Лазерный нагрев

Лазерный нагрев (laser heating или LH) основан на поглощении инфракрасного лазерного излучения в образце после прохождения через один из алмазов наковальни. В 1968 Таро Такахаши и Уильям Бассет наблюдали фазовый переход в графите под давлением в алмазной наковальне под действием лазерного нагрева (LH-DAC). Используя рубиновый лазер, они получили алмаз из графита. Первые результаты с использованием лазерного нагрева были опубликованы в 1974 году. В настоящее время метод LH-DAC является одним из основных инструментов в арсенале физики высоких давлений. Экспериментально с его помощью были достигнуты температуры до 6000 K при давлениях до 200 ГПа. LH-DAC используется в большинстве лабораторий, занимающихся исследованиями в области физики, геофизики и химии высоких давлений.

Ячейка с алмазными наковальнями устанавливается на трехкоординатный микрометрический моторизированный столик, собранный из микродвигателей Standa 8MT173. Микрометрический стол позволяет перемещать образец с шагом 1.25 мкм диапазоне 10–100 мкм, что позволяет достаточно точно фокусироваться на образце. Для нагрева образца используется иттербиевый волоконный лазер с длиной волны 1064 нм. Лазерное излучение, выходя из коллиматора лазера, попадает на два зеркала (M1 и M2) которые позволяют точно управлять лучом в пространстве и точно вводить излучение в объектив pi-Shaper. Энергия на выходе из коллиматора лазера имеет гауссово распределение, но после прохождения объектива (pi-Shaper) удается более равномерно распределить энергию в лазерном пятне. После объектива (pi-Shaper) установлено зеркало (M4), отражающее излучение с длиной волны 1064 нм в объектив (OBJ x20), в фокусе которого находится образец. Образец подвергается нагреву ИК излучением.