實驗室概述：冰物理實驗室主要通過對實驗室制備的冰樣品進行低溫變形實驗，模擬和重現(xiàn)冰在極地環(huán)境和行星環(huán)境下的變形，來研究冰的流變學(xué)性質(zhì)、和顯微結(jié)構(gòu)的演化，從而理解地球和行星極地冰川、冰衛(wèi)星和小行星的冰地殼的強度、運動、成分等問題。實驗室從冰樣品的制備能力、變形實驗手段、低溫樣品處理和儲藏能力。實驗室與國內(nèi)外研究院所合作密切，致力為國內(nèi)外地球科學(xué)家提供一個高水平的低溫試驗平臺，提升我國在行星科學(xué)領(lǐng)域的國際影響力。　　

實驗儀器

瑞士安東帕（Anton Paar）高-低溫真空納米壓痕儀（金剛石針尖和碳化鎢針尖可選）

在-100℃~450℃的溫度范圍內(nèi)以及10-3 pa的高真空下下對于礦物和巖石的表面等進行納米尺度的機械性能測試。通過講針尖壓入被測樣品表面，并測量法向力和壓入深度，壓痕測試可以揭示物質(zhì)的硬度和剛度，從而計算出應(yīng)力和應(yīng)變率等塑性變形參數(shù)。

該儀器具有100mN的法向力量程和100μm的壓入深度量程，分辨率分別能夠達到6nN和0.006nm。獨立的溫度控制系統(tǒng)可以將針尖與樣品表面溫差控制在0.1℃ 內(nèi)， 同時熱漂移修正系統(tǒng)將整個溫度范圍內(nèi)的熱漂移控制在5 nm/min 以下。

奧林巴斯光學(xué)顯微鏡+冷臺

該光學(xué)顯微鏡配備10x、20x、50x的物鏡以及最低溫度-60℃的低溫冷臺，能夠滿足實驗室對包括冰在內(nèi)的樣品低溫光學(xué)觀測的需求。同時所搭載的全自動載物臺和數(shù)碼拍攝裝置能夠?qū)崿F(xiàn)對觀測樣品的全自動拍攝。

冰微觀結(jié)構(gòu)示例

除此之外，實驗室還具備高低溫交變試驗箱（-40-85℃）和低溫冰箱（-30℃）等低溫實驗、存儲的設(shè)備。

科學(xué)目標：

（1）行星環(huán)境下冰的微觀結(jié)構(gòu)的演化和流變性質(zhì)

（2）地幔條件下礦物的流變學(xué)性質(zhì)

成員：