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Grüneisen参数是凝聚态物质的一个重要参数,它几乎包含了物态方程的全部信息,对研究物质的热力学性质、弹性和非谐振性有着重要意义。
本文对Grüneisen参数的研究现状作了系统的回顾与分析,针对Boehler实验研究中存在的问题,提出了在快速增压压机上采用大幅度增压测量物质的Grüneisen参数的新方法,并首次采用Bridgman压砧测量了NaCl的Grüneisen参数。
本文主要研究内容如下:对本实验室的1MN快速增压压机的主要性能进行了测试;在硬质合金Bridgman压砧上对四种叶蜡石传压介质的抗剪性能进行了详细的测定和比较;利用Bi和Ba的相变点进行了压力标定。通过这一系列工作,实现了10GPa以上的压力和高达0.5GPa/ms以上的增压速度,明显超出了目前为止世界上所报导的快速增压实验的最高条件。为开展Grüneisen参数的测量工作创造了有利条件。在分析前人理论结果的基础上,得出NaCl在绝热压缩过程中温度和压力的关系在本文实验范围内很好地符合二次函数关系。再利用微分中值定理证明:快速增压实验测定到的温度变化与压力变化的比值实际上等于起点到终点间中点压力下的变化率。从原理上说明了我们提出的大幅度增压测量Grüneisen参数的方法是可靠的,也澄清了过去测量方法中的含混之处。通过对实验装置中热量散失过程的分析计算,提出了利用实际降温曲线的信息来修正升温曲线以至反推出理想绝热升温曲线的方法。该方法为如何利用非理想绝热实验得到绝热过程的温度变化提供了新思路,解决了以前无法实现绝热条件的难题。
此外,本文还对长春花种子进行了高压处理实验。实验结果初步表明:经静高压处理后的长春花种子发芽率、成苗率、株高与未经静高压处理的相比,差异不明显;但加压组长春花中的白花花形改变非常明显,白花植株抗病能力显著降低;加压组植株中的长春碱含量显著增加,长春新碱含量也有提高趋势。