Dynamic nuclear polarization system for the SANS-J-II spectrometer at JAEA

原子力機構JRR-3原子炉付属SANS-J-II中性子小角散乱装置に導入された動的核スピン偏極装置

熊田 高之   ; 能田 洋平; 橋本 竹治; 小泉 智

Kumada, Takayuki; Noda, Yohei; Hashimoto, Takeji; Koizumi, Satoshi

われわれは原子力機構JRR-3研究用原子炉付属SANS-J-II小角散乱装置に合わせた、動的核スピン偏極装置を開発した。本装置は磁場3.3Tesla,最低温度1.2K,マイクロ波周波数94GHzと、スペックは一般的なものであるが、2時間以内で試料交換を行えるなどの実用性を優先したものである。また、磁気レンズを用いた超小角散乱実験に合わせ、偏極可能な試料サイズを大きくするなど、SANS-J-IIの仕様に適合させている。本装置を用いて常磁性ラジカルTEMPOをドープしたポリエチレン試料中において核スピン偏極を行い、SANSの散乱パターンに顕著な核スピン偏極の影響を観測することに成功した。

We have developed dynamic nuclear polarization (DNP) system for SANS-J-II at the JRR-3 atomic research reactor at Japan Atomic Energy Agency. Our system is composed of superconducting magnet (3.3 Tesla), Gunn oscillator as a microwave source (94 GHz), and cryostat (1.2 K). We succeeded in polarizing polyethylene sample up to 0.32 and observing effects of polarization on SANS profile. We plan to use the DNP and SANS system in order to determine structure factors of multi-component systems.