تجربة تشوه ذات الضغط العالي، وارتفاع درجة الحرارة باستخدام جهاز الجيل الجديد من نوع غريغز

Summary

يحتاج تشوه الصخور كمياً في ارتفاع الضغط. ويرد هنا وصف الإجراء للقيام بتجارب التشوه في جهاز من نوع غريغز صلبة متوسطة مصممة حديثا. وهذا يوفر الأساس التكنولوجي للدراسات المستقبلية انسيابية عند ضغوط تصل إلى 5 برنامج العمل العالمي.

Abstract

من أجل معالجة العمليات الجيولوجية في أعماق كبيرة، ينبغي من الناحية المثالية اختبار تشوه الصخور في الضغط العالي (0.5 > برنامج العمل العالمي)، وارتفاع درجة الحرارة (> 300 درجة مئوية). ومع ذلك، بسبب دقة منخفضة الإجهاد الحالي الصلبة المتوسطة ضغط الأجهزة، قياسات عالية الدقة اليوم مقيدة لتجارب تشوه الضغط المنخفض في جهاز ضغط الغاز المتوسطة. ويرد هنا جيل جديد من الأجهزة الصلبة المتوسطة مكبس اسطوانة ("غريغز من نوع"). قادرة على القيام بتجارب تشوه الضغط العالي يصل إلى 5 برنامج العمل العالمي وتهدف إلى التكيف مع خلية تحميل داخلية، جهاز جديد يتيح إمكانات لإقامة أساس تكنولوجية للضغط العالي ريولوجيا. تقدم هذه الورقة المستندة إلى الفيديو وثائق مفصلة للإجراء (باستخدام الجمعية الملح الصلبة "التقليدية") القيام بتجارب ذات الضغط العالي، وارتفاع درجة الحرارة مع الجهاز من نوع غريغز المصممة حديثا. ممثل نتيجة عينة الرخام كارارا مشوهاً عند 700 درجة مئوية، 1.5 برنامج العمل العالمي و 10 s^{-5 -1} مع الصحافة الجديدة وتعطي أيضا. منحنى الإجهاد-الوقت ذات الصلة توضح جميع الخطوات لتجربة من نوع غريغز، ومن تزايد الضغط ودرجة حرارة عينة تبريد عندما يتم إيقاف التشوه. جنبا إلى جنب مع التطورات المستقبلية، ثم ناقش الخطوات الحاسمة والقيود المفروضة على الجهاز غريغز.

Introduction

تشوه الصخور واحدة من أهم العمليات الجيولوجية. وهو يساهم بشدة للظواهر البشرية-مقياس الوقت، مثل الزلازل أو الانهيارات الأرضية، ولكن أيضا للحركات الجماهيرية الواسعة النطاق من الغلاف الخارجي الصلبة في الكواكب الأرضية، بما فيها الصفائح التكتونية على الأرض¹. على سبيل المثال، اعتماداً على ريولوجيا من القشرة الأرضية مثل شل، الذي يحدد قوة عباءة كل من القشرة وصرد الفرعية ( 1200 درجة مئوية)، مخطط الصفائح التكتونية والميزات ذات الصلة قد تختلف إلى حد كبير من^{2،3 ،،}من⁴⁵. من ناحية، مطلوب وجود قوي عباءة العلوي و/أو السفلي من القشرة لإدامة الأحزمة الجبلية أو استقرار مناطق الاندساس⁶. ولكن من ناحية أخرى، أظهرت النماذج العددية أيضا أن لوحة لا يمكن وضع حدود من عباءة الحراري إذا كانت القشرة الأرضية قوية جداً، مما يؤدي إلى سلوك غطاء جامدة كما لاحظ على فينوس⁷. وهكذا، قد قوة القشرة الأرضية وفق ما تمليه ريولوجيا روك عنصر تحكم مباشر في سلوك لوحة تشبه الكواكب النشطة.

لأكثر من نصف قرن، حقق ريولوجيا روك في درجات حرارة عالية (> 300 درجة مئوية)، مما أدى إلى دولة من بين أحدث التقنيات التي تختلف أساسا في نطاق الضغوط التي يمكن أن تحقق. وهذا يشمل الغاز والمتوسطة باترسون--نوع الجهاز⁸ عند ضغوط منخفضة نسبيا (< 0.5 برنامج العمل العالمي)، الصلبة والمتوسطة غريغز-نوع الجهاز^9،10،11 في المتوسط إلى ضغوط عالية (0.5-5 برنامج العمل العالمي)، و ^12،جهاز تشوه-ديا¹³ (دايا: تصل إلى 20 ~ GPa) أو خلية سندان الماس في ضغوط عالية جداً¹⁴ (تصل إلى أكثر من 100 برنامج العمل العالمي). وهكذا، أن الضغوط ودرجات الحرارة التي تصادف في أعماق الأرض في الوقت الحاضر يمكن تجريبيا. ومع ذلك، تشوه الصخور أيضا يعتمد على الضغط التفاضلي الذي يحتاج إلى أن يقاس بدرجة عالية من الدقة والدقة، حتى أنه يمكن صياغة علاقات التأسيسي. فضل المتوسط حصر الغاز، جهاز باترسون، هو اليوم الوحيد تقنية قادرة على إجراء قياسات الإجهاد بدقة كافية (± 1 الآلام والكروب الذهنية) لاستقراء البيانات استكشاف ما يزيد على 6 من حيث الحجم في معدل الضغط، ولكن يمكن فقط تشوه العمليات في ضغوط منخفضة. على العكس من ذلك، الأجهزة الصلبة والمتوسطة يمكن أن تشوه الصخور في الضغوط العالية، ولكن مع دقة أقل من قياسات الإجهاد. في حين قدرت الإجهاد دقة ± 30 MPa غريغز-نوع الجهاز^15،16، دايا على أساس السنكروتروني تنتج القوانين الميكانيكية مع خطأ أكثر من الآلام والكروب الذهنية ± 100¹⁷. في الجهاز من نوع غريغز، الإجهاد يمكن أيضا المغالاة في تقدير نسبة تصل إلى 36 في المائة فيما يتعلق بقياسات الضغط في أحد باترسون¹⁵. إجراء قياسات الضغط صحيحة ودقيقة على ضغوط عالية ودرجات حرارة عالية-ولذلك يظل تحديا كبيرا في مجال علوم الأرض.

ألواح الاندساس العميق حيث الضغوط قد تتجاوز 5 باستثناء برنامج العمل العالمي، الجهاز من نوع غريغز، هو حاليا تقنية أكثر ملائمة لدراسة العمليات تشوه إزاء الضغط (< 4 GPa) ودرجة الحرارة ( 1200 درجة مئوية) نطاقات في جزء كبير من القشرة الأرضية. وعلى هذا الأساس، بذلت مساعي كبيرة في التسعينات من القرن الماضي لتحسين قياسات الإجهاد، خاصة من أجل تقليل آثار الاحتكاك باستخدام خليط الملح سهلة كوسيلة حصر حوالي^11،عينة¹⁸. إنشاء جمعية ملح المنصهر أدت إلى دقة أفضل من قياس الإجهاد، تقليل الخطأ من ± 30 ± 10 الآلام والكروب الذهنية^15،19، ولكن قد صودفت عيوب إضافية عند تطبيق هذا النوع من الجمعية. هذه لديها كثير أقل معدل نجاح، صعوبات كبيرة القيام بتجارب غير محوري (القص)، وأكثر تعقيداً الجمعية عينة. وعلاوة على ذلك، يظل دقة قياسات الإجهاد أقل عشر مرات من جهاز باترسون--نوع الضغط المنخفض. هذه القضايا الحد من التحديد الكمي للعمليات انسيابية باستخدام الجهاز من نوع غريغز، اليوم هو أكثر شيوعاً تطبيقها على استكشاف عمليات التشويه والمجهرية ذات الصلة بهم. نهجاً جديداً ولذلك سيتعين إجراء التقدير الكمي انسيابية في الضغوط العالية الممتد.

ويعطي هذا الورقة وثائق مفصلة لإجراء "التقليدية" لإجراء تجارب الضغط العالي تشوه باستخدام جهاز من نوع غريغز صلبة متوسطة مصممة حديثا. في إطار جديد "غريغز" مختبرات تنفذ في ISTO (أورليان، فرنسا) و ENS (باريس، فرنسا)، الغرض الرئيسي صحيح توضيح كل خطوة بروتوكول في التفاصيل، حتى أنه يمكن أن يقرر العلماء من كافة الحقول إذا كان الجهاز لا مناسبة أو لا لأهدافها من الدراسة. كما تناقش الخطوات الحاسمة والقيود المفروضة على هذه الدولة للفنون التقنية، جنبا إلى جنب مع النهج الجديدة والتطورات المحتملة في المستقبل.

