Curved neutron guide of the cold neutron disk-chopper spectrometer at J-PARC

J-PARC冷中性子ディスクチョッパー分光器のカーブドガイドの検討

梶本 亮一  ; 中島 健次  ; 中村 充孝   ; 長壁 豊隆  ; 佐藤 卓*; 新井 正敏

Kajimoto, Ryoichi; Nakajima, Kenji; Nakamura, Mitsutaka; Osakabe, Toyotaka; Sato, Taku*; Arai, Masatoshi

現在、大強度陽子加速器(J-PARC)物質・生命科学実験施設(MLF)の核破砕中性子源に設置すべく冷中性子ディスクチョッパー分光器(CNDCS)が建設中である。この分光器は80meV以下の入射エネルギーの中性子を用いた低エネルギー領域の非弾性現象の研究に利用される。この分光器の減速材-試料間の距離()は30mであり、減速材と試料の間には中性子スーパーミラー・ガイド管を設置する。陽子が中性子ターゲットに入射した直後に発生する速中性子や線を取り除くために、ガイド管は湾曲されている(カーブドガイド)。今回の発表では、CNDCSのカーブドガイドのパフォーマンスをモンテカルロ・シミュレーション・プログラムMcStasを用いて評価した結果について報告する。カーブドガイドによる強度ゲインや中性子ビームの空間・角度分布を幾つかのスーパーミラーを幾つか変えた場合について調べた。さらに、直線ガイド管にチョッパーを組合せた場合との比較についても考察する。

Cold Neutron Double-Chopper Spectrometer (CNDCS) is under construction for the spallation neutron source at Materials and Life Science Facility (MLF), Japan Proton Accelerator Research Complex (J-PARC). It is dedicated for research of inelastic phenomena with low energy transfer utilizing an incident energy of meV. It has a 30 m moderator-sample distance () and a supermirror-coated neutron guide tube between the moderator and the sample. The guide tube is curved to eliminate unwanted fast neutron and ray emitted immediately after a proton hits the target. In the present paper, we present the performance of the curved guide of CNDCS obtained by Monte Carlo simulation using McStas. We will report energy dependence of gain in intensity and beam distributions for several kinds of supermirrors, in comparison to the case utilizing a chopper and a straight guide.