Ultrahochdruck-Vielstempelapparatur

• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung in 2013
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 237225112

Das beantragte Gerät ist eine Hochdruck-Vielstempelapparatur zur Erzeugung von Drücken bis 35 GPa mit Karbidstempeln und routinemäßig 60 GPa mit gesinterten Diamantstempeln. Solche Drücke können gegenwärtig nur in einer Vielstempelapparatur im Spring8 in Japan erzeugt werden, die von dem Antragsteller konzipiert und installiert wurde. Die wichtigen Punkte bei der Erzeugung solcher ultrahohen Drücke sind 1) die präzise Dimensionierung des Hochdruckraumes während der Kompression, 2) graduelle und reibungslose Kompression und Dekompression, 3) stabile Heizung, und 4) die hochentwickelte Herstellung von Bauteilen der Hochdruckzelle aus harten Keramiken. Um den Punkt 4) befriedigend zu lösen, wird eine Ultraschall-Fräsmaschine mit 7 Achsen als ein Zubehör zu der Presse angeschafft. Mit dem geplanten Gerät können eine Reihe chemischer und physikalischer Eigenschaften von Mantelmineralen, insbesondere elektrische Leitfähigkeit, Ultraschall¬geschwindigkeiten, Selbstdiffusionskoeffizienten der wichtigsten Elemente, Versetzungsmobilität, Phasenbeziehungen, Schmelzpunkte und Spurenelementverteilungen analysiert werden. Darüber hinaus wird auch der Chemismus des äußeren Erdkerns untersucht werden. Vom materialwissenschaftlichen Standpunkt her wird dieses gerät auch zur Erforschung ultraharter Materialien genutzt werden.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Ultrahochdruck-Vielstempelapparatur
• Gerätegruppe: 0850 Höchstdruckpressen, Tetraederpressen
• Antragstellende Institution: Universität Bayreuth
• Leiter: Professor Dr. Tomoo Katsura