张盈利
高对称性DIA型高温高压大压机在北京高科安装
2023-12-5 17:04
阅读:661

近日,北京高压科学研究中心安装了德国 Max Voggenreiter(沃根瑞特)的高对称性DIA型高温高压大腔体压机(Large Volume Press)。这台高对称性压机能够为用户的高压实验带来了2个显著优势:

1.      高对称性为获得 >60GPa极限样品压强提供了可能

2.     即使在相对低压范围内,高对称性也可以有效降低二级压砧碎裂的几率,提高实验成功率

logo 北京高科 高对称性DIA压机-德国沃根瑞特 Max Voggenreiter.JPG

北京高压科学研究中心 - 高对称性 DIA压机

DIA型模具是目前国际上常用的多面砧模具(Multi anvil module),它由上下导向滑块(Guide Block)+4个45°楔形滑块(Wedge)组成,每个导向滑块和楔形滑块上各固定一个一级压砧(顶锤),共6个一级压砧围成一个立方体压缩空间。当压机在Z轴方向上下挤压导向滑块时,导向滑块通过45°斜面挤压4个45°楔形滑块,驱动楔形滑块在水平方向向内挤压。

DIA multi anvil.jpg

在理想状况下,科学家们期望DIA型模具内的立方体压缩空间始终保持完美对称的立方体,也就是在任何压力下,上下导向滑块与4个45°楔形滑块驱动一级压砧向内压缩的量相等,完全同步。

但实际上,这是很难实现的。

除了需要各部件的精密加工,另一个主要的困难在于:导向滑块和45°楔形滑块并不是完全刚性的。当受到压机的挤压时,它们会产生微小形变,而上下导向滑块的结构强度要高于45°楔形滑块,所以在压缩时,上下压砧的前进量大于45°楔形滑块的前进量。压缩空间就无法再保持完美的立方了。

尽管这种差异非常微小,但当期待达到极端高压条件时,这点微小的差异仍会大大降低实验成功的机率。

北京高压科学研究中心安装的德国 Max Voggenreiter(沃根瑞特)高对称性DIA型高温高压大腔体压机,其DIA型模具经过了特殊校准,精确调节了上下导向滑块的强度,使之在任意压力下,都能跟45°楔形滑块保持微米级同步。可实现近乎理想状态的高精度高对称压缩,为极限压强的突破和相应科学研究提供重要支撑。

该型号压机的第一台是德国 Max Voggenreiter给德国拜罗伊特大学巴伐利亚地质研究所(BGI)制造的,命名为IRIS-15。BGI的科学家利用这台高对称性压机,成功地将碳化钨压砧的样品压强范围提高到了65 GPa,是此前常规压机的2倍左右。

BGI 高对称性DIA压机-德国沃根瑞特 Max Voggenreiter logo.jpg

德国BGI实验室 高对称性DIA压机

这是北京高压科学研究中心安装的第3台了德国 Max Voggenreiter(沃根瑞特)高温高压大腔体压机,此前的两台分别为1500吨 Kawai型高温高压大压机和2000吨 Kawai型高温高压大压机。

北京高科 高温高压大腔体压机-德国沃根瑞特 Max Voggenreiter.JPG

北京高压科学研究中心- 高温高压大压机实验室

转载本文请联系原作者获取授权,同时请注明本文来自张盈利科学网博客。

链接地址:https://wap.sciencenet.cn/blog-461590-1412562.html?mobile=1

收藏

分享到:

下一篇
当前推荐数:1
推荐人:
推荐到博客首页
网友评论0 条评论
确定删除指定的回复吗?
确定删除本博文吗?