خلية سندان الماس

📅 آخر تحديث: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 5 صور
الموسوعة الحرة
رسم تخطيطي لقلب خلية سندان الماس. يبلغ قطر رؤوس سنداني الماس عادةً 100-250 ميكرومتر . 

خلية سندان الماس ( DAC ) هي جهاز عالي الضغط يُستخدم في تجارب الجيولوجيا والهندسة وعلوم المواد . تسمح هذه الخلية بضغط قطعة صغيرة (أقل من ملليمتر ) من المادة إلى ضغوط هائلة ، تصل عادةً إلى حوالي 100-200 جيجا باسكال ، مع إمكانية الوصول إلى ضغوط تصل إلى 770 جيجا باسكال (7,700,000 بار أو 7.7 مليون ضغط جوي ). [ 1 ] [ 2 ]    

استُخدم هذا الجهاز لإعادة خلق الضغط الموجود في أعماق الكواكب لتخليق مواد وأطوار لا تُلاحظ في الظروف المحيطة العادية. ومن الأمثلة البارزة على ذلك الجليد غير الجزيئي X ، [ 3 ] والنيتروجين البوليمري ، [ 4 ] والأطوار المعدنية للزينون ، [ 5 ] واللونسداليت ، وربما الهيدروجين المعدني . [ 6 ]

تتكون خلية سندان الماس (DAC) من ماسين متقابلين ، حيث تُضغط العينة بين طرفيهما المصقولين . يمكن مراقبة الضغط باستخدام مادة مرجعية معروفة سلوكها تحت الضغط. تشمل معايير الضغط الشائعة تألق الياقوت [ 7 ] ، ومعادن بسيطة التركيب ، مثل النحاس أو البلاتين [ 8 ] . يمكن تحويل الضغط أحادي المحور الناتج عن خلية سندان الماس إلى ضغط هيدروستاتيكي منتظم باستخدام وسيط ناقل للضغط، مثل الأرجون ، أو الزينون ، أو الهيدروجين ، أو الهيليوم ، أو زيت البارافين ، أو خليط من الميثانول والإيثانول [ 9 ] . يُحاط وسيط ناقل الضغط بحشية وسنداني الماس. يمكن رؤية العينة من خلال الماس وإضاءتها بالأشعة السينية والضوء المرئي. وبهذه الطريقة، يمكن استخدام حيود الأشعة السينية والتألق الضوئي ، والامتصاص الضوئي والتألق الضوئي ، وتشتت موسباور ، ورامان ، وبريلوين . يمكن قياس إفناء البوزيترون وإشارات أخرى من المواد تحت ضغط عالٍ. ويمكن تطبيق مجالات مغناطيسية وموجات ميكروية خارجيًا على الخلية، مما يسمح بإجراء قياسات الرنين المغناطيسي النووي ، والرنين المغناطيسي الإلكتروني ، وغيرها من القياسات المغناطيسية. [ 10 ] كما يسمح توصيل الأقطاب الكهربائية بالعينة بإجراء قياسات كهربائية ومغناطيسية كهربائية ، بالإضافة إلى تسخين العينة إلى بضعة آلاف من الدرجات. ويمكن الوصول إلى درجات حرارة أعلى بكثير (تصل إلى 7000 كلفن) [ 11 ] باستخدام التسخين بالليزر، [ 12 ] وقد تم إثبات التبريد إلى درجات حرارة منخفضة جدًا (ملي كلفن). [ 9 ]

مبدأ

تعتمد عملية تشغيل خلية سندان الماس على مبدأ بسيط:

ص=Fأ،{\displaystyle p={\frac {F}{A}},}

حيث p هو الضغط، و F هي القوة المطبقة، و A هي المساحة. تتراوح أحجام رؤوس السندان الماسية عادةً بين 100 و250 ميكرومترًا (ميكرومتر)، مما يسمح بتحقيق ضغط عالٍ جدًا بتطبيق قوة معتدلة على عينة ذات مساحة صغيرة، بدلًا من تطبيق قوة كبيرة على مساحة كبيرة. الماس مادة شديدة الصلابة وغير قابلة للانضغاط تقريبًا، مما يقلل من تشوه السندان وانهياره . 

تاريخ

أول خلية سندان ماسية في متحف المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا في غايثرسبيرغ. يظهر في الصورة أعلاه الجزء الذي يضغط على المجموعة المركزية.

تستخدم دراسة المواد في الظروف القاسية، كالضغط العالي ودرجة الحرارة المرتفعة، مجموعة واسعة من التقنيات لتحقيق هذه الظروف ودراسة سلوك المواد في البيئة القاسية. وقد أحدث بيرسي ويليامز بريدجمان ، الرائد البارز في أبحاث الضغط العالي خلال النصف الأول من القرن العشرين  ، ثورة في هذا المجال بتطويره جهازًا ذا سندانين متقابلين، يتكون من مساحات مسطحة صغيرة تُضغط إحداهما على الأخرى بواسطة ذراع رافعة. صُنع السندانان من كربيد التنجستن (WC). استطاع هذا الجهاز الوصول إلى ضغط يصل إلى بضعة جيجاباسكال ، واستُخدم في قياسات المقاومة الكهربائية والانضغاطية .

صُنعت أول خلية سندان ماسية في الفترة ما بين عامي 1957 و1958. [ 13 ] تتشابه مبادئ عمل خلية السندان الماسية مع مبادئ عمل سندانات بريدجمان، ولكن لتحقيق أعلى ضغط ممكن دون كسر السندانات، صُنعت من أصلب مادة معروفة: الماس أحادي البلورة . كانت النماذج الأولية محدودة في نطاق الضغط، ولم تكن هناك طريقة موثوقة لمعايرة الضغط.

أصبحت خلية سندان الماس أكثر أجهزة توليد الضغط تنوعًا، وتتميز بخاصية فريدة تميزها عن غيرها من أجهزة الضغط، ألا وهي شفافيتها البصرية. وقد مكّنت هذه الخاصية رواد الضغط العالي الأوائل من مراقبة خصائص المادة مباشرةً تحت الضغط بطريقتين: فباستخدام المجهر الضوئي فقط ، أمكن رؤية حدود الأطوار وتغيرات اللون وإعادة التبلور فورًا، بينما يتطلب حيود الأشعة السينية أو التحليل الطيفي وقتًا لتعريض الفيلم الفوتوغرافي وتحميضه. وقد أدرك ألفين فان فالكنبورغ إمكانات خلية سندان الماس أثناء تحضيره عينةً للتحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء، وكان يتحقق من محاذاة أوجه الماس.

