ダイヤモンドアンビルセルとは何ですか？

ダイヤモンドアンビルセルは、相転移、原子結合、粘度と回折レベル、結晶構造などの特性を研究するために、物理学者がサンプルを非常に高圧（最大360ギガパスカルまで）にするために使用する機械です。 ダイヤモンドアンビルセルは、数百万気圧の圧力をシミュレートし、地球の中心やガスの巨人の内部の状態に似た状態を再現できます。 それらは、金属水素のような変性物質の形態を作り出すことができる唯一の実験装置です。

ダイヤモンドアンビルセルは、単純な原理で機能します。小さな領域に大きな力を加えることにより、大きな正味圧力が得られる場合があります。 炭素タングステン合金で作られたアンビルの後継であるダイヤモンドアンビルは、1950年代後半に研究者のWeir、Lippincott、Van Valkenburg、およびBuntingによって国立標準局（NBS）での作業の一部として発明されました。 当時入手可能な最も硬くて実質的に非圧縮性であることに加えて、ダイヤモンドは透明であるため、圧縮中の実験サンプルを簡単に見ることができます。 また、分光実験の実施にも役立ちます。

3つの主要なコンポーネントがダイヤモンドアンビルセルを構成します。 1つ目は、重量が1/8〜1/3カラットで、平行な面が互いに向かい合っている2つの完璧なダイヤモンドです。 2つのダイヤモンドが接触するキューレットの直径は、通常約0.6 mmです。 さらに高い圧力を必要とする実験では、キューレットをさらに小さくすることができます。

ダイヤモンドアンビルセルの2番目のコンポーネントは、両側からダイヤモンドを互いに押し付ける力行使デバイスです。 これらは、締め付けるねじ、膜にガスを押し付けるねじ、または単純なレバーアームです。 ダイヤモンドアンビルの3番目のコンポーネントは、キューレットの周囲を囲む金属ガスケットで、サンプルを含み、エッジの圧縮に対する抵抗を提供し、アンビルの破損の可能性を減らします。

ダイヤモンドアンビルセルは、他の方法では見られない圧力をシミュレートできる重要な機器であり、そうでなければ観察できない材料の世界にアクセスできます。