J-PARCナノ構造解析装置(HI-SANS)におけるデータ解析及び検出器配置の検討

Research of data analysis and detector arrangement for HI-SANS in J-PARC

高田 慎一  ; 鈴木 淳市; 篠原 武尚   ; 奥 隆之   ; 鈴谷 賢太郎; 相澤 一也  ; 大友 季哉*; 杉山 正明*; 新井 正敏

Takata, Shinichi; Suzuki, Junichi; Shinohara, Takenao; Oku, Takayuki; Suzuya, Kentaro; Aizawa, Kazuya; Otomo, Toshiya*; Sugiyama, Masaaki*; Arai, Masatoshi

現在、原子力機構がJ-PARC物質生命科学実験施設に設置を計画しているナノ構造解析装置(HI-SANS)は、約]までの広い空間範囲をone-shot測定することを目指しており、物質の形態から原子構造レベルまでの情報を一挙に取得できることが特徴である。従来の一般的な小角散乱の解析法は、これまで測定可能であった小角領域約])に限られており、HI-SANSではhigh-Q領域の情報も加味した解析法の検討が必要である。われわれは蛋白質水和水をモデルケースとして、水和水のコントラスト(軽水素と重水素の比)を変化させ、それぞれの散乱関数をデバイ関数を用いて計算した。その結果コントラストの違いによる変化がの範囲で非常によく現れることがわかった。また精度よくhigh-Q領域を測定するためには、検出器の配置が重要である。自由ガスモデルのを例に、散乱関数のプロファイルを効率よく測定できる検出器の配置について議論する予定である。

For the clarification and enhancement of function of biological molecules with nm size, we believe that small-angle neutron scattering measurement in wide- range giving structural information of the molecules with atomic resolution is important. We have thus designed the high-intensity small-angle neutron scattering instrument HI-SANS for the J-PARC in order to carry out the efficient measurement in wide- range including high-q range of 1100 nm. In order to use effectively the information on the structure over wide- rang, we have performed the simulation of neutron scattering function from typical proteins in solution using Debye formula. The result showed that change of the scattering function from = 0.1 to 5 is important for the new structural analysis which added the information on an internal structure.