تم ابتكار خلية الماس في المكتب الوطني للمعايير (NBS) على يد تشارلز إي. وير ، وإليس آر. ليبينكوت ، وإلمر إن. بانتينغ. [ 14 ] ضمن المجموعة، ركز كل عضو على تطبيقات مختلفة لخلية الماس. ركز فان فالكنبورغ على الملاحظات البصرية، ووير على حيود الأشعة السينية ، وليبينكوت على مطيافية الأشعة تحت الحمراء . كان أعضاء المجموعة يتمتعون بخبرة واسعة في كل تقنية من تقنياتهم قبل بدء تعاونهم الخارجي مع باحثين جامعيين مثل ويليام أ. باسيت وتارو تاكاهاشي في جامعة روتشستر .

خلال التجارب الأولى باستخدام سندانات الماس، وُضعت العينة على الطرف المسطح للماس ( القاعدة ) وضُغطت بين وجهي الماس. ومع تقارب وجهي الماس، انضغطت العينة وبرزت من المركز. وباستخدام المجهر لفحص العينة، لوحظ وجود تدرج ضغط منتظم عبرها، حيث عملت أجزاؤها الخارجية كحاجز. لم تكن العينة موزعة بالتساوي على قاعدة الماس، بل كانت متمركزة في المركز نتيجة "تقوّس" الماس عند الضغوط العالية. هذه الظاهرة هي تمدد مرن لحواف قاعدة الماس ، ويُشار إليها عادةً باسم "ارتفاع الكتف". وقد انكسرت العديد من قطع الماس خلال المراحل الأولى من إنتاج خلية جديدة أو عند زيادة الضغط في أي تجربة . كان فريق NBS في وضع فريد حيث توفرت لديهم كميات هائلة من الماس. وكان مسؤولو الجمارك يصادرون الماس أحيانًا من الأشخاص الذين يحاولون تهريبه إلى البلاد. قد يُمثل التخلص من هذه المواد المصادرة القيّمة تحديًا نظرًا للقواعد واللوائح. وكان أحد الحلول ببساطة هو إتاحة هذه المواد لأفراد في وكالات حكومية أخرى إذا استطاعوا تقديم مبررات مقنعة لاستخدامها. وقد أصبح هذا موردًا لا يُضاهى مع دخول فرق أخرى من جامعة شيكاغو وجامعة هارفارد وشركة جنرال إلكتريك مجال الضغط العالي.

خلال العقود اللاحقة، خضعت خلايا الماس المضغوطة (DAC) لتحسينات متواصلة، وكان من أهم الابتكارات استخدام الحشيات ومعايرة الضغط باستخدام الياقوت . وقد تطورت خلية الماس المضغوطة لتصبح أقوى جهاز مخبري لتوليد ضغط ثابت عالٍ. [ 15 ] ويصل نطاق الضغط الثابت الذي يمكن تحقيقه اليوم إلى 640 جيجا باسكال، وهو أعلى بكثير من الضغوط المقدرة في مركز الأرض (حوالي 360  جيجا باسكال). [ 16 ]

عناصر

توجد العديد من تصميمات محولات الصوت الرقمية إلى التناظرية المختلفة، ولكن جميعها تحتوي على أربعة مكونات رئيسية:

جهاز توليد القوة

يعتمد هذا النظام على تشغيل ذراع رافعة ، أو براغي شد ، أو ضغط هوائي أو هيدروليكي يُطبق على غشاء. وفي جميع الحالات، تكون القوة أحادية المحور وتُطبق على طاولات (قواعد) السندانين.

سندانان ماسيان متقابلان

مصنوعة من ألماس عالي الجودة وخالٍ من العيوب ، عادةً ما يكون له 16 وجهًا ، ويتراوح وزنها عادةً بين 25 و 70 ملغ (من ⁄⁄ إلى ⁄⁄ قيراط ) . يتم صقل طرفها (الرأس) وتشكيله ليصبح سطحًا سداسيًا عشريًا موازيًا للسطح العلوي. يجب أن يكون طرفا الألماس متقابلين ومتوازيين تمامًا لضمان توزيع الضغط بشكل متساوٍ ومنع حدوث إجهادات خطيرة . تتطلب بعض القياسات استخدام سندانات مختارة بعناية، فعلى سبيل المثال، يُشترط انخفاض امتصاص الألماس وتألقه في التجارب ذات الصلة.  

حشية

الحشية المستخدمة في تجربة خلية سندان الماس عبارة عن رقاقة معدنية رقيقة، يبلغ سمكها عادةً 0.3 مم ، توضع بين قطعتي الماس. وتُفضل المواد القوية والصلبة مثل الرينيوم أو التنجستن لصنع الحشيات . ويُستخدم الفولاذ غالبًا كبديل أرخص في تجارب الضغط المنخفض. لا يمكن استخدام المواد المذكورة أعلاه في الأشكال الهندسية الشعاعية حيث يجب أن يمر شعاع الأشعة السينية عبر الحشية. ولأنها غير شفافة للأشعة السينية، فإذا لزم تمرير الأشعة السينية عبر الحشية، تُستخدم مواد أخف وزنًا مثل البريليوم ، أو نتريد البورون ، أو البورون ، أو الماس . تُجهز الحشيات مسبقًا بتجاويف من قطع الماس ، ثم يُحفر ثقب في مركز هذه التجاويف لإنشاء حجرة العينة . 

وسيط ناقل للضغط

الوسط الناقل للضغط هو السائل القابل للانضغاط الذي يملأ حجرة العينة وينقل القوة المطبقة إليها. يُفضل استخدام الضغط الهيدروستاتيكي في تجارب الضغط العالي لأن تباين الإجهاد في العينة قد يؤدي إلى نتائج غير دقيقة في رصد السلوكيات المختلفة. في بعض التجارب، تُدرس علاقات الإجهاد والانفعال، ويُراد دراسة تأثيرات القوى غير الهيدروستاتيكية. يتميز وسط الضغط الجيد بأنه سائل لين وقابل للانضغاط حتى عند تعرضه لضغط عالٍ .

وسيط ناقل للضغط
الغازاتالسوائلالمواد الصلبة
الهيليوم (He) النيون (Ne) الأرجون (Ar) النيتروجين ( N2 )  4:1 ميثانول : إيثانول زيت سيليكون فلورينرت دافني 7474 سيكلوهكسان    كلوريد الصوديوم (NaCl)

لخص ويليام باسيت جميع التقنيات المتاحة في مخطط شجري. وتعتمد القدرة على استخدام أي من هذه التقنيات على القدرة على النظر من خلال الماس، وهو ما تم إثباته لأول مرة من خلال الملاحظات البصرية.

