Walker型大腔体多顶砧装置


品牌：Rockland

产地：美国

产品介绍

Rockland多顶砧装置可提供的压力高达250 kbar，温度高达3000 ℃。如图A所示，样品被放入一个八面体内，外部压力传递物质则由氧化铝、叶腊石或其它陶瓷材料组成。八面体的八个面分别由八个碳化钨（WC）立方压砧切角而成（图A的橙色区域）。立方体依次被嵌入由工具钢制作而成的半球形底座或圆柱形底座内，然后被切割成分段以匹配更大的支撑模块。到目前为止，这些装置非常笨重，需要花费极大的压力和操作使得它达到相应压力。

哥伦比亚大学的David Walker教授解决了如何使得大块物体的压力维持在50-250 kbar的主要技术障碍，他提出了将多顶砧简化的设计和技术。正如横截面示意图下端所示，一个圆柱形的楔子被用来固定WC压砧。楔子并没有固定，可以在支撑环内浮动。大型支撑块没有被使用，加压过程中的弹性应变通过支撑环加以消除。


移开上压力盘后，可以看到安装在WC立方体上的三个圆柱形楔子。安装在外部的旋钮很容易操作压力模块。旋钮之间的端口为应变仪提供了检测空间。


图表反映了压力标定比为14/8（油缸压力VS相变材料压力）。Walker型多顶砧可提供的压力最高达25 GPa。六个压砧楔子对八个立方体施压，然后通过压力传递物质将压力传递给一个正八面体。利用铸瓷和半烧结陶瓷作为传压介质，对各种样品组装并进行压力标定。此装置现在用于加州理工学院Paul Asimow教授的实验室。


标定比14/8的配置如下：

（1）半烧结MgO+5 wt%Cr2O3构成的边长为14 mm的正八面体传压介质；

（2）阶梯式LaCrO3加热元件；

（3）叶腊石垫片，横截面为2.8 x 4.5 mm。

8个Walker多面顶立方体 (图中有5个)压制正八面体样品。垫片由叶腊石制成。

正八面体的截面图显示：

   MgO传压介质 (红色)、ZrO2绝缘层 (黄色)、阶梯式LaCrO3加热器 (黑色)

   Mo环(灰色)、   MgO绝缘部分(白色)、样品 (灰绿色)、热电偶丝



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