A new type of hydrothermal diamond-anvil cell (HDAC-VII) and its accompanied cooling system were designed. The design of HDAC-VII in which the three posts work simultaneously as guideposts and screw posts greatly shortened the horizontal size of HDAC compared with older types. It provides more open space and shorter distance to analyze and observe the sample chamber from side access. Moreover, four ports were used to connect the upper and lower spaces between windows and anvils, so mixed gas (Ar + H2) can pass through both of them. In the heating experiments, the mixed gas prevents diamond anvils and other parts from being oxidized as well as cooling the observing windows. Dry gas can be passed through those spaces during cooling, preventing condensation on the table faces of anvils and the observing windows. The cooling system can cool the sample chamber to -170 °C with an accuracy of ±0.5 °C by using a nitrogen stream cooled through a stainless steel coil immersed in a liquid nitrogen Dewar. The heating rates while reheating a frozen sample can be controlled to be 0.1 °C/min with a temperature fluctuation of 0.1 °C. These improvements extend the HDAC applications especially in low temperature conditions. For example, (1) we measured the salinities of NaCl-H2O loaded in the sample chamber, (2) we observed the ice I and VI-melting process and correspondingly calculated the density of water in the sample chamber, and (3) we performed lepidolite crystallization in an aqueous solution with 10 wt. % NaCl to simulate its natural forming conditions.

中文翻译：

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一种带冷却系统的新型热液金刚石砧槽

设计了一种新型热液金刚石砧座（HDAC-VII）及其配套冷却系统。HDAC-VII的三个立柱同时作为导柱和螺旋立柱的设计，与旧型号相比，大大缩短了HDAC的水平尺寸。它提供了更多的开放空间和更短的距离，以便从侧面访问分析和观察样品室。此外，使用四个端口连接窗口和砧座之间的上下空间，因此混合气体（Ar + H2）可以通过它们。在加热实验中，混合气体可以防止金刚石砧等部件被氧化并冷却观察窗。干燥的气体可以在冷却过程中通过这些空间，防止在砧台面和观察窗上凝结。通过使用通过浸入液氮杜瓦瓶中的不锈钢线圈冷却的氮气流，冷却系统可以将样品室冷却至 -170 °C，精度为 ±0.5 °C。重新加热冷冻样品时的加热速率可以控制为 0.1 °C/min，温度波动为 0.1 °C。这些改进扩展了 HDAC 应用，尤其是在低温条件下。例如，（1）我们测量了加载在样品室中的 NaCl-H2O 的盐度，（2）我们观察了冰 I 和 VI 融化过程并相应地计算了样品室中水的密度，以及（3）我们在 10 wt. 份的水溶液中进行锂云母结晶。% NaCl 模拟其自然形成条件。5 °C 使用通过浸入液氮杜瓦瓶中的不锈钢盘管冷却的氮气流。重新加热冷冻样品时的加热速率可以控制为 0.1 °C/min，温度波动为 0.1 °C。这些改进扩展了 HDAC 应用，尤其是在低温条件下。例如，（1）我们测量了加载在样品室中的 NaCl-H2O 的盐度，（2）我们观察了冰 I 和 VI 融化过程并相应地计算了样品室中水的密度，以及（3）我们在 10 wt. 份的水溶液中进行锂云母结晶。% NaCl 模拟其自然形成条件。5 °C 使用通过浸入液氮杜瓦瓶中的不锈钢盘管冷却的氮气流。重新加热冷冻样品时的加热速率可以控制为 0.1 °C/min，温度波动为 0.1 °C。这些改进扩展了 HDAC 应用，尤其是在低温条件下。例如，（1）我们测量了加载在样品室中的 NaCl-H2O 的盐度，（2）我们观察了冰 I 和 VI 融化过程并相应地计算了样品室中水的密度，以及（3）我们在 10 wt. 份的水溶液中进行锂云母结晶。% NaCl 模拟其自然形成条件。这些改进扩展了 HDAC 应用，尤其是在低温条件下。例如，（1）我们测量了加载在样品室中的 NaCl-H2O 的盐度，（2）我们观察了冰 I 和 VI 融化过程并相应地计算了样品室中水的密度，以及（3）我们在 10 wt. 份的水溶液中进行锂云母结晶。% NaCl 模拟其自然形成条件。这些改进扩展了 HDAC 应用，尤其是在低温条件下。例如，（1）我们测量了加载在样品室中的 NaCl-H2O 的盐度，（2）我们观察了冰 I 和 VI 融化过程并相应地计算了样品室中水的密度，以及（3）我们在 10 wt. 份的水溶液中进行锂云母结晶。% NaCl 模拟其自然形成条件。