ダイヤモンドアンビルセルを用いた高温放射X線回折のためのシンプルなワイヤーコイル抵抗加熱炉

科学分野:

• 材料科学
• 物性物理学
• 地球物理学

背景:

• ダイヤモンドアンビルセル（DAC）は、シンクロトロンX線回折を用いた高圧下での材料研究に不可欠です。
• DACにおける放射構造により、材料の変形と強度をその場で測定できます。
• 材料特性は温度に依存するため、正確な温度制御が不可欠です。

研究 の 目的:

• その場での高温放射X線回折測定のための方法を開発し、実証すること。
• 圧力下でタングステンカーバイド（WC）が支持する差応力に対する高温の影響を調査すること。

主な方法:

• 抵抗加熱のためのシンプルなワイヤーコイル加熱炉を備えたダイヤモンドアンビルセルの適合。
• タングステンカーバイドのシンクロトロン放射X線回折を573Kまでその場で実施。
• シンクロトロン測定のためにアドバンストライトソースのビームライン12.2.2を利用。

主要な成果:

• 抵抗加熱を放射DAC実験で573Kまで実装することに成功しました。
• 温度上昇に伴い、WCが支持する差応力の減少が観察されました。
• 基底面（001）、角柱面（101）、および（100）面における差応力の特定の減少を定量化しました。

結論:

• 開発されたワイヤーコイル加熱炉方法は、高温放射DAC回折のための簡単な適応です。
• 温度はタングステンカーバイドの差応力と機械的挙動に大きく影響します。
• 結果は以前の研究と一致しており、実験的アプローチを検証しています。