قياس الضغط

يُستخدم مقياسان رئيسيان لقياس الضغط في تجارب الضغط العالي الساكن، وهما حيود الأشعة السينية لمادة ذات معادلة حالة معروفة ، وقياس انزياح خطوط تألق الياقوت . بدأ استخدام الأول مع كلوريد الصوديوم (NaCl)، الذي حُددت قابليته للانضغاط باستخدام المبادئ الأساسية عام 1968. يُعدّ استخدام الأشعة السينية العائق الرئيسي لهذه الطريقة في قياس الضغط. لا تتطلب العديد من التجارب استخدام الأشعة السينية، مما يُشكّل عائقًا كبيرًا أمام إجراء كلٍّ من التجربة المقصودة وتجربة الحيود. في عام 1971، شُكِّل فريق الضغط العالي التابع للمكتب الوطني للمعايير (NBS) للبحث عن طريقة طيفية لتحديد الضغط . وقد وُجد أن طول موجة انبعاثات تألق الياقوت يتغير بتغير الضغط، وتمت معايرة ذلك بسهولة باستخدام مقياس كلوريد الصوديوم. [ 20 ] [ 21 ]

بمجرد إمكانية توليد الضغط وقياسه، سرعان ما تحول الأمر إلى منافسة لتحديد الخلايا التي يمكنها الوصول إلى أعلى ضغط. وخلال هذه المنافسة، ازدادت الحاجة إلى مقياس ضغط موثوق . كانت بيانات الموجات الصدمية لانضغاطية النحاس والموليبدينوم والبلاديوم والفضة متوفرة آنذاك، ويمكن استخدامها لتحديد معادلات الحالة حتى ضغط ميغابار . وباستخدام هذه المقاييس، تم الإبلاغ عن الضغوط التالية:

أعلى ضغط خلوي تم الإبلاغ عنه
سنةضغط
19761.2  ملي بار (120  جيجا باسكال)
19791.5  ملي بار (150  جيجا باسكال)
19852.5  ملي بار (250  جيجا باسكال)
19875.5  ملي بار (550  جيجا باسكال)

تُجرى تحسينات مستمرة على كلتا الطريقتين ، وهما مستخدمتان حتى اليوم. مع ذلك، تُعدّ طريقة الياقوت أقل موثوقية عند درجات الحرارة العالية. لذا، يلزم استخدام معادلات حالة دقيقة عند ضبط درجة الحرارة والضغط ، وهما عاملان يؤثران على معلمات الشبكة البلورية للمواد.

الاستخدامات

باحث يستخدم خلية سندان الماس لدراسة المواد في ظروف باطن الأرض. [ 22 ]

قبل اختراع خلية سندان الماس، كانت أجهزة الضغط العالي الثابتة تتطلب مكابس هيدروليكية ضخمة تزن عدة أطنان، بالإضافة إلى مختبرات متخصصة واسعة. وبفضل بساطة خلية سندان الماس وصغر حجمها، أمكن استخدامها في مجموعة واسعة من التجارب. بعض خلايا سندان الماس الحديثة يمكن وضعها بسهولة في جهاز تبريد لإجراء قياسات درجات الحرارة المنخفضة، وللاستخدام مع مغناطيس كهربائي فائق التوصيل . إضافةً إلى صلابتها، تتميز الماسات بشفافيتها لنطاق واسع من الطيف الكهرومغناطيسي، من الأشعة تحت الحمراء إلى أشعة غاما ، باستثناء الأشعة فوق البنفسجية البعيدة والأشعة السينية اللينة . وهذا ما يجعل خلية سندان الماس جهازًا مثاليًا للتجارب الطيفية والدراسات البلورية باستخدام الأشعة السينية الصلبة .

تُستخدم خلية سندان الماس الحرارية المائية (HDAC)، وهي نوع مُعدّل من سندان الماس، في علم الصخور/الكيمياء الجيولوجية التجريبية لدراسة السوائل المائية، ومصهورات السيليكات، والسوائل غير القابلة للامتزاج، وذوبانية المعادن، وتحديد أنواع المواد في السوائل المائية عند الضغوط ودرجات الحرارة الجيولوجية. وتُستخدم خلية HDAC أحيانًا لفحص المركبات المائية في المحلول باستخدام تقنيات مصدر ضوء السنكروترون XANES و EXAFS . ويُشابه تصميم خلية HDAC تصميم خلية سندان الماس (DAC) إلى حد كبير، إلا أنها مُحسّنة لدراسة السوائل. [ 23 ]

استخدامات مبتكرة

يُستخدم جهاز سندان الماس بطريقة مبتكرة لاختبار استدامة الحياة وقدرتها على البقاء تحت ضغوط عالية ، بما في ذلك البحث عن الحياة على الكواكب الخارجية . ويُعدّ اختبار بعض جوانب نظرية التبذر الكوني (أحد أشكال السفر بين النجوم ) أحد تطبيقات هذا الجهاز. فعندما تصطدم أجسام بين النجوم تحتوي على أشكال حياة بجسم كوكبي، يتولد ضغط هائل عند الاصطدام، ويمكن لجهاز سندان الماس محاكاة هذا الضغط لتحديد ما إذا كانت الكائنات الحية قادرة على البقاء. ومن الأسباب الأخرى التي تجعل جهاز سندان الماس مناسبًا لاختبار الحياة على الكواكب الخارجية، أن الأجسام الكوكبية التي تحمل إمكانية وجود حياة قد يكون سطحها ذا ضغط هائل للغاية.

في عام 2002، درس علماء في مؤسسة كارنيجي بواشنطن حدود الضغط اللازمة للعمليات الحيوية. وُضعت معلقات من البكتيريا، وتحديدًا الإشريكية القولونية وشيوانيلا أونيدنسيس ، في خلية الضغط الذري (DAC)، ورُفع الضغط إلى 1.6  جيجا باسكال، أي ما يزيد عن 16000  ضعف ضغط سطح الأرض  (985 هكتوباسكال). بعد 30  ساعة، لم ينجُ سوى 1% تقريبًا من البكتيريا. ثم أضاف المجربون صبغة إلى المحلول. إذا نجت الخلايا من الضغط وكانت قادرة على القيام بالعمليات الحيوية، وتحديدًا تحليل الفورمات ، فإن الصبغة ستصبح شفافة.  يُعد ضغط 1.6 جيجا باسكال ضغطًا هائلًا لدرجة أن خلية الضغط الذري حوّلت المحلول خلال التجربة إلى جليد-IV ، وهو جليد بدرجة حرارة الغرفة. عندما حللّت البكتيريا الفورمات في الجليد، تشكلت جيوب سائلة نتيجة التفاعل الكيميائي . كما تمكنت البكتيريا من الالتصاق بسطح خلية الضغط الذري بواسطة ذيولها. [ 24 ]

ناقش المتشككون ما إذا كان تحليل الفورمات كافيًا لاعتبار البكتيريا حية. وقد أظهرت نتائج لاحقة من مجموعات بحثية مستقلة [ 25 ] صحة دراسة عام 2002. تُعد هذه خطوة هامة تؤكد الحاجة إلى منهج جديد لمعالجة مشكلة قديمة تتمثل في دراسة الظروف البيئية القاسية من خلال التجارب. لا يوجد جدل يُذكر حول قدرة الحياة الميكروبية على البقاء تحت ضغوط تصل إلى 600  ميجا باسكال، وهو ما ثبت صحته خلال العقد الماضي تقريبًا من خلال عدد من المنشورات المتفرقة. [ 26 ]