جهاز غريغز من نوع جديد

تستند إلى تقنية اسطوانات المكبس، غريغز-نوع الجهاز الذي تم سابقا صممه ديفيد غريغز ت. في عام 1960⁹، وثم تعديل بواسطة الأخضر الأميركي هاري في ثمانينيات القرن الماضي¹¹ (أساسا لتحقيق أعلى الضغوط أثناء التشوه تجارب). وفي كلتا الحالتين، يتميز جهاز غريغز، إطار معدني الذي يتضمن: 1) ثلاثة بلاتينس الأفقية التي شنت على الأعمدة الرأسية، 2) رئيسية اسطوانة هيدروليكية (حصر ضغط ذاكرة الوصول العشوائي) علقت التجويف البلاتيني الأوسط و 3) علبة تروس تشوه ومكبس /actuator ثابت على رأس التجويف البلاتيني العلوي (الشكل 1). "حصر" ذاكرة الوصول العشوائي وتشوه المحرك ترتبط كل بيستونز المستقلة التي ترسل قوات إلى الجمعية عينة داخل وعاء ضغط. مع تلك سفينة، يتحقق التشوه في حصر الضغوط ليصل إلى 2 أو 5 برنامج العمل العالمي، اعتماداً على الجهاز والقطر للجمعية عينة.

وبفضل فرن مقاومة، هو زيادة درجة حرارة العينة بتأثير جول (حتى ≈1300 درجة مئوية²⁰)، بينما السفينة ضغط المياه المبردة في أعلى وأسفل. في التصميم للأخضر، يتضمن جهاز غريغز، أيضا نظام لتحميل نهاية هوموجينيزيس الإجهاد المسبق في وعاء الضغط (الشكل 1). هذا يسمح لتحقيق تجارب التشوه عند ضغوط أعلى (بحد أقصى 5 GPa)، لا سيما باستخدام صغيرة تحمل في وعاء الضغط. لمزيد من التفاصيل حول الصحافة غريغز، يشار القراء وصفاً ممتازا لتصميم جهاز غريغز معدلة من ريباكي et al. ¹⁹.

الناشئة عن تعاون وثيق بين معهد علوم de la Terre d ' أورليان (ISTO، فرنسا) و مدرسة المعلمين العليا بباريس (ENS باريس، فرنسا)، الجهاز غريغز من نوع الجيل الجديد هو مباشرة على أساس التصميم من ح . الأخضر الأميركي¹¹، ولكن بعض التحسينات قد بذلت للامتثال للمعايير الأوروبية لسلامة تجارب ذات الضغط العالي. في هذه الصحافة الجديدة، تدفعها المحركات حصر وتشوه مضخات تسيطر عليها مضاعفات الحقن الهيدروليكية، مما يتيح إمكانية القيام بتحميل ثابت أو تجارب التشرد المستمر في ضغوط عالية (تصل إلى 5 GPa). الضغط (مكابس) حصر والقوة، والتشريد تراقب على التوالي باستخدام أجهزة استشعار الضغط النفط، خلية تحميل (بحد أقصى 200 كيلو نيوتن) والتشرد محولات الطاقة (الشكل 1). يتكون وعاء الضغط الأساسية الداخلية كربيد التنغستن (مرحاض) إدراجها في حلقة 1° الصلب مخروطية وأكد مسبقاً باستخدام قطاع اللف تقنية²¹. لنقل القوات، تكمن الجمعية السفينة ونموذج الضغط بين المكابس مرحاض القابلة للإزالة التي تشمل تشوه مكبس (σ₁)، حصر المكبس (σ₃) ونهاية-تحميل المكبس والصفيحة القاعدية (الشكل 1). جنبا إلى جنب مع التبريد العادية في أعلى وأسفل وعاء الضغط، تتدفق المياه من خلال السفينة الصلب حول جوهر كربيد التنغستن داخل ثقوب قطرها 6 مم لتحسين التبريد (الشكل 1). يتم تبريد الاسطوانة الهيدروليكية لضغط حصر أيضا بتدفق زيت سيليكون. In addition، وضع الجهاز التشوه في أورليان توظف عينة أكبر حجم إلى 8 مم، حتى يتسنى تحسين 1) المجهرية، و 2) غريغز الصحافة والصحافة باترسون حصة بعدا نموذج مشترك لإجراء المقارنات المستقبلية. وهذا يتطلب أن تتحمل زيادة قطر المرحاض في وعاء الضغط (27 مم، بدلاً من 1 بوصة، أي 25.4 مم)، الحد أقصى ضغط ممكن على 3 برنامج العمل العالمي.

تصف هذه الورقة الداخلي القيام بتجربة مع جهاز غريغز من نوع جديد، الذي يتضمن وصفاً لجميع القطع التي تؤلف الجمعية التقليدية الصلبة-الملح العينة تستخدم الألومينا بيستونز (2Bالشكل 2 ألف و )، فضلا عن الخطوات المتعاقبة التي تنتج منها وإدخالها في وعاء الضغط. ويتبع هذا الوصف في أجزاء كبيرة الروتينية للبلدان المتقدمة النمو على مدى سنوات عديدة بالبروفيسور يان تثليس، وزملاء العمل في جامعة براون (R.I.، الولايات المتحدة الأمريكية). الجمعية العينة الناتجة مناسبة تماما لأداء co-المحوري (القص النقي) أو غير محوري (القص عامة) تشوه التجارب عبر النطاق الكامل للضغوط ودرجات الحرارة على الجهاز من نوع غريغز. بينما تجربة قص نقي يتطلب عادة عينة المسحوقية حفر لمدة معينة (عادة إيتش تو مرات قطر العينة)، تشوه قص عامة يطبق عادة إلى منطقة قطع في 45° إلى محور المكبس (الشكل 2). يمكن أن تكون المواد عينة أما شريحة عينة أساسية أو مسحوق موضوعة بدقة حجم الحبوب المختارة. كل قطعة ملفوفة في إحباط معدنية وتغلف داخل أنبوب البلاتين ملحومة (أو مطوية مسطحة) في كلا الجانبين. يتم رصد درجة الحرارة عادة استخدام S-نوع (Pt_90%سبائك_10% Rd) أو نوع K (سبائك ني) الحرارية، ولكن فقط إعداد الحرارية من نوع S استخدام أنبوب 2-ثقب الألواح الخشبية موليت هنا وصف (الشكل 2).

