茨城県生命物質構造解析装置における中性子光学系の設計

Design of the neutron optics for Ibaraki biomolecular diffractometer

大原 高志   ; 栗原 和男; 日下 勝弘; 細谷 孝明; 田中 伊知朗*; 新村 信雄*; 尾関 智二*; 相澤 一也  ; 森井 幸生; 新井 正敏; 林 真琴*; 江幡 一弘*; 高野 佳樹*

Ohara, Takashi; Kurihara, Kazuo; Kusaka, Katsuhiro; Hosoya, Takaaki; Tanaka, Ichiro*; Niimura, Nobuo*; Ozeki, Tomoji*; Aizawa, Kazuya; Morii, Yukio; Arai, Masatoshi; Hayashi, Makoto*; Ebata, Kazuhiro*; Takano, Yoshiki*

茨城県生命物質構造解析装置は、J-PARCの物質生命科学実験施設に設置される単結晶回折計で、生体高分子及び有機低分子の構造解析を目的とする。本装置は中性子線源からの距離が40mあり、中性子を効率的に輸送する光学系が必要不可欠である。今回、本装置の中性子光学系として、スーパーミラーガイド管を設計した。ガイドの形状のうち、水平方向には曲率半径4300mのカーブドガイドを用いることで高エネルギーの線及び中性子線を除去し、さらに先端部のテーパードガイドで中性子を集光する。一方、垂直方向は多段階のテーパードガイドを組合せることでミラー表面での中性子の反射回数を減らし、反射による中性子の減少を抑えた。McSTAS及びIDEASを用いたモンテカルロシミュレーションによって試料位置での中性子の強度などを評価したところ、ストレートガイドを用いた場合と比較して0.7で2倍、1.0でも1.6倍のゲインが得られた。

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