أُجريت اختبارات مماثلة باستخدام  خلية سندان ماسية ذات ضغط منخفض (0.1-600 ميجا باسكال)، والتي تتميز بجودة تصوير أفضل وقدرة أعلى على جمع الإشارات. استمرت الميكروبات المدروسة، وهي خميرة الخباز ( Saccharomyces cerevisiae  )، في النمو عند ضغوط تتراوح بين 15 و50 ميجا باسكال، ثم ماتت عند ضغط 200 ميجا باسكال. [ 27 ]

حيود الأشعة السينية للبلورة المفردة

تتطلب تجارب حيود الأشعة السينية عالية الجودة على البلورات الأحادية في خلايا سندان الماس دوران منصة العينة حول المحور الرأسي (أوميغا ). لا تحتوي معظم خلايا سندان الماس على فتحة كبيرة تسمح بتدوير الخلية بزوايا عالية، إذ تُعتبر فتحة 60 درجة كافية لمعظم البلورات ، مع إمكانية استخدام زوايا أكبر. صُممت أول خلية استُخدمت لتجارب البلورات الأحادية على يد طالب دراسات عليا في جامعة روتشستر ، ليو ميريل. كانت الخلية مثلثة الشكل، مزودة بمقاعد من البريليوم تُثبّت عليها الماسات، ويتم ضغطها بواسطة براغي ودبابيس توجيه لتثبيت جميع المكونات في مكانها. 

في الآونة الأخيرة، وللعينات التي تتبلور على شكل بلورات دقيقة متعددة ذات اتجاهات عشوائية تحت تأثير التسخين بالليزر بدلاً من بلورة واحدة كبيرة، تم استخدام منهجية متعددة الحبيبات: حيث يقوم برنامج حاسوبي (مثل برنامج Domain Auto Finder) بفرز الانعكاسات حسب نطاق البلورة، ثم يتم حل كل نطاق وتحسينه كبلورة مفردة مستقلة. وقد نجحت هذه الطريقة في تحديد بنية نيتروجين زيتا (ζ) التي ظلت مجهولة لفترة طويلة من بلورات ميكرونية الحجم عند ضغوط تتراوح بين 63 و86 جيجا باسكال، [ 28 ] كما استُخدمت لتوصيف سبيكة رينيوم-نيتروجين ومركب Re7N3 المُصنّع في خلية سندان ماسية مزدوجة المراحل مُسخّنة بالليزر عند ضغوط تصل إلى حوالي 900 جيجا باسكال، مما وسّع نطاق حيود الأشعة السينية للبلورات المفردة إلى نطاق التيراباسكال. [ 29 ]

تقنيات درجات الحرارة العالية

الظروف التي يمكن تحقيقها باستخدام طرق مختلفة لتوليد الضغط الساكن.

يتم التسخين في خلايا سندان الماس عادةً بطريقتين: التسخين الخارجي والتسخين الداخلي. يُعرَّف التسخين الخارجي بأنه تسخين السندان، ويشمل استخدام عدد من السخانات المقاومة الموضوعة حول الماس أو حول جسم الخلية. أما الطريقة التكميلية، فلا تُغير درجة حرارة السندان، وتشمل استخدام سخانات مقاومة دقيقة موضوعة داخل حجرة العينة، بالإضافة إلى التسخين بالليزر. تتمثل الميزة الرئيسية للتسخين المقاوم في دقة قياس درجة الحرارة باستخدام المزدوجات الحرارية، إلا أن نطاق درجة الحرارة محدود بخصائص الماس الذي يتأكسد في الهواء عند 700  درجة مئوية [ 30 ] . يمكن توسيع هذا النطاق إلى ما يزيد عن 1000 درجة مئوية باستخدام جو خامل  . وقد ذُكر أن سخانًا مقاومًا من سلك حلقي من التنجستن داخل خلية سندان الماس BX90 مملوءة بغاز الأرجون قد وصل إلى 1400  درجة مئوية [ 31 ] . باستخدام التسخين بالليزر، يمكن أن تصل درجة حرارة العينة إلى ما يزيد عن 5000  درجة مئوية، ولكن الحد الأدنى لدرجة الحرارة التي يمكن قياسها باستخدام نظام التسخين بالليزر هو حوالي 1200  درجة مئوية، وتكون دقة القياس أقل بكثير. إن التطورات في التسخين المقاوم تعمل على تضييق الفجوة بين التقنيتين بحيث يمكن دراسة الأنظمة من درجة حرارة الغرفة إلى ما يزيد عن 5700  درجة مئوية باستخدام الجمع بين التقنيتين.

التسخين بالليزر

بدأ تطوير التسخين بالليزر بعد ثماني  سنوات فقط من قيام تشارلز وير، من المكتب الوطني للمعايير (NBS)، بصنع أول خلية سندان ماسية، وإدراك ألفين فان فالكنبورغ، من المكتب نفسه، لإمكانية رؤية العينة تحت الضغط. قام ويليام باسيت وزميله تارو تاكاهاشي بتركيز شعاع ليزر على العينة تحت الضغط. استخدم أول نظام تسخين بالليزر ليزر ياقوت نبضي واحد بقوة 7 جول ، سخّن العينة إلى 3000 درجة مئوية عند ضغط 260 كيلوبار. كان هذا كافيًا لتحويل الجرافيت إلى ماس. [ 32 ] تمثلت العيوب الرئيسية في النظام الأول في التحكم وقياس درجة الحرارة.   

في البداية، قام باسيت بقياس درجة الحرارة باستخدام مقياس حرارة ضوئي لقياس شدة الضوء المتوهج المنبعث من العينة. تمكن زملاؤه في جامعة كاليفورنيا، بيركلي، من الاستفادة بشكل أفضل من إشعاع الجسم الأسود وقياس درجة الحرارة بدقة أكبر. [ 33 ] كما أدت البقعة الساخنة الناتجة عن الليزر إلى تدرجات حرارية كبيرة بين أجزاء العينة التي تعرض لها الليزر المركز وتلك التي لم يتعرض لها. ولا يزال البحث جارياً عن حل لهذه المشكلة، ولكن تم إحراز تقدم ملحوظ مع إدخال أسلوب القياس من الجانبين.

تدفئة مزدوجة الجوانب

يُقلل استخدام ليزرين لتسخين العينة من تدرج درجة الحرارة المحوري، مما يسمح بتسخين العينات السميكة بشكل أكثر تجانسًا. ولنجاح نظام التسخين ثنائي الجوانب، من الضروري محاذاة الليزرين بحيث يكون كلاهما مُركزًا على موضع العينة. في تجارب حيود الأشعة السينية، يجب تركيز الليزرين على نفس النقطة في الفضاء التي يُركز عليها شعاع الأشعة السينية.

