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HDAC（Hydrothermal Diamond-anvil Cell），中文一般稱(chēng)之為熱液金剛石壓腔，是由深海極端環(huán)境模擬研究實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人周義明（I-Ming Chou）研究員和美國(guó)康奈爾大學(xué)的W. A. Bassett教授于1990年在金剛石壓腔（Diamond-anvil Cell）的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種高溫高壓實(shí)驗(yàn)設(shè)備。后經(jīng)周義明研究員的大力推廣，最終將該技術(shù)介紹到世界各國(guó)，并得到同行的廣泛學(xué)習(xí)運(yùn)用。近年來(lái)，HDAC技術(shù)已經(jīng)在地質(zhì)及地球化學(xué)領(lǐng)域取得了大量成果，如通過(guò)熱液金剛石壓腔結(jié)合拉曼光譜方法對(duì)冰的高壓相進(jìn)行了原位觀察及熔點(diǎn)的測(cè)量研究，實(shí)驗(yàn)獲得了低溫高壓下不同相態(tài)冰的拉曼光譜，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了一種新的高壓冰相，該成果發(fā)表在《SCIENCE》上。

最新式HDAC（type V）的結(jié)構(gòu)組成主要包括不銹鋼腔體、陶瓷底座、加熱電阻絲、熱電偶、金屬墊片以及上下兩顆金剛石對(duì)頂砧等（圖1）。實(shí)驗(yàn)時(shí)，樣品存放在金屬墊片的孔洞內(nèi)，上下兩顆金剛石壓合在金屬墊片上，它們共同組成一個(gè)封閉的樣品腔，通過(guò)旋轉(zhuǎn)螺絲施壓，使樣品腔封閉。上下兩顆金剛石底座的周邊纏繞電阻絲，金剛石側(cè)壁粘貼熱電偶，達(dá)到加熱和測(cè)量溫度的效果。實(shí)驗(yàn)一般采用純H2O作為壓力介質(zhì)，不銹鋼片、錸片、銥片等作為HDAC的金屬墊片。 

圖1 最新式HDAC（Type V）的結(jié)構(gòu)圖

與其它傳統(tǒng)的高溫高壓實(shí)驗(yàn)設(shè)備相比，HDAC具有以下幾個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)：（1）具有較寬廣的樣品溫度范圍（-190~1000℃），壓力最高可達(dá)6GPa；（2）相對(duì)于傳統(tǒng)的高溫高壓實(shí)驗(yàn)設(shè)備，具有安全系數(shù)高的特點(diǎn)；（3）易于裝載樣品，在做完一次實(shí)驗(yàn)后，無(wú)需打開(kāi)樣品腔，僅需通過(guò)旋緊或旋松加壓螺絲便能改變樣品腔內(nèi)H₂O介質(zhì)的密度也因而改變了下次實(shí)驗(yàn)樣品的壓力；（4）可以原位觀察樣品的變化過(guò)程以及圖像的實(shí)時(shí)采集，也可以通過(guò)Raman、FTIR、同步輻射X射線等微束技術(shù)原位對(duì)樣品進(jìn)行定性或（和）定量分析。以上優(yōu)點(diǎn)使得HDAC具有較為寬泛的應(yīng)用領(lǐng)域。

深海極端環(huán)境模擬研究實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)已完成整套熱液金剛石壓腔高溫高壓實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的搭建工作。熱液金剛石壓腔高溫高壓實(shí)驗(yàn)平臺(tái)主要由HDAC、溫度控制器、光學(xué)顯微鏡、數(shù)碼攝像頭、圖像實(shí)時(shí)顯示和記錄設(shè)備以及用于保護(hù)金剛石對(duì)頂砧在高溫時(shí)不被氧化的混合氣體（氬氣和氫氣）的導(dǎo)入和排放系統(tǒng)等組成（圖2）。目前，已完成熱液金剛石壓腔實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的溫度校準(zhǔn)工作，該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)已達(dá)到投入科學(xué)研究的要求。 

 圖2 熱液金剛石壓腔（HDAC）實(shí)驗(yàn)平臺(tái)