Protocol

1-تعد الجمعية عينة

1. طحن على الأقل 60 غراما مسحوق كلوريد الصوديوم (نقاوة 99.9%) بقذيفة هاون سيراميك.
   ملاحظة: مسحوق كلوريد الصوديوم يجب أن تشبه السكر الناعم للخبز. أثناء إعداد قطعة أخرى من الجمعية العامة، تخزين الملح المسحوق في فرن عند 110 درجة مئوية لمنع الملح من ضخ الرطوبة.
2. قطع الملح الباردة الصحافة (السفلي والعلوي الخارجي، وقطع الملح الداخلية؛ الشكل 2B) باستخدام أدوات محددة تلائم حجم العينة الجمعية العامة (الشكل 3).
   1. لإنتاج قطعة الملح الخارجي أقل، معطف أدوات الضغط بالماء والصابون (مع الأصابع). وهذا يشمل جميع الأسطح مكونات المكبس (الأدوات عدد #2, #5 و #6 الشكل 3 ألف) وبئر سطح السفينة المكونات (مكونات أداة #3 و #4 من الشكل 3 ألف).
   2. ز وضع 17.5 من الأرض مسحوق كلوريد الصوديوم في كوب. إضافة ≈0.1 مل من الماء المقطر والتأكد من أن الماء والملح جيدا مختلطة.
   3. تجميع الملحة أداة مكونات #3، #4، #5 و #6 ووضعها تحت المكبس صحافة هيدرولية 40 طناً.
   4. تعبئة مسحوق الملح الرطب في أسفل البئر للمكونات #3 و #4، ووضع مكونات المكبس #1 و #2 من الشكل 3 ألف على رأس مسحوق الملح.
   5. الصحافة مسحوق 14 طن 30 ثانية، وثم إلغاء تحميل قطعة الملح.
   6. تأخذ بها السفينة المكون أقل من الشكل 3 ألف#4 ووضع العنصر في #3 على قطعتين معدنية ترك مساحة فارغة أسفل حفرة تتحمل، استبدال عنصر #1 عنصر #8 واستخدام مكابس هيدرولية مرة أخرى لاستخراج الملح قطعة من أسفل (الشكل 3 ألف ).
   7. لإنتاج قطعة الملح العلوي، كرر الخطوات من §1.2.1 إلى §1.2.6 لكن باستخدام مكون #7 بدلاً من العنصر #5 في الشكل 3 ألف وملء ز 16.5 من الأرض مسحوق كلوريد الصوديوم في أسفل البئر للسفينة (مكونات #3 و #4).
   8. استخدم الصنفرة المتوسطة-حصى (400) لضبط طول القطع الملح السفلي والعلوي للفرن الجرافيت (أيأنبوب الجرافيت يحميها الأكمام البروفيليت أطلقت اثنين). في حين ينبغي أن تكون قطعة الملح أقل مم إيتش تو فور طويلة، واحد العليا ينبغي أن تكون ≈22.5 مم طويل (أو إيتش وان ناين وإيتش وان إيت ملم لعادية 1 بوصة أسفل البئر الضغط السفينة، على التوالي).
   9. لإنتاج قطع الملح الداخلية حول بيستونز الألومينا، كرر الخطوات من §1.2.1 إلى §1.2.4 ولكن باستخدام مكونات أداة من #1 إلى #4 الشكل 3B والضغط ز 8 مل كلوريد الصوديوم مسحوق بالإضافة إلى ≈0.05 من المقطر المياه 6 طن لمدة 30 س. باستخدام مكون المكبس #7 ل الشكل 3B، كرر خطوات §1.2.6 لاستخراج قطعة الملح الداخلية من الأسفل. قطعة كله ينبغي أن يكون ملم إيتش فور زيرو طويلة، ولكن سيتم قص وتعديل للفرن الجرافيت في وقت لاحق في البروتوكول.
   10. كرر خطوات §1.2.9 لإنتاج قطعة الملح الداخلية حول العينة تغلف، ولكن باستخدام مكونات أداة #5 (بدلاً من #2) و #6 (بدلاً من #4) الشكل 3B.
3. جعل الحرارية من نوع S بقطع اثنين من الأسلاك المعدنية (Ø 0.3 مم) حوالي 350 مم طويلة، واحد مصنوعة من البلاتين النقي (Pt_{100 ٪}) وثانية واحدة مصنوعة من البلاتين/الروديوم (Pt_90%Rh_10%)
   1. استخدام مجهر لحام 5 الاتحاد الوطني الكردستاني (أو ما يعادلها) في طاقة بنسبة 15% ووقت لحام 7 مللي ثانية للحام طرف واحد لكل الأسلاك معا. تسطيح اللحام-حبة استخدام شقة صغيرة-إطالة وإزالة حوالي ¾ الجزء العلوي من تلميح ملحومة استخدام مايكرو-قاطع قطري.
   2. استخدام الماس ذات سرعة منخفضة شهد مع حمام الماء لخفض هذين الفرعين من موليت اﻷغماد (1.6-مم موليت جولة أنابيب تتحمل مزدوجة)، واحدة من حوالي 10 مم في الطول وثانية واحدة من حوالي 80 مم في الطول.
   3. مع السرعة المنخفضة شهد، قطع نصيحة واحدة لكل قطعة موليت في 45° المحور طويلة والتأكد من أنه قد تمت محاذاة الثقوب الداخلية مع المحور القصير من القسم الإهليلجية الناجمة عن ذلك (الشكل 2). ضبط أبعاد المقاطع موليت إلى 6.8 ملم لواحد قصير و 76 ملم (أو 56 ملم لوعاء ضغط عادية 1 بوصة بئر) للمقطع الطويل الحرارية (الشكل 2).
   4. قص أخدود صغير من السمك من نصل منشار الماس وحوالي 1 مم العميقة على طرف الأنبوب موليت قصيرة مسطحة. Groove بشكل مواز لمحاذاة الثقوب الداخلية.
   5. مؤشر ترابط بعناية كل الأسلاك الحرارية في بهم ثقب كل منهما موليت. لضبط قسمين موليت على 90 درجة من بعضها البعض، ثني الأسلاك لبضع درجات، مؤشر ترابط لهم إلى مقطع طويل، ثني الأسلاك أكثر قليلاً، الموضوع لهم مرة أخرى، وهلم جرا حتى الاثنين السطوح 45° تواجه بعضها البعض قدر الإمكان.
   6. استخدام غراء السيراميك لملء غيض المقطع قصير ومتين فيكس قسمين عند الكوع 90° من اﻷغماد الحرارية.
4. استخدام آلة طحن، قليلاً حفر فولاذ المقاوم للصدأ 1.8 ملم Ø وأداة النحو المبين في الشكل 4 لحفر حفرة قطرها 2 مم طوال طول قطعة الملح أقل.
5. في الجزء العلوي من قطعة الملح أقل، استخدام مشرط مع بليد الثلاثي وحادة نقطة شق قناة صغيرة (حوالي 1 بالغ و 2 ملم كبير) من الحفرة المزدوجة الحرارية لتتحمل.
   ملاحظة: تأكد من أن المقطع القصير من الحرارية تناسب تماما في أقرب وقت ممكن إلى السطح العلوي لقطعة الملح هناك (انظر الشكل 2).
6. جعل القص الألومينا إجبار كتل (فقط لتجربة قص عامة) باستخدام منشار الماس ذات سرعة منخفضة لقطع مكبس قطرها 8 مم شركة ألومينا من حوالي 13 مم في الطول.
   1. استخدام مخرطة مع أداة الماس (أو ما يعادلها) جعل الأسطح نصيحة موازية لبعضها البعض (إلى ≈ ± 0.002 مم) والحد من طول المكبس الألومينا في 12 ± 0.1 مم.
   2. 1.6.2-شهد الماس استخدام سرعة المنخفضة مع حمام الماء لخفض المكبس إلى قسمين في 45° محور المكبس. لمنع أي انزلاق بين العينة ومكبس الألومينا، grind(gently) 45°-سطح المكبس كل استخدام الصنفرة المتوسطة-حصى (800).
7. حساب أبعاد بيستونز الألومينا أعلى وأسفل على أساس حجم العينة تغلف وأبعاد الجمعية عينة.
   ملاحظة: لتجربة محورية، حجم العينة تغلف يتضمن فقط طول الأساسية وسترة سمك من البلاتين (أو الذهب) مرتين (0.15 مم). لتجربة قص عامة، يتم استبدال العينة الاثنين القص إجبار الكتل وشريحة عينة، وهو عادة إيتش وان مم سميكة (أيحوالي 1.4 ملم يقاس على طول محور المكبس). هنا، تكون العينة تغلف مم ≈13.5، حيث المكبس العلوي مم ≈19.5 والقاع واحد هو ≈16.6 مم منذ وقت طويل.
8. استخدام المنشار منخفضة السرعة لقطع اثنين بيستونز الألومينا مم إيتش تو زيرو وإيتش وان سيفن طويلة، وكرر خطوات §1.6.1 لضبط طول تلك الأبعاد الصحيحة (هنا 19.5 و 16.6 ملم)، وأن باراليليزي لهم (ل ≈ ± 0.002 مم).
9. لسترة العينة، استخدم لكمه أجوف مستدير (Ø 10 مم) لاستخراج اثنين من الأقراص ذات قطر 10 مم (لنموذج قطرها 8 مم) من إحباط البلاتين من 0.15 مم. جعل كوبين البلاتين (الشكل 5A) بثني حافة 1 ملم لكل قرص في كوب-شكل باستخدام مكونات أداة #1 و #2 #3 من الشكل 5A.
   1. استخدام قطع أنابيب لقطع أنبوب البلاتين من طول العينة "كامل" (أي، العينة الأساسية فقط لتجربة قص نقي أو العينة + القص مما اضطر كتل لتجربة قص عامة) بالإضافة إلى إيتش ثري ملم (1-1.5 ملم تخرج من كل نهاية من ليالي "الكامل" وافرة). استخدام فرن Benchtop دثر يصلب الأنبوبة حزب العمال لمالا يقل عن 30 دقيقة في 900 درجة مئوية.
   2. صالح كوب واحد في أنبوب البلاتين، استخدم أداة ملفات طحن نهاية الأنبوب وكأس مسطحة، واللحام بكأس البلاتين وأنبوب معا باستخدام أداة هو موضح في الشكل 5 (ب) والمجهر لحام 5 الاتحاد الوطني الكردستاني (الطاقة: 18%؛ والوقت لحام : 10 s).
   3. التفاف (باليد) من عينة "كاملة" إلى إحباط نيكل من 0.025 mm سميكة ودمجها في الأنبوب البلاتين. أغلق الأنبوب مع كأس البلاتين الثانية وطحن لهم (مع الأداة ملف). لحام بكأس وأنبوب معا باستخدام مكونات أداة الشكل 5B.
      ملاحظة: لنموذج 45°، لا ننسى لوضع علامة (باستخدام قلم رصاص دائمة) في سترة البلاتين تذكر موقف العينة بعد اللحام، حيث سيجلس الحرارية أيضا على الجانب عينة (على طول الإضراب).
   4. ينحني قليلاً نصائح الأنبوب البلاتين باستخدام إبرة المسطحة الآنف الصغير-كماشة، حيث أنه يمكن أن يصلح كل مكبس الألومينا (أعلى وأسفل منها) قدر الإمكان في أنبوب البلاتين. استخدام نفس زوج من كماشة مسطحة، اضغط الأنبوب على بيستونز الألومينا جميع أنحاء المحافظة على مجموع يبلغ قطرها صغير.
10. استخدام الماس ذات سرعة منخفضة وشهد (بدون حمام المياه)، وقطع أنبوبين من قطع الملح الداخلية المكابس (8 مم القطر الداخلي) وأنبوب واحد للسترة (8.8 مم القطر الداخلي). قم بضبط طول استخدام الصنفرة المتوسطة-حصى (800).
    ملاحظة: في حين ينبغي أن تغطي قطعة الملح الداخلية حول العينة تماما سترة البلاتين، قطع الملح الداخلية السفلي والعلوي على التوالي تغطية بيستونز الألومينا السفلي والعلوي في جميع أنحاء طول الفرن الجرافيت. على سبيل المثال، قطع الملح الداخلية السفلي والعلوي بعينه "كامل" من طول 10 مم، على التوالي من ≈14.40 و ≈15.20 ملم طويلة.
11. وضع معا باليد و بالترتيب التالي: الملح الخارجي أقل قطعة، أسفل القرص النحاس وفرن الجرافيت (الشكل 2). استخدام قلم رصاص لوضع علامة نقطة في الموضع المتوقع من الحرارية على الأكمام البروفيليت الخارجي للفرن.
    1. أخرج قطعة الملح الخارجي وإدراج باليد قطع الملح داخلية (حول المكابس وسترة) داخل الفرن الجرافيت.
    2. مع الاحتفاظ باليد الفرن الغرافيت، وقطع الملح الداخلية والقرص السفلي النحاس معا، استخدم آلة طحن لحفر حفرة قطرها مم إيتش تو (مثقاب الفولاذ المقاوم للصدأ 1.8 ملم Ø) حيث تم وضع الحرارية المقدرة (علامة نقطة). التدريبات يجب أن تمر نصف الفرن والأقسام الداخلية قطعة الملح (بدون نموذج إدخال).
12. إعداد قطعة الرصاص عن طريق وضع 50 جرام الرصاص إلى مستلم سيراميك، وترك المتلقي في دثر Benchtop فرن على 400 درجة مئوية لمدة حوالي 30 دقيقة.
    تحذير: استخدام قفازات النتريل إلى التلاعب الرصاص.
    1. عندما زمام المبادرة قد ذابت تماما، أنه صب بسرعة إلى المكون أداة #2 في حين يجلس على مكونات #3 و #4 من الرقم 6.
    2. حق بعد خطوة §1.12.1، استخدام مكابس هيدرولية 40 طناً إلى الصحافة الرصاص في 4 طن لمدة 30 s باستخدام مكون أداة #1 من الرقم 6.
    3. أخرج قطعة الرصاص بتكرار خطوات §1.2.6، ولكن باستخدام مكونات أداة الشكل 6B.
    4. شهد الماس استخدامها سرعة المنخفضة (بدون حمام المياه) لإنتاج إدراج كلوريد الصوديوم (الشكل 2) بقطع قسم من 2 مم قطعة الملح داخلية (حول المكبس قطرها الداخلي). إدراج تناسب كلوريد الصوديوم إدراج قطعة الرصاص، واستخدام أي نوع من دون مشرط، دفع بعض الرصاص بين كلوريد الصوديوم ويؤدي قطعة المحافظة عليها معا. استخدام الصنفرة المتوسطة-حصى (400) لضبط إدراج كلوريد الصوديوم على قطعة الرصاص.

