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Creation of new McStas components of moderators of JSNS for developing new pulse spectrometer

大強度陽子加速器計画における新型パルス中性子分光器開発のためのモデレータ・コンポーネント作成

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されるパルス中性子分光器の設計のため、McStasを用いたシミュレーションのコンポーネントの作成を行った。物質・生命実験施設には3種類のモデレーターが設置される。大強度用には「結合型水素モデレーター」が使用され、高分解用には「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」が使用される。モデレーターから発生する中性子は分光器の性能に大きく影響を与えるので、モンテカルロ・シミュレーションにおいては線源の正確な記述が重要になる。McStasは正確な記述が可能である。NMTC/JAERI97とMCNP4aを使用して得られたモデレーターの強度のエネルギー分布,時間分布を表現する関数を作成して変数の決定を行った。本稿では「結合型水素モデレーター」を見るport16のコンポーネント作成と「非結合型水素モデレーター」を見るport11のコンポーネント作成の報告を行う。

Moderator components of the McStas code have been created for the design of the spectrometers of JSNS. Three cryogenic moderators are adopted in JSNS, One is a coupled H$$_{2}$$ moderator for high intensity experiments and other two are decoupled H$$_{2}$$ with poisoned or unpoisoned for high resolution moderators. Monte Carlo simulations have turned out to be useful for design of neutron scattering instruments with high complexity. The software package McStas is selected for its own flexibility. Since the characteristics of neutron beams generated from moderators make influence on the performance of pulse neutron spectrometers, it is important to perform the simulation with neutron source component written precisely. Both Energy dependence of neutron spectrum and time structure of neutrons were calculated using NMTC/JAERI97 and MCNP4a codes.The simulation parameters, which describe the pulse shape as a function of time, are optimized. The creation of neutron source components viewed to coupled H$$_{2}$$ moderator and viewed to decoupled H$$_{2}$$ moderator of JSNS are reported.

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