高温高压下液体样品声速测量的新突破

作为液体一个基本的物理性质，液体的声速是非常有用和重要的。很多热物理学参数都由声速来推导，例如绝热体积弹性模量，等压与等容热容比，格里乃森参数等等。然而到目前为止，关于流体或熔体在高压下的宏观的热力学性质的直接实验信息却很少，特别是测量液体声速的实验技术还没有很好地建立起来。

最近，中国科学院地球化学研究所地球深部物质与流体作用实验室的宋伟和刘永刚做出的突破为高温高压下测量液体声速提供了一个新的方法。

在传统的大体积压机和脉冲反射超声技术的基础上，他们提出了用带槽的超硬材料为声波反射体，克服了高压下确定液体样品厚度的困难，并且在高压至2GPa下测量了液体钠的声速，他们声速结果通过状态方程拟合后得出的压力与体积的关系数据，与以前由其他方法得出的数据吻合的很好。这个新的实验技术简单易行，有望促进高压下液体金属或其他熔体的热力学性质的超声研究。

这个工作得到了中国国家自然科学基金（40974052），中国科学院知识创新计划（KZCX2-YW-Q08–3-4），中国国家自然科学基金和中国科学院超大科学仪器共同基金（10979053）的支持。有关这项工作的文章发表在《科学仪器评论》杂志上:Review of Scientific Instruments 82, 086108 (2011)。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （深部室  刘永刚  供稿）