2-تكليف الجمعية العامة عينة

1. وضع معا باليد تؤدي جميع القطع التي تؤلف الجمعية عينة، باستثناء القرص النحاس أعلى، السلام والتعبئة الخواتم. التفاف مع تفلون (الشريط أو الشحوم PTFE) قطع الملح الخارجي والرصاص قطعة قطعة البروفيليت قاعدة (الشكل 2).
   1. ضع الصفيحة القاعدية في قاعدة صحافة أربور وجبل السفينة الضغط على المكبس الصحافة مغزل استخدام اسطوانة الصلب 27-مم لمحاذاة الصفيحة القاعدية بوعاء الضغط.
   2. مغادرة السفينة أوقفت أعلى مستوى ممكن أعلاه الصفيحة القاعدية، والجمعية عينة، أثناء قيامهم بعناية تناسب الحرارية في الحفرة المزدوجة الحرارية من الصفيحة القاعدية. وضعت الجمعية العينة في وسط الصفيحة القاعدية.
   3. مرة واحدة في المكان، إضافة إحباط من مايلر في الفترات الفاصلة بين السفينة قاعدة اللوحة والضغط حول الجمعية.
      ملاحظة: تأكد من أن يغطي سطحه بالكامل السطح العلوي للمكبس القاعدية حول الجمعية عينة.
   4. استخدام الصحافة مغزل بعناية أقل وعاء الضغط على الصفيحة القاعدية وتناسب الجمعية عينة في أسفل البئر لوعاء الضغط.
      ملاحظة: تأكد من أن لا يكسر غمد موليت في هذه الخطوة. إذا كان كسر، يجب تكرار الخطوات من §1.3 إلى §1.3.6.
   5. استخدام المشابك تكييف (انظر الشكل 7) لإصلاح السفينة الضغط وقاعدة لوحة معا محكم، وإضافة القرص النحاس أعلى، ويؤدي قطعة و σ₃ التعبئة الدائري (باستخدام المكبس₃ مرحاض σ) على رأس الجمعية العامة عينة.
2. حمل (باليد أو باستخدام عربة) وعاء الضغط رأسا على عقب ووضعها على منضدة.
   1. الشريحة أنابيب بلاستيكية (1.5 ملم الخارجي Ø؛ Ø مم الداخلية 1) فوق كل الأسلاك الحرارية لعزل لهم من أي قطعة معدنية، وإصلاح كل الأسلاك إلى موصل الحرارية دبوس شقة عالمية من نوع S.
   2. ينحني وتناسب الأسلاك في الاخدود القاعدية للصفيحة القاعدية، ووضع قطعة من ورقة الورق العادي بين اثنين من الأسلاك لتجنب أي اتصال بين بعضها البعض، لا سيما في غيض غمد الحرارية.
3. تحويل وعاء الضغط في وضع رأسي ومكان مكبس نهاية-تحميل والمكبس₃ مرحاض σ σ₁ مرحاض المكبس (بما في ذلك σ₁ التعبئة الدائري) على رأس الجمعية العامة عينة.
4. ضع الصفيحة القاعدية ووعاء الضغط، والمكابس إلى أسفل التجويف البلاتيني جهاز غريغز، وسد الموصل الحرارية للنظام تنظيم درجة الحرارة.

