J-PARCの新材料解析装置の概念設計

Design of engineering diffractometer at J-PARC

Harjo, S.   ; 盛合 敦; 白木原 香織; 鈴谷 賢太郎; 鈴木 裕士  ; 高田 慎一  ; 森井 幸生; 新井 正敏; 友田 陽*; 秋田 貢一*; 秋庭 義明

Harjo, S.; Moriai, Atsushi; Shirakihara, Kaori; Suzuya, Kentaro; Suzuki, Hiroshi; Takata, Shinichi; Morii, Yukio; Arai, Masatoshi; Tomota, Yo*; Akita, Koichi*; Akiniwa, Yoshiaki

J-PARCのMLFにおいて、材料科学や工学に関する、応力・ひずみ及び結晶学的な構造などを含めたさまざまな問題を解決するために、原子力機構が主体となって工学応用回折装置である新材料解析装置の建設・整備を進めている。本装置はデカップル・ポイゾンHモデレータをのぞみ、適用波長範囲では良い対称性と狭い幅の回折プロファイルを実現する中性子を利用する。本装置のL1及びL2はそれぞれ40m及び2.0mで、主検出器を90deg散乱角に設置する。長いフライトパスによるビーム損失と速中性子や線からのバックグラウンドを低減させるために、湾曲中性子ガイド管を上流部に取り入れ、下流部に上下エリプティカル・テパードの直導管を取り入れる。本装置の最適化はモンテカルロシミュレーションMcStasを用いて行い、5.0mm以下のゲージ幅の試料に対して、0.2%以下の分解能を確保できる。本装置は応力・ひずみ測定だけでなく、微小領域の粉末回折実験や製造プロセスでの回折実験にも適用することが十分に可能である。本装置の測定効率はRESAに比べて1-2桁程度と予想され、SNS-VULCANと十分競争することができる。

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