大腔體壓機因其在高壓下精確的溫度控制、均一的溫度分布、較大的樣品合成腔體（毫米到厘米級別），在地球科學、行星科學、材料、物理、化學等基礎科學以及工業領域有著廣泛的應用。特別的是，利用大腔體壓機合成的金剛石已在工業上被廣泛應用，在國家需求、國民經濟、國防建設等領域具有不可或缺的重要作用。根據壓力產生定律，受限于大腔體壓機的較大腔體面積，尤其是在高溫下，其壓力產生的極限往往低于25-27萬大氣壓（1萬大氣壓=1GPa）。在毫米到厘米級別的樣品腔體上產生超高壓一直非常具有挑戰性，技術門檻較高，國際僅有德國和日本的幾個研究團隊掌握此關鍵技術，大部分國家以及國內在此領域都是空白領域。超高壓產生的水平也代表著大腔體壓機先進技術的發展水平，發展大腔體壓機的超高壓關鍵技術對于高壓科學及其新型物質的探索和合成具有非常重要的意義。

近日，吉林大學超硬材料國家重點實驗室、綜合極端條件高壓科學中心的劉冰冰、姚明光、劉兆東等帶領的高壓研究團隊聯合崔田、朱品文、陶強帶領的功能材料高溫高壓研究團隊，在實驗室建設的1000噸的Walker型大腔體壓機上，通過新型國產碳化鎢二級壓砧（產自河源正信硬質合金有限公司）的物性分析與設計，以及一級壓砧的同步壓縮性和高壓組裝的優化，在2-4mm的腔體上，壓力可以達到18-30GPa，溫度達到2000-2500K；在1.5mm的樣品腔體上，在室溫和高溫條件下，壓力均突破35GPa，達到36-38GPa左右，建立了大腔體壓機的超高壓關鍵技術。

此超高壓關鍵技術突破了普通商用大腔體壓機的壓力極限（25-27GPa），在毫米級別的樣品腔體上（直徑和高度均大于1.5毫米），室溫和高溫下均達到35萬大氣壓（35GPa）以上，創造了Walker型大腔體壓機壓機的國際最高壓力，為超高壓下新型物質的合成與物性研究以及地球深部科學的探索提供了關鍵技術保障。研究結果以“Pressure Generation above 35GPa in a Walker-Type Large-Volume Press”為題發表在《Chinese Physics Letters》（37：080701，（2020），文章鏈接：http://cpl.iphy.ac.cn/10.1088/0256-307X/37/8/080701），被編輯推薦以研究快訊的方式做了亮點介紹。

博士研究生尚宇琛與碩士研究生沈方韌為本文的共同第一作者，通訊作者為實驗室的劉冰冰、姚明光和劉兆東老師，本工作得到實驗室李紅東、賈曉鵬、馬紅安老師的大力支持，并且得到國家基金委以及吉林大學人才引進項目的資助。