J-PARC/MLFでの偏極Heスピンフィルター用NMRモニタの開発状況

Development status of NMR monitor for polarized He spin filter at J-PARC/MLF

酒井 健二 ; 奥 隆之   ; 林田 洋寿; 吉良 弘*; 大河原 学*; 篠原 武尚   ; 及川 健一   ; 原田 正英   ; 加倉井 和久; 相澤 一也  ; 新井 正敏; 坂口 佳史*; 鈴木 淳市*; 大山 研司*; 猪野 隆*

Sakai, Kenji; Oku, Takayuki; Hayashida, Hirotoshi; Kira, Hiroshi*; Okawara, Manabu*; Shinohara, Takenao; Oikawa, Kenichi; Harada, Masahide; Kakurai, Kazuhisa; Aizawa, Kazuya; Arai, Masatoshi; Sakaguchi, Yoshifumi*; Suzuki, Junichi*; Oyama, Kenji*; Ino, Takashi*

中性子吸収断面積の強いスピン選択性を利用するHe-3(He)偏極フィルターは、ビームによる調整が不要なため、簡便な透過型中性子偏極フィルターとして利用できるが、そのためにはHe偏極度を定常的にモニタする装置が不可欠となる。J-PARC/物質・生命科学実験施設(MLF)において、我々は、断熱高速通過核磁気共鳴法(AFP-NMR)に基づくHe-3偏極度モニタを開発してきた。高偏極を維持したままHe偏極を反転できるAFP-NMR型モニタは、中性子偏極スピンフリッパーとして優れた機能を有する。しかしAFP-NMR型モニタは、Heセルの寸法や形状がRFコイルの寸法で制限される、NMR装置構成が複雑になるなどの問題点も有する。そこで我々は、ピックアップコイルのみで動作可能で、NMR装置構成も簡便になるパルスNMR型モニタを開発し、既存のAFP-NMR型モニタと併用することで、汎用性を高めた偏極モニタシステムを構築した。

A polarized He spin filter, which polarizes neutrons due to a large neutron absorption cross section of He with strong spin selectivity, works as a simple and convenient neutron spin polarizer. For realizing this filter, a device which monitors a polarization of He spin filter is indispensable. We developed the He polarization monitor based on a nuclear magnetic resonance method by an adiabatic fast passage (AFP NMR) at the MLF of J-PARC. The monitor based on the AFP NMR realizes the polarized He spin flipper functioning as the neutron spin polarizer and flipper. However it has disadvantages on the size of He cell limited by a RF coil and its complicated device structure. So we have developed the monitor based on a pulse NMR which uses only a pick up coil and enables the simple device structure of its own, and realized the more flexible monitor system by utilizing the both of pulse NMR and AFP NMR.