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大強度陽子加速器計画における中性子分光器開発のためのシミュレーション,1; モデレーター・コンポーネント作成

Simulation for developing new pulse neutron spectrometers, 1; Creation of new McStas components of moderators of JSNS

田村 格良; 相澤 一也; 原田 正英; 柴田 薫; 前川 藤夫; 曽山 和彦; 新井 正敏

Tamura, Itaru; Aizawa, Kazuya; Harada, Masahide; Shibata, Kaoru; Maekawa, Fujio; Soyama, Kazuhiko; Arai, Masatoshi

大強度陽子加速器計画における物質・生命科学実験施設に設置するパルス中性子分光器の開発のためモンテカルロ・シミュレーションを行っている。物質・生命科学実験施設に設置されるパルス中性子源には「結合型水素モデレーター」,「非結合型水素モデレーター」と「非結合型ポイゾンド水素モデレーター」の3種類のモデレーターが設置される。 パルス分光器では線源の特徴が分光器の性能に強い影響を与える。そのため実際に得られるスペクトルを正確に記述した線源のコンポーネントを作成しなければ詳細なシミュレーションを行うことができない。NMTC/JAERI97とMCNP4Aのコードを用いて各ビームポートごとに得られた72点のパルスシェイプをもとに、各ビームポートにおけるモンテカルロ・シミュレーションMcStas用の線源のコンポーネントを作成した。「結合型水素モデレータ」を線源とするビーム取り出し口ポート16と「非結合型水素モデレータ」を線源とするビーム取り出し口ポート11のそれぞれ1つのコンポーネントを作成した。

Moderators components of the McStas code have been created for the design of JSNS instruments. Three cryogenic moderators are adopted in JSNS, One is coupled H$$_{2}$$ moderators for high intensity experiments and other two are decoupled H$$_{2}$$ with poisoned or unpoisoned for high resolution moderators. Since the characteristics of neutron beams generated from moderators make influence on the performance of pulse neutron spectrometers, it is important to perform the Monte Carlo simulation with neutron source component written recisely. The neutron spectrum and time structure were calculated using NMTC/JAERI97 and MCNP4a codes. The simulation parameters, which describe the pulse shape over entire spectrum as a function of time, are optimized. In this paper, the creation of neutron source components for port No.16 viewed to coupled H$$_{2}$$ moderator and for port No.11 viewed to decoupled H$$_{2}$$ moderator of JSNS are reported.

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