أنظمة التسخين بالليزر في مرافق السنكروترون

يضمّ مرفق الإشعاع السنكروتروني الأوروبي (ESRF)، بالإضافة إلى العديد من مرافق السنكروترون الأخرى، ثلاثة من أهمّ مرافق استخدام السنكروترون في الولايات المتحدة، حيث تحتوي جميعها على خطوط شعاعية مُجهّزة بأنظمة تسخين ليزرية. وتقع هذه الخطوط الشعاعية في مرافق ESRF التالية: ID27، [ 34 ] ، [ 35 ] ، ID18، [ 36 ] ، وID24؛ [ 37 ] ، وفي مصدر الفوتونات المتقدّم (APS)، 13-ID-D GSECARS و16-ID-B HP-CAT؛ وفي المصدر الوطني لضوء السنكروترون، X17B3؛ وفي مصدر الضوء المتقدّم، 12.2.2. وقد أصبح التسخين بالليزر تقنيةً روتينيةً في علوم الضغط العالي، إلا أن موثوقية قياس درجة الحرارة لا تزال موضع جدل.

قياس درجة الحرارة

في التجارب الأولى للتسخين بالليزر، استُخدمت معايرة قدرة الليزر بناءً على درجات انصهار معروفة لمواد مختلفة لتحديد درجة الحرارة. إلا أن هذه الطريقة لم تكن موثوقة عند استخدام ليزر الياقوت النبضي نظرًا لقصر النبضة. وسرعان ما أصبحت ليزرات YAG هي المعيار، حيث تُسخّن لفترة طويلة نسبيًا، مما يسمح بمراقبة العينة طوال عملية التسخين. مع أول استخدام لليزر YAG، استخدم باسيت مقياس حرارة بصري لقياس درجات الحرارة في نطاق يتراوح بين 1000  و1600  درجة مئوية. [ 32 ] كان الانحراف المعياري للقياسات الأولى لدرجة الحرارة 30  درجة مئوية عن درجة حرارة السطوع، ولكن نظرًا لصغر حجم العينة، قُدِّر الانحراف المعياري بـ 50  درجة مئوية، مع احتمال أن تكون درجة الحرارة الحقيقية للعينة  أعلى بمقدار 200 درجة مئوية من درجة حرارة قياس السطوع. ثم أصبح قياس طيف الضوء المتوهج الطريقة التالية لقياس درجة الحرارة التي استخدمها فريق باسيت. إذ يمكن مقارنة طاقة الإشعاع المنبعث بأطياف إشعاع الجسم الأسود المعروفة لاستنتاج درجة الحرارة. تتم معايرة هذه الأنظمة باستخدام نقاط الانصهار المنشورة أو نقاط الانصهار التي تم قياسها عن طريق التسخين المقاوم.

تحميل الغاز

مبدأ

يُعدّ الوسط الناقل للضغط عنصرًا أساسيًا في أي تجربة ضغط عالٍ. يملأ هذا الوسط الفراغ داخل "حجرة" العينة، ويُطبّق الضغط المنقول إليه عليها. في تجربة ضغط عالٍ ناجحة، يجب أن يحافظ الوسط على توزيع متجانس للضغط على العينة. بعبارة أخرى، يجب أن يبقى الوسط ثابتًا هيدروستاتيكيًا لضمان انضغاطية العينة بشكل منتظم. بمجرد أن يفقد الوسط الناقل للضغط ثباته الهيدروستاتيكي، يتشكل تدرج ضغط في الحجرة يزداد مع ازدياد الضغط. يمكن أن يؤثر هذا التدرج بشكل كبير على العينة، مما يُضعف النتائج. يجب أن يكون الوسط خاملًا أيضًا، حتى لا يتفاعل مع العينة، ومستقرًا تحت الضغوط العالية. في التجارب التي تستخدم التسخين بالليزر، يجب أن يتمتع الوسط بموصلية حرارية منخفضة. إذا تم استخدام تقنية بصرية، فيجب أن يكون الوسط شفافًا بصريًا، وفي حالة حيود الأشعة السينية، يجب أن يكون الوسط ضعيفًا في تشتيت الأشعة السينية، حتى لا يُساهم في الإشارة.

من أكثر وسائط نقل الضغط شيوعًا كلوريد الصوديوم، وزيت السيليكون،  ومزيج من الميثانول والإيثانول بنسبة 4:1. يتميز كلوريد الصوديوم بسهولة استخدامه في التجارب ذات درجات الحرارة العالية نظرًا لكونه عازلًا حراريًا جيدًا. يُظهر مزيج الميثانول والإيثانول ثباتًا هيدروستاتيكيًا جيدًا حتى ضغط 10  جيجا باسكال تقريبًا، ويمكن رفعه إلى حوالي 15 جيجا باسكال بإضافة كمية قليلة من الماء  . [ 30 ]

في تجارب الضغط التي تتجاوز 10  جيجا باسكال، يُفضّل استخدام الغازات النبيلة. إذ يُقلّل التوازن الهيدروستاتيكي المُمتد بشكل كبير من تدرج الضغط في العينات عند الضغط العالي. تتميز الغازات النبيلة، مثل الهيليوم والنيون والأرجون، بشفافيتها البصرية، وعزلها الحراري، وانخفاض معامل تشتت الأشعة السينية فيها، فضلاً عن تمتعها بتوازن هيدروستاتيكي جيد عند الضغوط العالية. وحتى بعد التصلب، تُوفّر الغازات النبيلة بيئات شبه هيدروستاتيكية.

يُستخدم غاز الأرغون في التجارب التي تتضمن التسخين بالليزر لكونه عازلاً كيميائياً. ولأنه يتكثف عند درجة حرارة أعلى من درجة حرارة النيتروجين السائل، يُمكن تحميله في درجات حرارة منخفضة للغاية. يتميز كل من الهيليوم والنيون بمعاملات تشتت منخفضة للأشعة السينية، ولذلك يُستخدمان في جمع بيانات حيود الأشعة السينية. كما يتميزان بمعاملات قص منخفضة، مما يقلل من الإجهاد الواقع على العينة. [ 38 ] لا يتكثف هذان الغازان النبيلان عند درجة حرارة أعلى من درجة حرارة النيتروجين السائل، وبالتالي لا يُمكن تحميلهما في درجات حرارة منخفضة للغاية. ولذلك، تم تطوير نظام تحميل غاز عالي الضغط يعتمد على طريقة ضغط الغاز. [ 39 ]

