冷中性子超高偏極・集光システムの開発と小角散乱実験への応用

Development of a highly polarizing and focusing system for a cold neutron beam and its application to SANS experiments

奥 隆之   ; 篠原 武尚   ; 菊池 隆之; 大場 洋次郎; 岩瀬 裕希; 小泉 智; 鈴木 淳市; 清水 裕彦

Oku, Takayuki; Shinohara, Takenao; Kikuchi, Takayuki; Oba, Yojiro; Iwase, Hiroki; Koizumi, Satoshi; Suzuki, Junichi; Shimizu, Hirohiko

偏極中性子は、磁性材料等の物質の構造研究において、非常に有力なプローブである。しかし、偏極中性子を発生させるための磁気ミラー等の既存の偏極子は、すべて中性子と物質との相互作用を利用するものであり、物質固有の性質等に基づく中性子の吸収や散乱による中性子の利用効率の低下は否めない。しかし、中性子と物質との相互作用を用いることなく、中性子の磁気モーメントと磁場との相互作用のみを利用して中性子を偏極させ、さらに集光することができれば、偏極中性子を損失なく発生させ、かつ効率よく用いた実験が可能になると期待できる。最近のわれわれの研究の結果、四極磁場は偏極中性子を発生させるための磁場分布として、最も適していることがわかった。また、六極磁場は偏極中性子に対して理想的な集光レンズとして機能することが知られている。そこで、われわれは四極磁石を用いて偏極させた中性子を六極磁石で集光する中性子偏極・集光システムを構築し、冷中性子の偏極・集光実験を行った。その結果、四極磁石を用いて、偏極度P0.99の超高偏極中性子を発生させ、さらに、その偏極中性子を六極磁石を用いて、約10mの焦点距離で集光させることに成功した。

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