ダイヤモンド‐アンビルセル【diamond anvil cell】
読み方：だいやもんどあんびるせる
超高圧を発生させる実験装置。天然または人工合成のダイヤモンドを上下に配し、それぞれの先端を一致させて試料を挟み込み、上下から力を加える。ふつう、赤外線レーザーを照射して高温に加熱する機構がある。DAC。
ディー‐エー‐シー【DAC】
読み方：でぃーえーしー
《diamond anvil cell》⇒ダイヤモンドアンビルセル
ダイヤモンドアンビルセル
(Diamond Anvil Cell から転送)
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2020/07/14 05:23 UTC 版)
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ダイヤモンドアンビルセル（英語：Diamond anvil cell、略称：DAC）とは、科学実験で高圧力を印加する装置である。770 GPa (7,700,000 bar / 770万気圧)まで圧力をかけられるが、大抵の場合は100 GPaから200 GPa程度の圧を試験片に印加する[2][3]。
用途としては、地球を含む惑星内部の圧力環境の再現、物質の合成・相変化に使用される。例としては、第10相の氷[4]。通常気圧では気体の金属水素、金属キセノンなど。
底面が平らになるよう研磨されたダイヤモンドが、底面を向い合せにした状態で設置されている。圧力をかける場合は、この底面に圧力がかかる。試料にかかる圧力は、試料と共に既に圧力がかかった時の挙動が判明しているルビーや銅、プラチナなどの結晶構造が単純なさまざまな金属を基準物質とすることで計測する[5][6]。
水素、ヘリウム、パラフィン油などの圧力伝達物質によって圧力が均等にかかる静圧の状態に置き換えることも可能である[7]。圧力伝達媒体は、ガスケットと2つのダイヤモンドアンビルに囲まれ保持される。
試料はダイヤモンド越しにX線や可視光を当てることで状態を確認することができる。この事からレーザーによる加熱や冷却、蛍光分光など各種光学観測や磁場やマイクロ波を使った観測などが可能である。
原理
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パーシー・ブリッジマンは「高圧物理学の礎を築いた功績」からノーベル賞を獲得した偉大なパイオニアである。20世紀前期に、彼によって大きな力を小さな領域にかけるタングステンカーバイド製のアンビルセルが発明されたことから高圧物理学は大きな発展を遂げた。当初の装置では、いろいろ制限があったことから工夫がなされ現在のダイヤモンドアンビルセルに発展していった。
1974年に、レーザー加熱を使用する方法が報告された[8]。
関連項目
- 金床（アンビル）
- 万力
- 流体静力学
- ダイヤモンドの物質特性
出典
- ^ Deep Carbon Observatory: A decade of discovery (Report). Washington, DC. (2019). doi:10.17863/CAM.44064 2019年12月13日閲覧。.
- ^ Improved diamond anvil cell allows higher pressures. Physics World November 2012
- ^ “Record high pressure squeezes secrets out of osmium”. Science Daily (2015年8月8日). 2016年1月16日閲覧。
- ^ Goncharov, A. F.; Struzhkin, V. V.; Somayazulu, M. S.; Hemley, R. J.; Mao, H. K. (Jul 1986). “Compression of ice to 210 gigapascals: Infrared evidence for a symmetric hydrogen-bonded phase”. Science 273 (5272): 218–230. Bibcode: 1996Sci...273..218G. doi:10.1126/science.273.5272.218. PMID 8662500.
- ^ Forman, Richard A.; Piermarini, Gasper J.; Barnett, J. Dean; Block, Stanley (1972). “Pressure Measurement Made by the Utilization of Ruby Sharp-Line Luminescence”. Science 176 (4032): 284–5. Bibcode: 1972Sci...176..284F. doi:10.1126/science.176.4032.284. PMID 17791916.
- ^ Kinslow, Ray; Cable, A. J. (1970). High-velocity impact phenomena. Boston: Academic Press. ISBN 0-12-408950-X
- ^ Jayaraman, A. (1986). “Ultrahigh pressures”. Reviews of Scientific Instruments 57 (6): 1013. Bibcode: 1986RScI...57.1013J. doi:10.1063/1.1138654.
- ^ Ming, L.; Bassett, W.A. (1974). “Laser-Heating in Diamond Anvil Press Up to 2000 Degrees C Sustained and 3000 Degrees C Pulsed at Pressures up to 260 Kilobars”. Review of Scientific Instruments 45 (9): 1115–1118. Bibcode: 1974RScI...45.1115M. doi:10.1063/1.1686822.
外部リンク
- “Putting the Squeeze on Materials”. Science & Technology Review. ローレンス・リバモア国立研究所. 2008年11月20日時点のオリジナル[リンク切れ]よりアーカイブ。2009年5月5日閲覧。
- Diamond Anvil Cellのページへのリンク
