チョッパー分光器アマテラスにおけるピストンシリンダーセルを用いた高圧下中性子散乱

Neutron scattering under pressure using a piston cylinder cell at chopper spectrometer AMATERAS

河村 聖子   ; 服部 高典   ; 神原 理*

Kawamura, Seiko; Hattori, Takanori; Kambara, Wataru*

圧力下における中性子散乱測定の環境整備は、物性研究を進める上で重要である。しかしながら、限られた試料スペースやS/N比の問題から、チョッパー分光器を用いた準弾性・非弾性散乱測定に高圧環境を導入するのは困難である。我々は、比較的大きい試料スペースを確保できるピストンシリンダーセルを用いた高圧環境を、J-PARC物質・生命科学実験施設のチョッパー分光器「アマテラス」に整備するため、圧力セルの開発や、圧力セル用の小型ラジアルコリメーターの開発等を行ってきた。ピストンシリンダーセルの材質には、それぞれ最大約0.5GPa, 1.5GPaまで印加可能な、アルミ合金とベリリウム銅を採用した。量子スピン系物質の粉末試料を用いて、アルミ合金セルのQ-E空間におけるバックグラウンドとその強度を評価した。また、ベリリウム銅セルを用いた有機磁性体の試験測定では、He-3冷凍機を用いて0.3Kまでの非弾性散乱測定を行った。これらの圧力セルは、ユーザー実験でも使用され、その成果も最近報告されている。さらに我々は、圧力セル本体のバックグラウンド低減を目的とした小型ラジアルコリメーターの開発を進めており、低温環境でのオンビーム試験、デザインの最適化を行っている。

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