3-إجراء التجربة تشوه

1. إطلاق الصقر البرمجيات (أو ما يعادلها) لرصد المضخات الهيدروليكية (مخطط للعرض هو مبين في الشكل 8)
2. خفض المكبس تشوه بفتح الصمامات الكهربائية-EV2 و EV6 (الماوس الأيسر على الشاشة) وصمام V4 (يدوياً في لوحة التحكم). إغلاق الصمامات الأخرى (لإغلاق صمام الكهربائية، انقر بالزر الأيمن على الشاشة).
   1. على البرمجيات، والأيسر على "تشغيل" بالمضخة تشوه واختر الخيار "معدل تدفق ثابت". تعيين معدل التدفق إلى 150 مل/دقيقة والأيسر على "إدخال"، ومن ثم انقر فوق "ابدأ".
   2. الأيسر عندما يكون المكبس تشوه حوالي 3 إلى 4 ملم فوق المكبس₁ σ، على "إيقاف" لإيقاف المضخة والتحرك باليد وعاء الضغط لمحاذاة المكبس₁ σ مع صمام تشوه غريغز-نوع الجهاز.
   3. إطلاق البرنامج الأيسر كاتمانيسي-أ فب، على "فتح المشروع" واختيار المشروع "Griggs_exp".
   4. الأيسر على "ابدأ" في الركن الأيسر العلوي، وحدد الفريق "قوة الضغط التفاضلي/درجة الحرارة" إلقاء نظرة على الرسم البياني "القوة".
   5. كرر هذه خطوة §3.2.1 لبدء تشغيل المضخة التشوه مرة أخرى، ولكن بمعدل تدفق من 20 مل/دقيقة. عندما لمس صمام تشوه المكبس σ₁ -ينبغي أن يكون حادا في ازدياد القوة-الأيسر على "إيقاف" في فالكون.
3. انخفاض المشغلات حصر ونهاية-تحميل بإغلاق EV6 و V4، ثم فتح EV3، V5 و V6.
   1. في كاتمانيسي، الأيسر على لوحة "الضغط/الإجهاد/لفدت" إلقاء نظرة على الرسم البياني "حصر ضغط ذاكرة الوصول العشوائي".
   2. كرر خطوة §3.2.1 مع المضخة تشوه تدفق بمعدل 150 مل/دقيقة. عندما لمس المشغلات حصر ونهاية-تحميل المكبس₃ σ ومكبس نهاية التحميل، على التوالي--ضغط ذاكرة الوصول العشوائي حصر ينبغي أن تكون زيادة حادة-، والأيسر على "إيقاف" لإيقاف المضخة تشوه.
   3. إيقاف كاتمانيسي من رهانك على "إيقاف" في الزاوية اليسرى العليا.
4. استخدام أنابيب بلاستيكية قطرها 8 مم مع مقرنة مزدوجة-الذاتي-ختم لسد العجز بالسفينة والمكابس إلى نظام التبريد.
   ملاحظة: كما هو مبين في الشكل 8، تأكد من أن تدفق مياه التبريد من أسفل إلى أعلى حول بيستونز ومن خلال السفينة، ومن ثم من خلال مقياس تدفق.
   1. فتح V7 و V8 والتبديل في نظام التبريد من وعاء الضغط (المسار الأزرق في الشكل 8) وتحقق في تدفق متر (يجب أن يكون تدفق المياه حوالي 3 لتر في الدقيقة).
   2. قم بالتبديل في نظام التبريد لحصر/نهاية-تحميل ذاكرة الوصول العشوائي (مسار الصفراء في الشكل 8).
5. إعادة ملء المضخة حصر بإغلاق EV2 و EV3 V4، وبفتح EV4.
   1. استخدام ضغط الهواء حصر، قم بتشغيل صمام تخفيف الضغط على رأس خزان النفط (الشكل 8) إلى زيادة الضغط على حوالي 0.4 الآلام والكروب الذهنية.
   2. على الصقر، الأيسر على "تشغيل" لحصر المضخة، ثم حدد "تدفق معدل ثابت". تعيين معدل التدفق إلى اليسار الأيسر 20 مل/دقيقة على "تعبئة"، ثم فوق "ابدأ".
   3. عند توقف المضخة تلقائياً، قم بإغلاق EV4 وفتح EV1 وكرر خطوة §3.5.2 لإعادة ملء المضخة تشوه تدفق بمعدل 150 مل/دقيقة.
   4. عند امتلاء المضخة حصر، فتح EV4 وإيقاف صمام تخفيف الضغط للإفراج عن ضغط الهواء في خزان النفط.
   5. إغلاق EV1 و EV4، وفتح EV2، EV5، EV6، V4.
6. في CatmanEasy_AP، حدد الفريق "قياس القنوات (Voies de mesure)" وتحديد القنوات الرقمية لمحولات الطاقة التشرد هما (لفدت) وتعيينها إلى صفر (الأيسر على الصفر في الإطار العلوي). الأيسر على لوحة "قياس فرص العمل (mesure de وظائف)"، ثم "معلمات الوظيفة (paramètres du الوظيفة)"، وقم بإدخال اسم التجربة في المربع "اسم المهمة". ابدأ مرة أخرى كاتمانيسي (الأيسر في البداية).
7. على الصقر، بدء ضخ رهانك على "تشغيل" لحصر مضخة الضغط، ومن ثم عن طريق تحديد "معدل تدفق ثابت". تعيين معدل التدفق إلى 1 مل/دقيقة، والأيسر على "الإدخال"، ثم فوق "ابدأ".
   1. عند ضغط حصر حوالي 10 الآلام والكروب الذهنية، تتوقف المضخة الضغط حصر وبدء ضخ تشوه بتكرار هذه خطوة §3.2.1 بمعدل 3 مل/دقيقة وقف تدفق المضخة تشوه عند القوة هو زيادة حادة في كاتمانيسي.
      ملاحظة: في حين يتم دفع المكبس₃ σ، المكبس₁ σ سوف يكون أول مدفوعا بالمكبس₃ σ في البداية، ولكن سوف تتوقف عند نقطة واحدة.
   2. كرر هذه خطوة §3.7.1 كل زيادة من 10 الآلام والكروب الذهنية لحصر الضغط إلى الضغط الذي يبلغ 50 الآلام والكروب الذهنية، حيث أن المكبس₁ σ وتبقى على اتصال مع قطعة الرصاص. عندما يتم ضغط حصر حوالي 50 الآلام والكروب الذهنية، تتوقف المضخة (الأيسر على "إيقاف").
   3. فك الجزء العلوي من المشابك تحديد الصفيحة القاعدية لوعاء الضغط (الشكل 7)، والشرائح إحباط تفلون بين كل المشبك ووعاء الضغط.
8. بدء تشغيل التدفئة عن طريق التحول في الفرن (الزر الأخضر على لوحة التحكم في درجة الحرارة)، واستخدم الأسهم التحكم بدرجة الحرارة لتعيين الإخراج الكهربائية بين 6 و 7 في المائة.
   ملاحظة: ينبغي زيادة درجة الحرارة ببطء.
   1. اللعب بالأسهم لتحكم درجة الحرارة لضبط درجة الحرارة عند حوالي 30 درجة مئوية ومن ثم التبديل إلى الوضع التلقائي ("تلقائي") عن طريق دفع مرة واحدة في "رجل".
   2. الضغط مرة واحدة على زر "جنات"، حدد البرنامج المطلوب تدفئة (مسبقاً باستخدام البرمجيات يوروثيرميتولس)، ودفع مرة أخرى على "جنات" بدء تشغيل البرنامج. وينبغي زيادة درجة الحرارة بمعدل حوالي 0.3 ° C/s.
   3. عندما تصل درجة الحرارة إلى 200 درجة مئوية، دفع مرتين على "جنات" بعقد البرنامج.
9. مواصلة ضخ ابتداء (ووقف) التيرناتينجلي كلا مضخات (كرر الخطوات من §3.7 و §3.2.1) واستخدام معدلات التدفق 2 مل/دقيقة لحصر المضخة ومل 3/دقيقة للمضخة التشوه.
   ملاحظة: كلا بيستونز ينبغي أن تتفاعل بعضها البعض بسبب تدفق الرصاص؛ بينما تتقدم مكبس واحد، هو التحرك ثانية واحدة مرة أخرى.
   تنبيه: تأكد من أن σ₁ يظل بين 2 و 3 مم خلف σ₃، لكن لا تزيد عن 3 مم لتجنب تقطيع σ₁ التعبئة الدائري. إذا كانت شرائط σ₁ التعبئة عصابة من المكبس₁ σ، سوف يحدث تسرب الرصاص حرجة وينبغي تكرار هذه التجربة من البداية، بما في ذلك التحضير للجمعية عينة.
   1. إغلاق V4 و EV5 أثناء الضخ، عند المضخة حصر فارغاً، وفتح EV4، وكرر الخطوات §3.5.1 و §3.5.2 لإعادة ملء المضخة.
   2. عند امتلاء المضخة، إغلاق EV4 وتبدأ مضخة حصر بمعدل تدفق 3 مل/دقيقة توقف المضخة عند ضغط المضخة تساوي قيمة ضغط ذاكرة الوصول العشوائي حصر المبين في كاتماسيسي (الرسم البياني "حصر ضغط ذاكرة الوصول العشوائي").
   3. الإفراج عن الضغط في خزان النفط وفتح EV5 و V4.
10. مواصلة ضخ وتدفئة التيرناتينجلي حتى يتم التوصل إلى الهدف الضغط ودرجة الحرارة. عندما يتم تحقيق درجة الحرارة المستهدفة، دفع مرتين على "جنات" لعقد البرنامج التدفئة.
    ملاحظة: أثناء الضخ والتدفئة، القيم الذي تم اختياره لتعريف الهضاب الضغط ودرجة الحرارة قد تتغير تبعاً لمنحنى ذوبان كلوريد الصوديوم، والغرض من هذه التجربة (مثلاً، آخذا في الاعتبار استقرار درجة الحرارة ضغط مراحل في العينة). على أي حال، يتم اختيارها الهضاب حيث أن كلوريد الصوديوم لا تذوب (انظر لي ولي²² لمنحنى ذوبان كلوريد الصوديوم).
11. لبدء تشغيل التشويه، الأيسر على "تشغيل" لحصر المضخة، حدد "الضغط المستمر"، تعيين ضغط المضخة إلى قيمة الضغط المبين في الرسم البياني "حصر ضغط ذاكرة الوصول العشوائي" (في كاتمانيسي) ومن الأيسر على "ابدأ" لتنظيم الهدف الضغط.
    1. كرر هذه خطوة §3.2.1 لبدء تشغيل المضخة تشوه بمعدل تدفق الذي يتوافق مع معدل التشرد المطلوب (على سبيل المثال، بمعدل تدفق لمل 4.71/دقيقة يساوي معدل نزوح من 10^-2 مم/s).
    2. عندما وصلت سلالة نموذج القيمة المطلوبة، وقف كل من تشوه وحصر مضخات والضغط مرتين على "جنات" وحدة تحكم درجة الحرارة للبدء في تبريد، أيانخفاض درجة الحرارة إلى 200 درجة مئوية بمعدل إيتش ثري زيرو زيرو ° C/دقيقة بسرعة.
    3. بينما يتناقص بدرجة الحرارة، تبدأ كلا مضخات ضغط وتشوه حصر رهانك على "تشغيل" واختيار "تدفق معدل ثابت" للمضخات اثنين. تعيين معدل التدفق إلى 0.5 مل/دقيقة لحصر المضخة و 0.1 مل/دقيقة للمضخة تشوه، والأيسر على "تعبئة"، ثم فوق "ابدأ" لكل مضخة.
    4. عندما وصلت درجة الحرارة إلى 200 درجة مئوية، دفع مرتين على الزر "جنات" من وحدة التحكم بدرجة الحرارة لعقد البرنامج التدفئة.
    5. استخدام "+" و "-" النوافذ العلاوة على الصقر لضبط معدل تدفق مضخات على حد سواء، حيث أن 1) الضغط ينخفض بمعدل إيتش فايف الآلام والكروب الذهنية في الدقيقة ويبقى 2) ضغط ذاكرة الوصول العشوائي تشوه إيتش فايف زيرو الآلام والكروب الذهنية أعلاه حصر ضغط ذاكرة الوصول العشوائي.
    6. أثناء الضغط، عند امتلاء المضخة حصر، تتوقف المضخة تشوه وإغلاق EV5 وفتح EV4 وكرر خطوة §3.7 بمعدل 20 مل/دقيقة وقف تدفق المضخة عند إيتش فايف في المائة من حجم النفط هي المتبقية في المضخة.
       1. قم بإغلاق EV4 وكرر خطوة §3.7 لبدء تشغيل المضخة بمعدل تدفق 3 مل/دقيقة توقف المضخة عند ضغط المضخة تساوي قيمة الضغط لحصر ضغط ذاكرة الوصول العشوائي كما ذكرت في كاتمانيسي (الرسم البياني "حصر ضغط ذاكرة الوصول العشوائي").
       2. فتح EV5 وتشغيل مضخات حصر والتشوه مرة أخرى لتقليل الضغط (الخيار "تعبئة") باستخدام معدلات التدفق من 0.5 و 0.1 مل/دقيقة، على التوالي، وكرر خطوة §3.11.5.
    7. عند ضغط حصر وصلت إيتش وان زيرو زيرو الآلام والكروب الذهنية، دفع مرتين على الزر "جنات" من وحدة التحكم بدرجة الحرارة إلى انخفاض درجة الحرارة إلى 30 درجة مئوية. دفع مرتين مرة أخرى على "جنات" لإيقاف البرنامج.
    8. عند الضغط حوالي 0.1 الآلام والكروب الذهنية في كل المضخات، توقف المضخات وإيقاف تشغيل الفرن (الزر الأحمر في لوحة التحكم في درجة الحرارة)، وأنظمة التبريد.

