近日，深海极端环境模拟研究实验室周义明研究员作为共同作者在《Review of Scientific Instruments》上发表了题为“A new type of hydrothermal diamond-anvil cell with cooling system”的文章。该研究在热液金刚石压腔冷却系统方面有了新的进展。
在论文中，研究人员设计了一种新型热液金刚石压腔(HDAC-VII)及其配套冷却系统。相对于之前类型的压腔，HDAC-VII具有更小的体积，方便开展激光拉曼、X射线吸收光谱和荧光光谱等原位分析，解决了冷却实验中窗口结霜等问题。其配套的冷却系统可以使样品腔冷却到-170oC，测温准确度为±0.5oC，最低冷却速率为0.1oC/min。研究者应用HDAC-VII压腔及冷却系统，原位观测到了I、III和V号冰融化过程（如图），及开展了锂云母的结晶实验研究，证明了实验系统的稳定性和有效性。该类型压腔的研发，扩大了HDAC的应用范围，使之具备开展精细冷冻实验的能力，方便测定不同流体体系的热力学参数，以较大地促进地质流体科学的发展。
应用HDAC原位观测到的I、III、V号冰的融化过程，测定V号冰最终融化温度为-11.9 oC，对应当时水的密度为1.15 g/cm3
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