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High intensity chopper spectrometer 4SEASONS at J-PARC

J-PARC大強度チョッパー分光器4SEASONS

梶本 亮一  ; 横尾 哲也*; 中島 健次  ; 中村 充孝; 曽山 和彦; 猪野 隆*; 社本 真一; 藤田 全基*; 大山 研司*; 平賀 晴弘*; 山田 和芳*; 新井 正敏

Kajimoto, Ryoichi; Yokoo, Tetsuya*; Nakajima, Kenji; Nakamura, Mitsutaka; Soyama, Kazuhiko; Ino, Takashi*; Shamoto, Shinichi; Fujita, Masaki*; Oyama, Kenji*; Hiraka, Haruhiro*; Yamada, Kazuyoshi*; Arai, Masatoshi

われわれはJ-PARCのパルス中性子源に向けて新しいチョッパー型中性子非弾性散乱分光器4SEASONSを開発している。この分光器は中程度の分解能とISISの同種の装置の2桁上の測定効率を有する。この分光器では新奇な量子現象、特に高温超伝導体の機構の解明を目指す。中性子輸送系を工夫することで試料位置での高いフラックスを達成し、エネルギー遷移$$hbaromega=0$$におけるエネルギー分解能は5-6%である。さらにこの分光器に特徴的なことは、Repetition Rate Multiplication(RRM)法による測定が可能なことである。RRM法によって複数入射エネルギーの同時測定を行うことで測定効率は5倍以上向上し、4次元$$mathbf{Q}$$-$$omega$$空間内の測定がより容易になる。

We are developing a new chopper-type neutron inelastic spectrometer 4SEASONS for the spallation neutron source at J-PARC. This spectrometer has middle energy resolution and two orders higher efficiency than the ones at ISIS for a single crystal measurement. With this spectrometer, we try to explore novel quantum phenomena, in particular, the mechanism of the high-$$T_c$$ superconductivity. The high flux at a sample is achieved by incorporating the well designed transport devices in addition to the high flux of the source. The energy resolution is estimated to be 5-6% at $$hbaromega$$ = 0. Furthermore, the most distinguishing feature of 4SEASONS is the availability of the repetition rate multiplication (RRM) method. The RRM method enables us to utilize many $$E_i$$'s at the same time, which will increase the efficiency of the measurement more than five times and make the survey of 4D space of $$mathbf{Q}$$-$$omega$$ much easier.

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