4-إزالة عينة

1. إعادة إرفاق الصفيحة القاعدية لوعاء الضغط باستخدام المشابك تكييف (الشكل 7).
2. إغلاق EV5، EV6، V4، V5، V6، V7 و V8، فتح V1 و V2 و V3، وافصل الحرارية وأنابيب نظام التبريد لوعاء الضغط.
3. استخدام مضخة يدوية لرفع المحركات حصر ونهاية التحميل إلى أقصى حد ممكن.
4. كرر هذه خطوة §3.2.1 بدء تشغيل المضخة تشوه تدفق بمعدل 150 مل/دقيقة ورفع صمام تشوه حتى أكثر من صمام حصر بضعة ملليمترات.
   تنبيه: يجب عدم التراجع صمام تشوه أكثر من 10 ملم فيما يتعلق بحصر صمام لتجنب تجريد الداخلية سين بين عصابات.
5. إخراج (باليد أو باستخدام عربة) السفينة والمكابس (σ₁، σ₃، نهاية التحميل والصفيحة القاعدية) من الجهاز من نوع غريغز.
6. إزالة σ₁، σ بيستونز₃ ونهاية-تحميل ووضع السفينة رأسا على طاولة العمل. فك الرابط الحرارية من نوع S وإزالة عزل أنابيب بلاستيكية، وفك المشابك ويسلب الصفيحة القاعدية وإحباط مايلر.
7. تشغيل السفينة تستقيم، وضع قطعة من الرصاص على رأس σ₃ التعبئة خاتم واستخدام مكابس هيدرولية 40 طناً للضغط على الجمعية عينة من أسفل.
8. تفكيك بعناية الجمعية العينة باستخدام كماشة ومشرط قطع حافة منحنى.
   ملاحظة: أثناء تفكيك الجمعية عينة، تحقق للموضع الدقيق من طرف الحرارية وأي أثر لتسرب سترة ممكن أثناء التجربة. وهذا قد يكون هاما لتفسير البيانات الميكانيكية (درجة الحرارة الإزاحة، التلوث، إلخ.). يمكن استخدام فقط قطعة الرصاص (من خلال ذوبان) والأسلاك الحرارية ومرحاض التوصيل مرة أخرى للتجربة المقبلة.

النتائج

ويبين الشكل 9 مثال على منحنى الإجهاد-الوقت الناتجة عن الجهاز من نوع غريغز جيل جديد خلال تشوه القص النقي (co-المحوري) من الرخام كارارا (العينة الأساسية طوله 8 ملم) بمعدل 10^-5 ق^-1، درجة حرارة من سلالة 700 درجة مئوية وضغط حصر 1.5 برنامج العمل العالمي. خلال هذه تجربة، كل من الضغط ودرجة الحرارة، هي أولاً زيادة التيرناتينجلي، أساسا للحيلولة دون ذوبان كلوريد الصوديوم. كلوريد الصوديوم المنصهر أكالة جداً للعينة، وأنه قد لا رجعة فيه تضر الحرارية. على طول خطوات متتالية لزيادة الضغط ودرجة الحرارة-يشار هنا إلى "مرحلة الضخ" (الشكل 9) – قطعة الرصاص له الوظيفة للحيلولة دون أن تصبح مشوه بنقل تشدد من σ₁ إلى σ_{3 العينة} وعلى العكس من ذلك، الإبقاء على حالة التوتر مكابس أكثر أو أقل في الجمعية عينة.

عندما يتم تحقيق الهدف الضغط ودرجة الحرارة، ويمكن تطبيق فترة "الساخنة الملحة". على الرغم من اختياري، قد تلزم هذه الخطوة – عادة مدة 24 ساعة – الملبدات مسحوق العينة قبل التشوه، إذا كان ذلك ممكناً. ثم متقدمة σ₁ المكبس/المشغل لتشوه العينة، مما أدى إلى ما يسمى "المرحلة تشوه". أولاً هذا الأخير تتميز بزيادة حادة للطيف للضغط التفاضلي (σ₁ -σ₃)، الذي سبب الاحتكاك الناجمة عن 1) الخواتم التعبئة و 2) على سطح تزايد الاتصال بين المكبس والرصاص قطعة₁ σ حين تتحرك من خلال القيادة σ₁ . ينبغي أن يكون هذا الجزء "التشغيل" لمدة كافية من أجل تحديد نقطة الدخول (الاتصال بين σ₁ المكبس ومكبس الألومينا أعلى) بدقة بالمنحنى المناسب (الشكل 9). ولهذا الغرض، بسمك كبير من الرصاص (≥ 2 مم) بين مكبس₁ σ وشركة ألومينا مطلوب مكبس قبل البدء في دفع σ₁. عندما يقترب المكبس الألومينا أعلى، هو مقذوف الرصاص أسرع كسمك عينة رقيقة، مما تسبب في إجهاد تصلب في الصدارة وتعزيز زيادة ضغط تدريجيا حتى يتم دفع المكبس₁ σ على العمود عينة. منحنى الإجهاد ثم يزيد حادا يصل إلى ظروف الإجهاد العائد، الذي يحدد نظرياً الانتقال من مرونة للسلوكيات البلاستيك (الشكل 9). كما هو مطلوب لتحديد الضغط التفاضلي، يستخلص نقطة ضرب التجربة في وقت لاحق من التقاطع بين الملحقات من منحنى "المرنة" و "التشغيل" المنحنى (الشكل 9).

عندما يتم إيقاف التشوه وأخيراً، انخفضت درجة الحرارة بسرعة كبيرة (≈ 300 درجة مئوية/دقيقة) للحفاظ على المجهرية. يحدث انخفاض كبير في الضغط بالضرورة خلال "تبريد عينة"، ولكن بعد هذا الانخفاض، كل من بيستونز₃ σ σ₁ ويتم نقل مرة أخرى ببطء بتقليل ضغط الزيت في المكابس الهيدروليكية (≈ 5 الآلام والكروب الذهنية/دقيقة). هذا مطلوب للحد من تكوين الشقوق التفريغ، على الرغم من أن بعض التصدع أمر لا مفر منه. بعد التجربة، بعد ذلك يتم تصحيح منحنى الإجهاد-الوقت لإنتاج منحنى إجهاد-الانفعال من نموذج مشوه أعلى من نقطة الدخول (انظر اقحم في الشكل 9). تتضمن هذه التصويبات 1) التصلب/الملحق للجهاز و 2) الاحتكاك الناجمة عن التعبئة عصابات ويؤدي قطعة^15،19. يظهر الرقم 10 أيضا مثالين للجمعية، وتجربة ما بعد عينة واحدة تحتوي على العينة الأساسية من الرخام كارارا (الشكل 10A و 10B) وثانية واحدة مسحوق أوليفين متكلس، ومشوها بصورة عامة ثم القص عند 900 درجة مئوية و 1.2 GPa استخدام السابق غريغز-نوع الجهاز²³ ( د 10والشكل 10 ).

رقم 1: جهاز الجيل الجديد من نوع غريغز. رسومات تخطيطية غريغز-نوع الجهاز متوفر الآن في معهد علوم de la Terre d ' أورليان (ISTO، فرنسا) و مدرسة المعلمين العليا بباريس (ENS باريس، فرنسا). بينما الجمعية عينة تقع داخل وعاء الضغط، يتم تطبيق ارتفاع ضغط حصر والضغط التفاضلي بمضخات حقنه المستقلة من خلال المكابس الهيدروليكية والمكابس/المشغلات. وتزداد درجة الحرارة باستخدام تيار كهربائي منخفض-الجهد/عالية-التيار حقن من الجمعية العامة (انظر منظر من الجانب) عن طريق فرن جرافيت مقاوم. للحفاظ على يموت كربيد التنغستن (مرحاض)، يتم تبريد وعاء الضغط أيضا بتدفق المياه من أسفل إلى أعلى من خلال اللوحات/صناديق التبريد والسفينة نفسها. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

رقم 2: نموذج الجمعية. عرض مفصل للقطع التي تؤلف الجمعية عينة. كما ترد σ₁ المكبس والمكبس₃ σ والصفيحة القاعدية – جزء منها في الشفافية – تحديد موقع كل قطعة فيما يتعلق بالجهاز من نوع غريغز،. A) عينة جمعية تجربة متحد المحور. ب) عرض للجمعية عينة، وأما من أجل "محوري" (أبيض) أو نموذج "القص عامة" (أخضر). وترد قطعة الرصاص وقطعة الملح أقل في الشفافية. ج) عرض ثلاثي الأبعاد من 2-ثقب الألواح الخشبية من نوع S موليت الحرارية المستخدمة لرصد درجة الحرارة أثناء تجربة. مرحاض = كربيد التنغستن. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

