Діамантові ковадла (англ. Diamond anvil cell, DAC, пол. Komora diamentowa) — пристрій, що дозволяє створити екстремально високі тиски у невеликому об'ємі.

Конструкція

Діамантові ковадла являють собою два конусоподібні діаманти, скеровані один до одного «гострішими» кінцями. Простір між діамантами зазвичай оточений металевим кільцем і заповнений рідиною, що слугує засобом перенесення тиску.

Види рідин

До таких рідин належать:

• суміш етанолу й метанолу;
• олія;
• гас;
• різноманітні зріджені гази (гелій, неон, ксенон, аргон, водень, азот, кисень тощо).

Принцип роботи

До протилежних, ширших кінців діамантів, прикладається тиск. Він передається рідині, яка — у свою чергу (згідно з законом Паскаля) — переносить цей тиск на об'єкти (зазвичай — зразки), що знаходяться всередині діамантової камери.

Застосування

Діамантові ковадла використовуються для вивчення матеріалів під екстремальним тиском. Вони дозволяють створити умови, аналогічні тим, що існують у внутрішній частині Землі та інших планет. Завдяки цьому можна досліджувати зміни у фізичних та хімічних властивостях речовин під високим тиском.

Переваги

• Можливість генерування екстремально високих тисків (понад 1 мегабар).
• Малий об'єм, що дозволяє досліджувати невеликі зразки.
• Добра прозорість діамантів, що дозволяє проводити оптичні спостереження за зразком.

Обмеження

• Необхідність використання спеціальних рідин, які повинні бути хімічно інертними та не взаємодіяти зі зразком.
• Складність вимірювання тиску в діамантовій камері.
• Неможливість дослідження зразків великих розмірів.

Діамантові ковадла — потужний інструмент для вивчення матеріалів під екстремальним тиском. Вони дозволяють отримати унікальні дані про фізичні та хімічні зміни в речовинах і знайти застосування в таких областях, як геофізика, матеріалознавство, фізика високих тисків.

Питання, що часто задаються

1. Який максимальний тиск можна створити в діамантових ковадлах?
2. Які матеріали можна використовувати для рідини тиску?
3. Як вимірювати тиск у діамантових ковадлах?
4. Які обмеження використання діамантових ковадел?
5. У яких галузях знаходять застосування діамантові ковадла?