التقنيات

لتحميل غاز كعينة أو وسيط لنقل الضغط، يجب أن يكون الغاز في حالة كثيفة، حتى لا ينكمش حجرة العينة عند تطبيق الضغط. ولتحقيق هذه الكثافة، يمكن تسييل الغازات عند درجات حرارة منخفضة أو ضغطها. التحميل المبرد هو تقنية تستخدم الغاز المسال لملء حجرة العينة، حيث تُغمر خلية الماس مباشرةً في السائل المبرد الذي يملأ الحجرة. مع ذلك، توجد عيوب للتحميل المبرد، فمع درجات الحرارة المنخفضة، تتعرض العينة لدرجات حرارة قد تُغيرها بشكل لا رجعة فيه. كما أن السائل المغلي قد يُزيح العينة أو يحبس فقاعة هواء في الحجرة. لا يُمكن تحميل مخاليط الغازات باستخدام هذه الطريقة نظرًا لاختلاف درجات غليان معظم الغازات. أما تقنية ضغط الغاز، فتُكثّف الغازات عند درجة حرارة الغرفة، مما يُعالج معظم مشاكل التحميل المبرد، ويُتيح تحميل مخاليط الغازات. تعتمد هذه التقنية على وعاء أو حجرة توضع فيها خلية الماس وتُملأ بالغاز. يتم ضغط الغازات وضخها إلى الوعاء باستخدام ضاغط. وبمجرد امتلاء الوعاء والوصول إلى الضغط المطلوب، يتم إغلاق صمام التحكم في الضغط (DAC) بنظام مشبك يعمل بواسطة براغي مدفوعة بمحرك.

عناصر

  • وعاء الضغط العالي: وعاء يتم فيه تحميل خلية سندان الماس.
  • يقوم جهاز التثبيت بإحكام إغلاق محول الإشارة الرقمية إلى التناظرية؛ والذي يتم شده بواسطة آلية إغلاق مزودة ببراغي تعمل بمحرك.
  • وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة ( PLC ): تتحكم في تدفق الهواء إلى الضاغط وجميع الصمامات. وتضمن فتح الصمامات وإغلاقها بالتسلسل الصحيح لضمان التحميل الدقيق والسلامة.
  • الضاغط: مسؤول عن ضغط الغاز. يستخدم الضاغط تصميمًا غشائيًا ثنائي المراحل يعمل بالهواء، مما يُولّد الضغط ويمنع التلوث. قادر على الوصول إلى  ضغط يصل إلى 207 ميجا باسكال.
  • الصمامات: تفتح الصمامات وتغلق عبر وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) لتنظيم الغازات التي تدخل إلى وعاء الضغط العالي.
  • أقراص الانفجار: يوجد قرصان للانفجار في النظام - أحدهما لنظام الضغط العالي والآخر لنظام الضغط المنخفض. تعمل هذه الأقراص كنظام لتخفيف الضغط يحمي النظام من زيادة الضغط.
  • محولات الضغط: مستشعر ضغط لأنظمة الضغط المنخفض والعالي. ينتج  خرجًا يتراوح بين 0 و5 فولت ضمن نطاق الضغط الخاص به.
  • أجهزة قياس الضغط: شاشات رقمية متصلة بكل محول ضغط ونظام PLC.
  • مضخة التفريغ والمقاييس: تنظف النظام (عن طريق التفريغ) قبل التحميل.
  • النظام البصري: يستخدم المراقبة البصرية؛ مما يسمح بإجراء ملاحظات في الموقع لتشوه الحشية.
  • نظام قياس تألق الياقوت: يمكن قياس الضغط داخل حجرة العينة أثناء التحميل باستخدام نظام قياس تألق الياقوت المتصل بالإنترنت. لا تحتوي جميع الأنظمة على نظام قياس تألق الياقوت المتصل بالإنترنت للقياس الموضعي. مع ذلك، تُعدّ القدرة على مراقبة الضغط داخل الحجرة أثناء إحكام إغلاق خلية الماس ذات السندان (DAC) ميزةً مهمة، إذ تضمن الوصول إلى الضغط المطلوب (أو عدم تجاوزه). يُقاس الضغط من خلال تغير شدة الإضاءة الناتجة عن الليزر للياقوت في حجرة العينة.