الشكل 3: الأدوات اللازمة للصحافة الباردة القطع الملح الخارجي والداخلي من مسحوق كلوريد الصوديوم. A) 3D وجهات النظر أثناء الضغط (14 طن لمدة 30 ثانية) واستخراج الملح الخارجي قطعة (يسار)، وتحجيم رسومات مكونات أداة ذات الصلة (على اليمين). ب) 3D وجهات النظر أثناء الضغط (6 طن لمدة 30 ثانية) واستخراج الملح الداخلية قطعة (يسار)، وتحجيم رسومات مكونات أداة ذات الصلة (على اليمين). وتظهر بعض أجزاء في الشفافية. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

الشكل 4: الأداة اللازمة لحفر قطعة الملح الخارجي أقل. A) 3D وجهات النظر قبل (أعلى) وأثناء الحفر (أسفل). ب) تحجيم الرسومات (وجهات النظر 3D والعليا والجانبية) للأداة (يظهر جزء واحد فقط). الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

الرقم 5: الأدوات اللازمة لإنتاج البلاتين سترة. A) عرض ثلاثي الأبعاد (على اليسار) وتحجيم الرسومات (يمين) للأداة اللازمة لإنتاج أكواب البلاتين. بالضغط على القرص البلاتين 10-مم، عازمة بدورها الخارجي حتى ما يزيد على 1 مم سمك إلى شكل كوب، كيما يمكن أن تنسجم وتلحم جنبا إلى جنب مع سترة البلاتين 8-مم. ب) عرض ثلاثي الأبعاد (أعلى) ورسومات المحجمة (أسفل) من الأداة اللازمة للحام فنجان البلاتين إلى سترة البلاتين (يظهر فقط نصف الجزء العلوي). الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

رقم 6: الأداة اللازمة لإنتاج قطعة الرصاص. A) عرض ثلاثي الأبعاد من خلال الضغط (4 طن لمدة 30 ثانية) الرصاص المنصهر (50 غ). المكون #2 يرد في الشفافية. ب) عرض ثلاثي الأبعاد أثناء استخراج قطعة الرصاص (الأبعاد تظهر في أعلى يسار الإطار الداخلي). ج) تحجيم رسومات مكونات الأداة. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

رقم 7: المشابك لإصلاح المكبس القاعدية لوعاء الضغط. عرض ثلاثي الأبعاد لوعاء الضغط ومكبس القاعدية والمشابك (أعلى)، ورسومات تحجيم الأجزاء العلوية والسفلية من المشبك واحد، بما في ذلك عرض ثلاثي الأبعاد (أسفل). الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

الشكل 8: الهيدروليكية للمضخات وأنظمة التبريد. مخطط الهيدروليكية – بما في ذلك الصمامات (V)، الصمامات الكهربائية (EV) وخزان النفط (T) – مضخة تشوه (الأرجواني)، حصر مضخة (برتقالي)، والتبريد من وعاء الضغط (أزرق فاتح) وتبريد نظام حصر/نهاية-تحميل ذاكرة الوصول العشوائي (أصفر). الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

الشكل 9: نتيجة الممثل. مثال لمنحنى الإجهاد-الوقت تشوه تجربة استخدام جهاز الجيل الجديد من نوع غريغز. وقد أجريت هذه التجربة وثر على عينة أساسية (طويلة 8 ملم) من الرخام كارارا في 700 درجة مئوية، 1.5 برنامج العمل العالمي ومعدل إجهاد s^-5 10^-1. هذه النتيجة توضح الخطوات المتعاقبة لتجربة من نوع غريغز، الذي يشمل 1) "مرحلة ضخ" لزيادة الضغط ودرجة الحرارة، 2) "مرحلة الساخنة الملحة" الملبدات العينة، إذا كان منطبقا، 3) "تشوه مرحلة" لتشويه العينة، و 4) "تبريد المرحلة" أن انخفاض الضغط ودرجة الحرارة. أثناء التشوه، المكبس₁ σ تقدم أولاً عن طريق الرصاص (الخطوة "التشغيل")، وثم يدفع على المكبس الألومينا تشوه بشكل صحيح العينة (أعلى من نقطة الدخول)، تؤدي إلى سلوك مطاطا-آنذاك-البلاستيك (انظر النص). بعد تصحيح منحنى الإجهاد-الوقت من الاحتكاك وصلابة/ملحق الجهاز، يتم إنتاج منحنى إجهاد-الانفعال حتى من نقطة الدخول (داخلي). ₁ من σ = الإجهاد المطبق بالمكبس₁ σ؛ Σ₃ = الإجهاد المطبق بالمكبس₃ σ؛ P = قصر الضغط (مكابس)؛ T = درجة الحرارة. Σ₁-σ₃ = الضغط التفاضلي. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

رقم 10: نموذج استخراج. A) أدنى جزء من جمعية العينة المستخرجة بعد التجربة المبينة في الشكل 9. ب) "عينة من كرارا" للرخام (لا تزال ملفوفة في سترة البلاتين) بعد تشوه القص النقي في 700 درجة مئوية و 1.5 برنامج العمل العالمي في الجهاز غريغز من نوع جديد. ج) الجزء السفلي من التجميع عينة تحتوي على عينة مسحوق أوليفين متكلس، ومشوها بصورة عامة ثم القص في 900 درجة مئوية و 1-2 برنامج العمل العالمي مع الجهاز من نوع غريغز السابق²³. د) عينة أوليفين واﻷلومينا القص بيستونز (لا تزال ملفوفة في سترة البلاتين) بعد الاستخراج من الجمعية عينة. TC = الحرارية. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Discussion

في البداية، صمم الجهاز من نوع غريغز، إلى تجارب تشوه بطء أداء ممكن لمعدلات السلالة الجيولوجية نهج أقرب من التقنيات الأخرى، أيما يزيد على أسابيع أو أشهر أو حتى سنوات⁹. وهكذا، قد تشغيل التجارب من نوع غريغز طالما إمدادات الطاقة الكهربائية ومياه التبريد عاملة، وبين عشية وضحاها لا سيما عندما لا يوجد مشغل مطلوب. كما ذكر من قبل، ويمكن أيضا استكشاف الصحافة غريغز أكثر من مجموعة الضغط ودرجة الحرارة التي تصادف في القشرة الأرضية. ومع ذلك، هذا الأسلوب حاليا يخضع لبعض القيود التي قد تحد من دقة تحديد الإجهاد.

ويعتمد نجاح تجربة من نوع غريغز على العديد من النقاط الحرجة التي تشمل أساسا نوعية غمد الحرارية، الشكل الخواتم التعبئة، ومحاذاة بيستونز القص (فقط لتجارب القص عامة). في الواقع، ينبغي أن يكون معزولاً الأسلاك الحرارية جيدا من بعضها البعض ومن المتوسطة حصر (كلوريد الصوديوم). وبخلاف ذلك، قد يكون تسجيل درجة الحرارة أما التعديل من خلال لمس الأسلاك اثنين خارج قاعة عينة، مما أدى إلى زيادة كبيرة في درجة الحرارة (وهذا يمكن أن يكسر وعاء الضغط)، أو قد كسر الحرارية وفشل التجربة . يجب أن يكون السطح العلوي لكل حلقة التعبئة (σ₁ و σ₃) مسطحة وكبيرة بما يكفي (حوالي نصف ملليمتر). وهذا المطلوب لتجنب أي تسرب الرصاص أثناء زيادة الضغط. تجارب القص عامة، وأعلى وأسفل القص بيستونز ينبغي تماما مواءمة، حيث أن أي تشوه غير متناظرة يحدث أثناء التجربة. إذا لم يكن الأمر كذلك، العينة قد تتلامس المتوسطة حصر من خلال تسرب سترة، مما يؤدي إلى التلوث المحتمل، والإخفاق في عينة. وباﻹضافة إلى ذلك، يرجح أن يحدث تسرب سترة في تجربة قص عامة إذا لم توقف المكبس تشوه مبكر. قد تختلف قدرة سترة البلاتين في يجري مشوه دون أي كسر كثيرا من تجربة واحدة إلى آخر. ومع ذلك، على الرغم من أن تشوه القص قد تحقق فعلا في أكثر من أشعة غاما = 7 في عينات سمك 2 مم (يتم إعطاء مثال في هيلبرونر وتثليس²⁴)، غاما = 5 يطبق بشكل روتيني مع نسبة النجاح جيدة وأعلى بكثير من القص ويمكن تحقيق سلالات بتقليل سمك العينة.

