実験室でダイヤモンドを成長させるには、地球の奥深くでダイヤモンドが自然に形成されるのと同じような条件を作り出す必要があります。
使用される主な方法は2つあります：高圧高温法（HPHT）と化学気相成長法（CVD）です。
高圧高温（HPHT）法
HPHT法では、小さなダイヤモンドの種に極度の圧力と温度をかけます。
シードは高圧装置に入れられます。
温度は摂氏1300度から1600度。
圧力は1平方インチあたり87万ポンドを超える。
種子は炭素源、通常は高度に精製されたグラファイトに囲まれる。
高温高圧のため、グラファイトは溶けてシードの周囲に層を形成する。
装置が冷えると炭素が固化し、ダイヤモンドが形成される。
このプロセスには精密な制御が必要である。
通常、キュービックプレスかベルトプレスを用いて行われる。
キュービックプレスは、ピストンを使って様々な方向から圧力を加える。
ベルトプレスは、2つの強力なピストンを使用し、反対方向から同じ圧力をかけます。
化学蒸着（CVD）法
HPHTとは対照的に、CVD法はより低い圧力で作動しますが、依然として高温を必要とします。
ダイヤモンドシードは、メタンなどの炭素を多く含むガスで満たされたチャンバー内に置かれます。
このガスをマイクロ波やレーザーでイオン化する。
これによりガス分子が分解され、炭素原子がダイヤモンドシードに付着する。
このプロセスでは、700℃から1300℃の温度でダイヤモンドを1層ずつ成長させる。
この方法は一般に時間がかかり、約4～6週間かかる。
より大きなダイヤモンドの成長を促進するために、グラファイト層を定期的に除去する必要がある。
高度な装置と専門家の監督
どちらの方法も、高度な装置と専門家の監督を必要とする。
高品質のダイヤモンドを成長させるためには、条件を正確に制御する必要があります。
HPHTとCVDのどちらを選択するかは、多くの場合、ダイヤモンドの望ましい特性と研究所の特定の能力によって決まります。
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