金剛石壓砧 (DAC) 是一種用于地質學、工程和材料科學實驗的高壓裝置。 它可以將一小塊（亞毫米大小的）材料壓縮到極端壓力，通常高達約 100-200 吉帕，但也有可能達到高達 770 吉帕（7,700,000 巴或 770 萬大氣壓）的壓力。

該設備已被用于重建行星內部深處存在的壓力，以合成在正常環境條件下未觀察到的材料和相。 值得注意的例子包括非分子冰 X、聚合氮和氙的金屬相、朗斯代爾石和潛在的金屬氫。

DAC 由兩個相對的鉆石組成，樣品壓縮在拋光的底面（尖端）之間。 可以使用其在壓力下的行為已知的參考材料來監測壓力。 常見的壓力標準包括紅寶石熒光和各種結構簡單的金屬，如銅或鉑。 由 DAC 提供的單軸壓力可以使用壓力傳輸介質（例如氬氣、氙氣、氫氣、氦氣、石蠟油或甲醇和乙醇的混合物）轉化為均勻的靜水壓力。 壓力傳輸介質由墊圈和兩個金剛石砧座封閉。 可以透過鉆石觀察樣品，并用 X 射線和可見光照射。 這樣，X射線衍射和熒光； 光吸收和光致發光； 穆斯堡爾、拉曼和布里淵散射； 可以從高壓下的材料中測量正電子湮滅和其他信號。 可以在細胞外部施加磁場和微波場，從而進行核磁共振、電子順磁共振和其他磁測量。 將電極連接到樣品上可以進行電學和磁電測量，并將樣品加熱到幾千度。 通過激光誘導加熱可以實現更高的溫度（高達 7000 K），并且已經證明可以冷卻至毫開爾文。

金剛石壓砧的操作依賴于一個簡單的原理：

p = F A {\displaystyle p={\frac {F}{A}}}

其中 p 是壓力，F 是作用力，A 是面積。 金剛石砧的典型尖底尺寸為 100–250 微米 (μm)，因此通過在小面積樣品上施加適度的力而不是在大面積上施加大的力來實現非常高的壓力。 金剛石是一種非常堅硬且幾乎不可壓縮的材料，因此可以xxx限度地減少施加力的砧座的變形和故障。

材料在極端條件、高壓和高溫下的研究使用了廣泛的技術來實現這些條件并探測材料在極端環境中的行為。 20 世紀上半葉高壓研究的偉大先驅珀西·威廉姆斯·布里奇曼 (Percy Williams Bridgman) 開發了一種對置砧裝置，該裝置具有小的平坦區域，用xxx將一個與另一個壓在一起，從而徹底改變了高壓領域。 手臂。 砧座由碳化鎢 (WC) 制成。 該裝置可以達到幾千兆帕的壓力，并用于電阻和壓縮性測量。

xxx個金剛石壓砧誕生于 1957-1958 年。 DAC 的原理類似于 Bridgman 壓砧，但為了在不破壞壓砧的情況下達到盡可能高的壓力，它們由已知最硬的材料制成：單晶金剛石。 xxx個原型的壓力范圍有限，并且沒有可靠的方法來校準壓力。

金剛石壓砧成為用途最廣泛的壓力產生裝置，它有一個區別于其他壓力裝置的特性——光學透明度。 這為早期的高壓先驅提供了在壓力下直接觀察材料特性的能力。

僅使用光學顯微鏡，就可以立即看到相界、顏色變化和再結晶，而 X 射線衍射或光譜學則需要時間來曝光和顯影膠片。 Alvin Van Valkenburg 在準備用于紅外光譜的樣品并檢查金剛石面的對齊時，意識到了金剛石砧座的潛力。

鉆石電池由國家標準局 (NBS) 的 Charles E. Weir、Ellis R. Lippincott 和 Elmer N. Bunting 創建。 在小組內，每個成員都專注于金剛石電池的不同應用。 Van Valkenburg 專注于視覺觀察，Weir 專注于 XRD，Lippincott 專注于紅外光譜。 在開始與羅徹斯特大學的 William A. Bassett 和 Taro Takahashi 等大學研究人員進行外部合作之前，小組成員對他們的每項技術都有豐富的經驗。