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ "خلية سندان ماسية محسّنة تسمح بضغوط أعلى" . عالم الفيزياء . 2 نوفمبر 2012.
  2. ↑ "ضغط قياسي مرتفع يكشف أسرار الأوزميوم: تجارب الأشعة السينية تكشف سلوكًا غريبًا لأكثر المعادن غير القابلة للانضغاط على وجه الأرض" . ساينس ديلي . تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 أكتوبر 2018 .
  3. ↑ غونشاروف، أ. ف.؛ ستروزكين، ف. ف.؛ سومايازولو، م. س.؛ هيملي، ر. ج.؛ ماو، هـ. ك. (يوليو 1986). "ضغط الجليد إلى 210 جيجا باسكال: دليل بالأشعة تحت الحمراء على وجود طور متناظر بروابط هيدروجينية". مجلة ساينس . 273 (5272): 218-230 . Bibcode : 1996Sci...273..218G . doi : 10.1126/science.273.5272.218 . PMID 8662500. S2CID 10364693 .   
  4. ↑ إيريميتس، إم آي؛ هيملي، آر جيه؛ ماو، إتش كيه؛ غريغوريانز، إي. (مايو 2001). "النيتروجين غير الجزيئي شبه الموصل حتى 240 جيجا باسكال واستقراره عند الضغط المنخفض". مجلة نيتشر . 411 (6834): 170-174 . Bibcode : 2001Natur.411..170E . doi : 10.1038/35075531 . PMID 11346788. S2CID 4359193 .   
  5. ↑ كالدول، واشنطن؛ نغوين، ج.؛ فرومر، ب.؛ لوي، س.؛ جانلوز، ر. (1997). "بنية الزينون وروابطه وجيوكيمياءه عند الضغوط العالية". مجلة ساينس . 277 (5328): 930-933 . doi : 10.1126/science.277.5328.930 .
  6. ↑ كاستلفيكي، د. (2017). "الفيزيائيون يشككون في تقرير جريء عن الهيدروجين المعدني" . مجلة نيتشر . 542 (7639): 17. Bibcode : 2017Natur.542...17C . doi : 10.1038/nature.2017.21379 . PMID 28150796 . 
  7. ↑ فورمان، ريتشارد أ.؛ بييرماريني، جاسبر ج.؛ بارنيت، ج. دين؛ بلوك، ستانلي (1972). " قياس الضغط باستخدام تألق الخط الحاد للياقوت". مجلة ساينس . 176 (4032): 284-285 . Bibcode : 1972Sci...176..284F . doi : 10.1126/science.176.4032.284 . PMID 17791916. S2CID 8845394 .  
  8. ↑ كينسلو، راي؛ كيبل، إيه جيه (1970). ظواهر التصادم عالية السرعة . بوسطن: أكاديميك برس. ISBN 978-0-12-408950-1.
  9. 1 2 جايارامان، أ. (1986). "الضغوط العالية للغاية". مراجعة الأدوات العلمية . 57 (6): 1013-1031 . Bibcode : 1986RScI...57.1013J . doi : 10.1063/1.1138654 .
  10. ↑ برومبيرغ، ستيفن إي؛ تشان، آي واي (1992). "تحسين حساسية الرنين المغناطيسي الإلكتروني عالي الضغط باستخدام الرنانات العازلة". مجلة الأدوات العلمية . 63 (7): 3670. رمز Bibcode : 1992RScI...63.3670B . doi : 10.1063/1.1143596 .
  11. ↑ شاندرا شيكار، إن في؛ وآخرون (2003). "خلية سندان الماس المسخنة بالليزر (LHDAC) في أبحاث علوم المواد" . مجلة علوم وتكنولوجيا المواد . 19 (6): 518. 
  12. ↑ سوبرامانيان، ن.؛ وآخرون (2006). "تطوير منشأة خلية سندان الماس المسخنة بالليزر لتخليق مواد جديدة" (ملف PDF) . العلوم الحالية . 91 : 175. 
  13. ↑ بييرماريني، جاسبر ج. (1 ديسمبر 2001). "علم البلورات بالأشعة السينية تحت ضغط عالٍ باستخدام خلية الماس في المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا/المكتب الوطني للمعايير" . مجلة البحوث للمعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا . 106 (6): 889-920 . doi : 10.6028/jres.106.045 . PMC 4865304. PMID 27500054. خلية ضغط سندان الماس الأصلية معروضة الآن في متحف غايثرسبيرغ التابع للمعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا. صُنعت هذه الأداة غير المُحسّنة يدويًا بواسطة سي إي وير في المكتب الوطني للمعايير في الفترة 1957-1958.  
  14. ↑ وير، سي إي؛ ليبينكوت، إي آر؛ فان فالكنبورغ، إيه؛ بانتينغ، إي إن (يوليو 1959). "دراسات الأشعة تحت الحمراء في نطاق 1 إلى 15 ميكرون حتى 30000 ضغط جوي" . مجلة البحوث التابعة للمكتب الوطني للمعايير، القسم أ . 63أ ( 1): 55-62 . رمز Bibcode : 1959JRNBA.63A...55W . doi : 10.6028/jres.063A.003 . ISSN 0022-4332 . PMC 5287102. PMID 31216141 .      
  15. ↑ بلوك، س.؛ بييرماريني، ج. (1976). "الخلية الماسية تحفز أبحاث الضغط العالي". فيزياء اليوم . المجلد 29، العدد 9. ص 44. Bibcode : 1976PhT....29i..44B . doi : 10.1063/1.3023899 .   
  16. ↑ دوبروفينسكي، ليونيد؛ دوبروفينسكايا، ناتاليا؛ براكابينكا، فيتالي ب.؛ أباكوموف، أرتيم م. (2012). " تطبيق سندانات نانوية ماسية كروية دقيقة لدراسات الضغط العالي فوق 6 ميغابار" . نيتشر كوميونيكيشنز . 3 1163. Bibcode : 2012NatCo...3.1163D . doi : 10.1038/ncomms2160 . PMC 3493652. PMID 23093199 .   
  17. ↑ فوناموري، ن.؛ ساتو، ت. (2008). "حشية من نتريد البورون المكعب لتجارب سندان الماس" . مراجعة الأدوات العلمية . 79 (5): 053903–053903–5. Bibcode : 2008RScI...79e3903F . doi : 10.1063/1.2917409 . PMID 18513075 . 
  18. ↑ لين، جونغ فو؛ شو، جينفو؛ ماو، هو كوانغ؛ هيملي، راسل جيه؛ شين، غوين (2003). "بحث حول حشية البورون غير المتبلورة في خلية سندان الماس". مجلة الأدوات العلمية . 74 (11): 4732. رمز Bibcode : 2003RScI...74.4732L . doi : 10.1063/1.1621065 . S2CID 30321856 . 
  19. ↑ زو، غوانغتيان؛ ما، يانتشانغ؛ ماو، هو-كوانغ؛ هيملي، راسل جيه؛ غرامش، ستيفن أ. (2001). "حشية ماسية لخلية سندان الماس المسخنة بالليزر". مراجعة الأدوات العلمية . 72 (2): 1298. Bibcode : 2001RScI...72.1298Z . doi : 10.1063/1.1343864 .
  20. ↑ ماو، هـ. ك.؛ بيل، ب. م.؛ شانر، ج. و.؛ شتاينبرغ، د. ج. (يونيو 1978). "قياسات الحجم النوعي للنحاس والموليبدينوم والبلاديوم والفضة ومعايرة مقياس ضغط التألق R1 للياقوت من 0.06 إلى 1 ميغابار". مجلة الفيزياء التطبيقية . 49 (6): 3276-3283 . Bibcode : 1978JAP....49.3276M . doi : 10.1063/1.325277 . 
  21. ↑ ماو، هـ. ك.؛ شو، ج.؛ بيل، ب. م. (أبريل 1986). "معايرة مقياس ضغط الياقوت إلى 800 كيلوبار في ظل ظروف شبه هيدروستاتيكية". مجلة البحوث الجيوفيزيائية . 91 (ب5): 4673-4676 . رمز Bibcode : 1986JGR....91.4673M . doi : 10.1029/JB091iB05p04673 . 