في الوقت الحاضر، يخضع الصحافة غريغز آثار الاحتكاك بتقليل دقة قياسات الإجهاد، لا سيما عند "نقطة الانطلاق" تعريف بملائمة منحنى. معظم من الاحتكاك يحدث حين تتقدم المكبس تشوه من خلال حلقة التعبئة₁ σ، تؤدي قطعة وحصر المتوسطة (كلوريد الصوديوم). وهذا يتضح من منحنى الإجهاد-الوقت أثناء الخطوة "التشغيل" للمرحلة التي تشوه (الشكل 9)، ولكن أيضا أثناء تحميل بعد ضرب نقطة. بينما السلوك مرنة لا يتوقف على صلابة العينة، يزيد انحدار منحنى التحميل مع قوة العينة في الجهاز من نوع غريغز. هذا يرجع أساسا إلى إجهاد العينة غير المرنة في حين يدفع المكبس₁ σ من خلال القيادة. وفي الواقع، منحنى منحدر التحميل قبل لا تمثل ظروف الإجهاد الغلة تحميل مطاطا النقي عينة، بل مزيج من العناصر المختلفة التي تشمل الاحتكاك وبعض نماذج تشوه/الضغط. للأسف، هذا النوع من السلوك يكاد استنساخه كما أنها تعتمد على قوة عينة، وانخفاض في درجة حرارة عالية، والخطأ الناجم عن الاحتكاك الذي يختلف بشدة من 3 إلى 9%¹⁸. وقد استخدمت بعض المواد الأخرى الأضعف مثل الإنديوم أو البزموت أو تين بدلاً من الرصاص¹⁹، ولكن دائماً تؤدي إلى تسرب بعض الضغوط أعلى من 1 في برنامج العمل العالمي. وباﻹضافة إلى ذلك، بينما كم قياس الكائنات ومعدلات السلالة بطيئة جداً (10^-15-10^-12 s^-1) يجب أن تؤخذ للأغراض الجيولوجية، الجهاز من نوع غريغز-مثل غيرها من الأجهزة تشوه-محدودة من حيث حجم العينة ( كحد أقصى. 8 مم للصحافة غريغز) ومعدل الضغط (كحد أدنى 10 s^{-8 -1}). وتتطلب هذه الظروف الجيولوجية القوات غير واقعية بل وغير عملي مدة التجربة تطبيقها. ومع ذلك، هذه الفجوة لا مفر منها بين تجارب تشوه والظروف الجيولوجية قد جزئيا الاستعاضة بالنماذج العددية، شريطة أن تكون صالحة تماما من خلال استقراء القوانين الميكانيكية المستندة إلى المعمل. وهذا يتطلب بالتأكيد تطوير التجهيزات ذات الضغط العالي بدقة أفضل، على الأقل جيدة الواحدة من الغاز-الضغط-المتوسطة-نوع الجهاز (أي، ± 1 الآلام والكروب الذهنية).

في الوقت الحاضر، إلا أجهزة الغاز والمتوسطة دقيقة بما يكفي القيام بتجارب انسيابية، وتأتي معظم القوانين الميكانيكية المتاحة من الجهاز باترسون في حصر الضغط 0.3 برنامج العمل العالمي. درجة عالية من الدقة في قياسات الضغط أساسا يعتمد على وجود خلية التحميل الداخلي الذي يخضع لضغط حصر، على النقيض من واحدة خارجية التي يعاني فقط غرفة الضغط، وفي التركيبة مع سفينة ضغط غاز، الذي يسمح تطبيق تصميم محددة التي لا يمكن نقلها كفى بيان صحفي الصلبة المتوسطة. اليوم، يستخدم الجهاز الصلبة والمتوسطة فقط خلية تحميل خارجية – بعض منهم لا يملكون أي خلية التحميل – لقياس الضغط التفاضلي، مما أدى إلى قرار الفقراء والمبالغة في تقدير كبير بسبب الاحتكاك.

في الجهاز من نوع غريغز، باستخدام جمعية الملح المنصهر قد يقلل الاحتكاك حول العينة (بمعامل 3). ولكن كما ذكر من قبل، فإنه يثير أيضا قضايا أخرى ودقة قياس الإجهاد تظل أقل 10 مرات في الجهاز باترسون. نهج آخر يتمثل في تنفيذ خلية تحميل داخلية، أو شيئا من هذا القبيل، للتخلص من آثار الاحتكاك في الصحافة غريغز. وبالنظر إلى حجم وقدرات خلايا الحمل "العادية"، مثل وجدت في هذه الصناعة، وعلى ما يبدو غير واقعي لتشمل بعض منهم داخل قاعة عينة من وعاء الضغط. يمكن أن لا تدعم ضغط حصر وخلية تحميل ذات سعة عالية (بحد أقصى 200 kN)، مثل المطلوبة لإجراء تجارب الضغط العالي في الجهاز من نوع غريغز، وأنها ستكون كبيرة جداً لإدراجها في قاعة عينة. ومع ذلك، يعني ضمناً احتمال واحد استخدام المكبس القاعدية للعمود عينة خلية تحميل داخلية²⁵، شريطة أن يمكن أن تشوه دقة قياس (أندرياس K. كروننبرج، الاتصالات الشخصية). وهذا يتطلب غرفة تحت الصفيحة القاعدية التكيف مع خلية تحميل محددة، الذي كان متوقعا في الجهاز غريغز من نوع جديد (الشكل 1). ولكن اليوم، يظل خلية تحميل داخلية في الجهاز تشوه الصلبة المتوسطة التي ستنفذ.

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Griggs-type apparatus	Sanchez Technologies (Corelab)	TRI-X 6/1500 SD	Solid-medium Griggs-type deformation apparatus
	Sanchez Technologies (Corelab)	Stigma pumps 1000/300 and 100/1500	hydraulic syringe pumps to apply pressure
Arbor press	Schiltz	PA.WZ.5000.530	Arbor press required to insert the sample assembly into the pressure vessel
Low-speed saw	Presi	Mecatome T180	Law-speed saw to cut alumina piston and mullite sheath
	Presi	LR02033	Diamond saw blade
40 tons hydraulic press	CompaC	APA 9040EH1-D	40-ton hydraulic press to press salt/lead pieces and extract the sample
Pressure vessel (and pistons)	STRECON	vessel A4071	Inner tungsten-carbide core inserted into a 1° conical steel ring and pre-stressed using the strip winding technique
	STRECON	Deformation piston	Tungsten carbide piston to apply deformation
	STRECON	Confining piston	Tungsten carbide piston to apply confining pressure
	STRECON	End-load piston	Tungsten carbide piston to pre-stress the pressure vessel
PUK U3	Lampert	PUK 5 welding microscope	Fine welding system to weld the thermocouple and platinum jacket
Cooling system Ultracool	Lauda	UC 4 E1 PI5 SR BSP °C	Cooler for the pressure vessel
	Lauda	Proline RP850	Cooler for the confining/end-load ram
Leath	Schneider electric	Eurotherm 2704	Temperature controller
Milling machine	Enerpac	P-142	Hand pump to lift up the confining/end-load ram
	HBM	1-P3TCP/2000 bar	Pressure transducer
	HBM	1-P3TCP/500 bar	Pressure transducer
	HBM	WA/10 mm	Displacement transducer
	HBM	WA/50 mm	Displacement transducer
	HBM	1-C2/200 kN	Load cell
	Geoscience instrument		Graphite furnace: graphite tube inserted between two pyrophyllite sleeves (custom-made)
	McDanel	MRD028330018858	Mullite Round Double Bore Tubing
	Morgan Advanced Materials	WH-Feuerfestkitt	Ceramic glue
	PRECIS	T90 L	Lathe
	NSK	EM-255	Diamond tool to parallelize alumina piston using the lathe
	Mecanelec	CDM – IP 1 – 5L/mn	Flow meter for water cooling (pressure vessel)
	Hedland	H602A-0005-F1	Flow meter for oil cooling (confining/end-load ram)
	Legris	Série 21	double-self-sealing coupler for tube of the water cooling system
	Corelab	Falcon	Software to monitor the hydraulic syringe pumps
	HBM	CatmanEasy-HP	Software to record data
	Schneider electric	Eurotherm itools	Software to set programs for the temperature controller
	VWR	410-0114	Ceramic mortar
	VWR	231-2322	Microspatule
	VWR	459-0206	Ceramic recipient
	VWR	AnalaR NORMAPUR 27810.364	Sodium Chloride 99.9% purity
	VWR	Barnstead/Thermoline 48000 furnace	Benchtop Muffle furnace for melting lead
	DP/Précision	Custom made	Tools needed to produce the salt and lead pieces
	Cincinnati	TYPE PE-5	Milling machine
	Memmert	UNB 400	Oven to stock salt powder and salt pieces
	Otelo	Otelo 65220023	Tubing cutter for Platinum
	Otelo	BAITER 51600202	File tool
	Otelo	VADIUM 65172600	Diagional micro-cutter
	Otelo	VADIUM 65172620	Flat needle nose micro-pliers
	SAM	EMP-13J	Round screw hollow punch
	Professional Platic	Chemfluor MFA Tube	Minitube for isolating thermocouple wires
	Radiospar	RS 370-6717	S-type flat pin thermocouple connector
	LEMER		Lead (bulk)
	Goodfellow	FP301305	Polytétrafluoroéthylène - Film ; 0.15 mm thickness
	Heraeus	81128696	Pure Platinum wire
	Heraeus	81128743	Platinum90%/Rhodium10% wire
	Alfa Aesar	M11C056	Nickel foil 0.025 thickness annealed 99.5%
	DP/precision		Tools to produce the salt pieces and lead piece (custom-made)
	Polyco Bodyguards	GL890	Blue Nitrile Medical Examination gloves