ETRA III poskytuje novou metodu stanovení teploty tání při vysokém tlaku

Mezinárodní výzkumný tým z DESY, Lawrence Livermore National Laboratory, University of Edinburgh a Karlsruhe Institute of Technology vyvinul novou metodu přesného stanovení teploty tání neprůhledných materiálů pomocí rentgenového fázového kontrastu a rentgenové difrakce v laserem zahřívané diamantové razicí buňce při tlaku až 500 000 barů a teplotě až 4000 Kelvinů. Tým vedený Emmou Ehrenreich-Petersenovou z DESY a Earlem Francisem OBannonem z Lawrence Livermore National Laboratory vyvinul tuto metodu na svazkové lince P02.2 na vysokoenergetickém rentgenovém zdroji PETRA III v DESY.
Pomocí metody vyvinuté na PETRA III lze přesně sledovat proces počínajícího tání v platině (uprostřed obrázku). Obrázek: DESY, Hanns-Peter LiermannUrčení tání neprůhledných materiálů za vysokých tlaků bylo po desetiletí velkou výzvou. V posledních desetiletích bylo vyvinuto mnoho přístupů k řešení tohoto problému od doby, kdy byly pro dosažení vysokých tlaků a teplot zavedeny laserem vyhřívané diamantové razicí buňky. Tato vysokotlaká zařízení velikosti pěsti se skládají ze dvou protilehlých modifikovaných diamantů, mezi nimiž je stlačován vzorek. Může vytvářet tlaky, které jsou vyšší než tlak uvnitř země. Vzorek - v tomto případě kovovou fólii - lze zahřívat přes průhledné diamanty pomocí velmi výkonných infračervených laserů, které na vzorek svítí z obou stran diamantů. "Je velmi obtížné zjistit první výskyt velmi malého množství taveniny pomocí zobrazovacích technik nebo rentgenové difrakce na vzorku. V předchozích studiích to vedlo k nesrovnalostem při určování teploty tání," vysvětluje první autorka Emma Ehrenreich-Petersen z DESY. "V naší studii kombinujeme zavedenou techniku rentgenového fázového kontrastního zobrazování s rentgenovou difrakcí a aplikujeme ji na laserem zahřívanou diamantovou razicí buňku. To nám umožňuje detekovat nejmenší fázové kontrasty mezi pevným a kapalným vzorkem."
(detaily jsou v angličtině)

Datum: 17.2.2025

určení bodu tání