実験室でダイヤモンドを作るには、温度が極めて高いレベルに達する必要があり、通常、高圧高温(HPHT)法では摂氏1300~1600度、最初のシーディング工程では摂氏約800度に達する。
詳しい説明
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HPHT法(高圧高温法): この方法では、天然のダイヤモンドが形成される地殻の奥深くに近い条件を作り出します。このプロセスには、摂氏1300度から1600度の温度と、1平方インチあたり87万ポンドを超える圧力が必要です。炭素からダイヤモンド結晶への変換を開始し、維持するためには、このような極端な条件が必要である。炭素源(多くの場合グラファイト)は、このような高圧と高温に耐え、制御できる特殊な機械で、このような条件にさらされる。
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播種プロセス: HPHTプロセスが始まる前に、ダイヤモンドの小片であるダイヤモンドシードが密閉されたチャンバーに入れられます。その後、このチャンバーを摂氏約800度に加熱する。炭素を多く含むガス(通常は水素とメタンの混合ガス)がチャンバー内に導入されます。高熱下でガス分子はイオン化し、分子結合が破壊される。そして、イオン化したガスから純粋な炭素粒子がダイヤモンドシード上に沈殿する。さらにガスがイオン化し、炭素粒子が成長中のダイヤモンドに結合すると、この結晶化プロセスが続き、最終的に大きなダイヤモンド原石が形成されます。
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エネルギーと環境への配慮: 研究室でのダイヤモンドの製造工程はエネルギー集約的で、必要な高温と高圧を達成・維持するために多大な電力を必要とする。このため、ラボグロウン・ダイヤモンドの環境への影響が懸念され、「環境に優しい」という根拠のない主張をすることに注意を喚起されている企業もある。しかし、Diamond Foundry社のように、再生可能エネルギーの使用やカーボンニュートラル認証の取得を謳い、ダイヤモンドの製造工程が環境に与える影響の軽減を目指している企業もあります。
まとめると、研究所でダイヤモンドを作るのに必要な温度は、プロセスの段階によって異なり、HPHT法では摂氏1300度から1600度、シーディングプロセスでは摂氏800度前後が必要となります。これらの高温と制御された高圧力は、炭素源からダイヤモンド結晶をうまく形成するために不可欠である。
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