหนืดและระดับการเลี้ยวเบนและโครงสร้างผลึกเซลล์ทั่งไดมอนด์สามารถจำลองแรงกดดันของบรรยากาศหลายล้านตัวสร้างเงื่อนไขใหม่คล้ายกับที่อยู่ตรงกลางของโลกหรือภายในยักษ์ใหญ่ก๊าซพวกเขาเป็นหนึ่งในอุปกรณ์ในห้องปฏิบัติการเดียวที่สามารถสร้างรูปแบบของสสารที่เสื่อมสภาพเช่นไฮโดรเจนโลหะ

เซลล์ทั่งเพชรทำงานบนหลักการง่าย ๆ - โดยใช้แรงจำนวนมากในพื้นที่เล็กน้อย.The Diamond Anvil ผู้สืบทอดต่อทั่งที่ทำจากโลหะผสมคาร์บอน-ตังสเตนถูกคิดค้นโดยนักวิจัย Weir, Lippincott, Van Valkenburg และตอม่อในช่วงปลายทศวรรษ 1950 ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการทำงานที่สำนักงานมาตรฐานแห่งชาติ (NBS)นอกเหนือจากการเป็นวัสดุที่ยากที่สุดในเวลานั้นและไม่สามารถบีบอัดได้จริงเพชรมีความโปร่งใสทำให้ง่ายต่อการดูตัวอย่างการทดลองเมื่อถูกบีบอัดนอกจากนี้ยังช่วยในการทำการทดลองทางสเปกโทรสโกปี

องค์ประกอบหลักสามชิ้นประกอบขึ้นเป็นเซลล์ทั่งเพชรครั้งแรกคือเพชรที่ไร้ที่ติสองตัวมีน้ำหนัก 1/8 ถึง 1/3 กะรัตโดยมีใบหน้าขนานกันตรงข้ามกันCulet สถานที่ที่เพชรทั้งสองทำการสัมผัสมักจะมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 0.6 มม.สำหรับการทดลองที่ต้องใช้แรงกดดันที่สูงขึ้น culet สามารถทำให้เล็กลงได้

องค์ประกอบที่สองของเซลล์ทั่งเพชรเป็นอุปกรณ์ที่กำลังขับออกมากดเพชรเข้าหากันจากทั้งสองด้านสิ่งเหล่านี้อาจเป็นสกรูที่กระชับแก๊สกดกับเมมเบรนหรือแขนคันโยกง่าย ๆส่วนประกอบที่สามของ Diamond Anvil เป็นปะเก็นโลหะที่ล้อมรอบปริมณฑลของ culet ที่มีตัวอย่างและให้ความต้านทานต่อการบีบอัดบนขอบลดความเป็นไปได้ของความล้มเหลวของทั่งนั่นช่วยให้เราสามารถจำลองแรงกดดันที่เราไม่เคยเห็นมาก่อนทำให้เราสามารถเข้าถึงโลกของวัสดุที่ไม่สามารถสังเกตได้