スーパーミラーを用いた熱中性子集光デバイスの開発

Development of thermal neutron focusing device using supermirrors

長壁 豊隆  ; 曽山 和彦  ; 鈴木 浩二*; 三代 達也*

Osakabe, Toyotaka; Soyama, Kazuhiko; Suzuki, Koji*; Miyo, Tatsuya*

超高圧や強磁場など極限環境下の中性子散乱実験では、実験装置の制約から試料が極小なものになってしまうが、これを補うため、NiC/Ti製の3Q仕様の中性子スーパーミラーを使用した熱中性子集光デバイスの開発を行った。この集光デバイスは、全長400mm程度のコンパクトなもので、全18枚の円形状ミラーを持つ。中性子散乱装置の第2コリメータから出て集光デバイスに入射した中性子は、円形状ミラーの内側で数回、等角度で反射を起こし、試料までの600mm程度の非常に短い距離で試料位置に集光するというものである。性能試験の結果、2.36の熱中性子に対して、試料位置の中性子積分強度で少なくとも2倍以上の利得があることが明らかになった。

The neutron-focusing is an indispensable technical element in the experments under extreme condition with tiny samples. In this article, the development of the thermal neutron focusing device is reported. The device has 18 pieces of the 3Q NiC/Ti neutron supermirrors with the shape of a circle. The extension of the end of each mirror meets at a focal point (sample position). Neutrons are repeatedly reflected with the same angle by the inner side of the circle and arrive at the sample position. The test results show that the integrated intensity increases by a factor of 2 or more for the neutron wavelength of 2.36AA .