  22. ↑ مجهول وآخرون (مرصد الكربون العميق) (2019). مرصد الكربون العميق: عقد من الاكتشاف (تقرير). واشنطن العاصمة. doi : 10.17863/CAM.44064 . تاريخ الاسترجاع: 13 ديسمبر 2019 . 
  23. ↑ باسيت، دبليو إيه؛ وآخرون (1993). "خلية سندان ماسية جديدة للدراسات الحرارية المائية حتى 2.5 جيجا باسكال ومن -190 إلى 1200 درجة مئوية" . مراجعة الأدوات العلمية (مخطوطة مقدمة). 64 (8): 2340-2345 . رمز Bibcode : 1993RScI...64.2340B . doi : 10.1063/1.1143931 .   
  24. ↑ كوزين، ج . (2002). "عبء العالم على عاتق الميكروبات". مجلة ساينس . 295 (5559): 1444-1445 . doi : 10.1126/science.295.5559.1444b . PMID 11859165. S2CID 83692800 .  
  25. ↑ فانلينيت، د.؛ وآخرون (2011). "الاكتساب السريع لمقاومة الضغط العالي (جيجا باسكال) بواسطة الإشريكية القولونية " . mBio . 2 (1) e00130-10. Bibcode : 2011mBio ....230.10V . doi : 10.1128/mBio.00130-10 . PMC 3025523. PMID 21264062 .   
  26. ↑ شارما، أ.؛ وآخرون ( 2002). "النشاط الميكروبي عند ضغوط جيجاباسكال". مجلة ساينس . 295 (5559): 1514-1516 . Bibcode : 2002Sci...295.1514S . doi : 10.1126/science.1068018 . PMID 11859192. S2CID 41228587 .   
  27. ↑ أوجيه، فيل م.؛ دانيال، إيزابيل؛ بيكارد، أود (2006). "تطوير خلية سندان ماسية منخفضة الضغط وأدوات تحليلية لرصد الأنشطة الميكروبية في الموقع تحت ضغط ودرجة حرارة مضبوطين " (ملف PDF) . مجلة بيوكيميكا وبيوفيزيكا أكتا (BBA) - البروتينات والبروتيوميات . 1764 (3): 434-442-230. doi : 10.1016/j.bbapap.2005.11.009 . PMID 16388999 . 
  28. ↑ لانيل، د.؛ ترايبل، ف.؛ أسلاندوكوف، أ.؛ سبندر، ج.؛ رانييري، يو.؛ فيدوتينكو، ت.؛ جلازيرين، ك.؛ لورانس برايت، إي.؛ تشاريتون، س.؛ براكابينكا، ف.ب.؛ أبريكوسوف، إي.أ.؛ دوبروفينسكي، ل.؛ دوبروفينسكايا، ن. (2023). "تحديد بنية ζ-N2 من حيود الأشعة السينية أحادي البلورة واقتراح نظري لتكوين النيتروجين غير المتبلور" . نيتشر كوميونيكيشنز . 14 (1): 6207. doi : 10.1038/s41467-023-41968-2 . PMC 10556123 . 
  29. ^ دوبروفينسكي، ل. خاندارخاييفا، إس؛ فيدوتينكو، ت.؛ لانيل، د.؛ بيكوف، م.؛ جياكوبي، C .؛ لورانس برايت، إي؛ سيدماك، ب. شاريتون، س. براكابينكا، V.؛ بونوماريفا، إيه في؛ سميرنوفا، EA؛ بيلوف، النائب. تسنادي، ف.؛ شولومبا، ن.؛ تريبل، ف. أبريكوسوف، آيوا؛ دوبروفينسكايا، ن. (2022). “تخليق المواد عند ضغوط ثابتة تيراباسكال”. طبيعة . 605 (7909): 274-278 . دوى : 10.1038 / s41586-022-04550-2 . بميد 35548773 . 
  30. 1 2 جايارامان، أ. (1983). "خلية سندان الماس والتحقيقات الفيزيائية تحت الضغط العالي". مراجعات الفيزياء الحديثة . 55 (1): 65-108 . Bibcode : 1983RvMP...55...65J . doi : 10.1103/RevModPhys.55.65 .
  31. ↑ يان، ج.؛ دوران، أ.؛ ماكدويل، أ.أ.؛ كالكان، ب. (2021-01-01). "سخان خارجي من التنجستن لخلايا سندان الماس BX90 بنطاق يصل إلى 1700 كلفن" . مجلة الأدوات العلمية . 92 (1): 013903. رمز Bibcode : 2021RScI...92a3903Y . doi : 10.1063/5.0009663 . ISSN 0034-6748 . OSTI 1838427. PMID 33514245. S2CID 231756430 .    
  32. 1 2 مينغ، ل.؛ باسيت، و. أ. (1974). "التسخين بالليزر في مكبس سندان الماس حتى 2000 درجة مئوية بشكل مستمر و3000 درجة مئوية بشكل نبضي عند ضغوط تصل إلى 260 كيلوبار". مراجعة الأدوات العلمية . 45 (9): 1115-1118 . Bibcode : 1974RScI...45.1115M . doi : 10.1063/1.1686822 .   
  33. ↑ باسيت، دبليو إيه (2009). "خلية سندان الماس، الذكرى الخمسون". أبحاث الضغط العالي . 29 (2): CP5–186. Bibcode : 2009HPR....29D...5. . doi : 10.1080/08957950902840190 . S2CID 216591486 .  
  34. ↑ مزوار، محمد؛ جاربارينو، جاستون؛ باوتشاو، ستاني؛ مورجنروث، وولفغانغ. مارتل، كيث. بيتيتديمانج، سيباستيان؛ حصلت، بيريك. كلافيل، كارول؛ موين، ألبان؛ فان دير كليج، هانز بيتر؛ باخوموفا، آنا؛ وينجر، بيورن. جيرين، ماكس. بوريبا، توماسز؛ كانيه، لوسي. روزا، أنجيليكا؛ فوريستير، الكسيس. ويك، جونار؛ داتشي، فريديريك؛ ويلك، ماكس. جان، ساندرو؛ أندرولت، دينيس. ليبون، ليليا؛ بيناكيوني، ليا؛ كوفالسكي، جورجي. هيرمان، ماركوس. لانيل، دومينيك؛ مكتب هيلين (2024). "خط شعاع ID27 عالي التدفق لتحليل حيود الأشعة السينية النانوية، والتألق، والتصوير، لإجراء البحوث العلمية في ظل ظروف قاسية على مصدر الإشعاع فائق السطوع في مرفق الإشعاع السنكروتروني الأوروبي" . مجلة أبحاث الضغط العالي . 44 (3): 171-198 . Bibcode : 2024HPR....44..171M . doi : 10.1080/08957959.2024.2363932 .
  35. ↑ "خط شعاع عالي الضغط" . موقع ID27 التابع لمرفق الإشعاع السنكروتروني الأوروبي (ESRF) . مرفق الإشعاع السنكروتروني الأوروبي (ESRF). مؤرشف من الأصل في 4 نوفمبر 2016. تم الاطلاع عليه في 3 نوفمبر 2016 .
  36. ↑ "خط شعاع الرنين النووي" . موقع ESRF الإلكتروني ID18 . ESRF. مؤرشف من الأصل في 4 سبتمبر 2019. تم الاطلاع عليه في 19 نوفمبر 2019 .
  37. ↑ "خط شعاع امتصاص الأشعة السينية المشتتة للطاقة ID24" . مرفق الإشعاع السنكروتروني الأوروبي . تم الاطلاع عليه بتاريخ 4 نوفمبر 2016 .
  38. ↑ ريفرز، م.؛ براكابينكا، ف.ب.؛ كوبو، أ.؛ بولينز، س.؛ هول، س.؛ جاكوبسون، س. (2008). "نظام تحميل الغاز COMPRES/GSECARS لخلايا سندان الماس في مصدر الفوتونات المتقدم". أبحاث الضغط العالي . 28 (3): 273-292 . Bibcode : 2008HPR....28..273R . doi : 10.1080/08957950802333593 . S2CID 11986700 . 
  39. ↑ أوشيدا، ت.؛ فوناموري، ن.؛ ياغي، ت. (1996). "إجهادات الشبكة في البلورات تحت تأثير مجال إجهاد أحادي المحور". مجلة الفيزياء التطبيقية . 80 (2): 739. Bibcode : 1996JAP....80..739U . doi : 10.1063/1.362920 .
  • "الضغط على المواد" . مختبر لورانس ليفرمور الوطني. ديسمبر 2004. مؤرشف من الأصل في 20 نوفمبر 2008. تم الاطلاع عليه في 5 مايو 2009 .