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物质测试分析计算平台

冰物理实验室

发稿时间:2023-01-13 作者:李明阳

实验室概述:冰物理实验室主要通过对实验室制备的冰样品进行低温变形实验,模拟和重现冰在极地环境和行星环境下的变形,来研究冰的流变学性质、和显微结构的演化,从而理解地球和行星极地冰川、冰卫星和小行星的冰地壳的强度、运动、成分等问题。实验室从冰样品的制备能力、变形实验手段、低温样品处理和储藏能力。实验室与国内外研究院所合作密切,致力为国内外地球科学家提供一个高水平的低温试验平台,提升我国在行星科学领域的国际影响力。  


实验仪器

瑞士安东帕(Anton Paar)高-低温真空纳米压痕仪(金刚石针尖和碳化钨针尖可选)

在-100℃~450℃的温度范围内以及10-3 pa的高真空下下对于矿物和岩石的表面等进行纳米尺度的机械性能测试。通过讲针尖压入被测样品表面,并测量法向力和压入深度,压痕测试可以揭示物质的硬度和刚度,从而计算出应力和应变率等塑性变形参数。

该仪器具有100mN的法向力量程和100μm的压入深度量程,分辨率分别能够达到6nN和0.006nm。独立的温度控制系统可以将针尖与样品表面温差控制在0.1℃ 内, 同时热漂移修正系统将整个温度范围内的热漂移控制在5 nm/min 以下。

奥林巴斯光学显微镜+冷台

该光学显微镜配备10x、20x、50x的物镜以及最低温度-60℃的低温冷台,能够满足实验室对包括冰在内的样品低温光学观测的需求。同时所搭载的全自动载物台和数码拍摄装置能够实现对观测样品的全自动拍摄。

冰微观结构示例

除此之外,实验室还具备高低温交变试验箱(-40-85℃)和低温冰箱(-30℃)等低温实验、存储的设备。

科学目标:

(1)行星环境下冰的微观结构的演化和流变性质

(2)地幔条件下矿物的流变学性质

成员:

成员:綦超,特聘副研究员,博士生导师。主要从事橄榄石和水冰的变形实验研究,致力于研究地球及行星内部演化过程。负责实验室主要研究方向和工作管理


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