Highly polarized cold neutron beam obtained by using a quadrupole magnet

四極磁石を用いて発生させた高偏極冷中性子ビーム

奥 隆之   ; 山田 悟; 篠原 武尚   ; 鈴木 淳市; 三島 賢二*; 広田 克也*; 佐藤 広海*; 清水 裕彦

Oku, Takayuki; Yamada, Satoru; Shinohara, Takenao; Suzuki, Junichi; Mishima, Kenji*; Hirota, Katsuya*; Sato, Hiromi*; Shimizu, Hirohiko

四極磁石を用いた中性子偏極装置の開発研究を行っている。中性子が四極磁石内に入射すると、磁石が形成する磁場勾配により、正極性成分と負極性成分が空間的に分離する。そこで、そのうちの一成分を抽出することにより、偏極中性子ビームを得るものである。この方法では、中性子が物質により散乱されたり、吸収されたりすることがないため、非常に高い偏極度の中性子ビームを高効率で得ることが可能である。これまでに、四極永久磁石を用いて冷中性子ビームの偏極実験を行った結果、偏極度P0.999を達成することに成功した。会議では、実験結果の詳細について発表するほか、この偏極装置の中性子散乱実験への応用方法について議論する予定である。

We have studied a neutron polarization method by means of a quadrupole magnet. By passing through the aperture of the quadrupole magnet (QM), positive and negative polarity neutrons are accelerated in opposite directions and spatially separated due to the magnetic field gradient. Then, by extracting one spin component, we can obtain a highly polarized neutron beam. Since polarized neutrons do not interact with any substances in this method, we can obtain the polarized neutron beam free from neutron attenuation. As a result of a cold neutron beam polarization experiment by using the QM, we obtained extremely high neutron polarization degree P0.999. In this paper, we show some experimental results of the neutron polarization experiment and discuss the application of the QM-based polarizing device to neutron scattering experiments.