Utilization of multiple incident energies on cold-neutron disk-chopper spectrometer at J-PARC

J-PARCチョッパー分光器における繰り返し多重測定

中村 充孝   ; 中島 健次  ; 梶本 亮一  ; 新井 正敏

Nakamura, Mitsutaka; Nakajima, Kenji; Kajimoto, Ryoichi; Arai, Masatoshi

同時に多数の非弾性散乱過程を測定することができれば、チョッパー分光器の測定効率は大きく向上する。そのような測定では、パルス源の1周期内に複数の入射エネルギーを持つ中性子ビームを試料まで導かなければならない。この方法はMezeiにより提案されたものであり、Repetition Rate Multiplication(RRM)法と呼ばれる。われわれは、単色ビーム実験で最高の性能を発揮するチョッパー分光器の設計を行うことが最優先課題であるので、RRM法はオプション的な運用かもしれない。しかしながら、チョッパーブレードの交換や非常に長い飛行距離を必要とせず、わずかな設計変更のみで、高性能のRRM法を実施することが可能である。今回は、J-PARCでのチョッパー分光器でRRM法を実現するための装置設計とその性能について紹介する。

The efficiency of measurement on a chopper spectrometer will be significantly improved, if we can measure a number of inelastic scattering processes simultaneously. In such measurements we should deliver the multiple incident energy neutrons to the sample within a pulse period of the source. This method was proposed by Mezei and referred to as Repetition Rate Multiplication (RRM) measurement. Since optimizing the chopper spectrometer for monochromatic beam experiment is our first priority, the RRM measurement might be optional operation. However, even without replacing a chopper blade nor accepting very long flight path, a slight modification of the instrument design enables the RRM measurement in considerably excellent performance. In this talk, we will explain the instrument design to realize the RRM measurement on chopper spectrometers at J-PARC, and show its performance.