J-PARC「匠」における高圧実験

Neutron diffraction measurements at high pressures at J-PARC

阿部 淳; Harjo, S.   ; 盛合 敦; 伊藤 崇芳; 相澤 一也  ; 新井 正敏; 有馬 寛; 鍵 裕之; 服部 高典   ; 内海 渉

Abe, Jun; Harjo, S.; Moriai, Atsushi; Ito, Takayoshi; Aizawa, Kazuya; Arai, Masatoshi; Arima, Hiroshi; Kagi, Hiroyuki; Hattori, Takanori; Utsumi, Wataru

大強度陽子加速器施設J-PARC(Japan Proton Accelerator Research Complex)が、日本原子力研究開発機構(JAEA)と高エネルギー加速器研究機構(KEK)により共同で建設されている。J-PARCの物質・生命科学実験施設(MLF)において、応力・ひずみ解析や結晶構造解析などを含む材料工学の研究を行うための飛行時間型中性子回折装置(工学材料回折装置「匠」)が建設中である。本講演では、匠の概要及び匠を用いた高圧中性子回折実験について解説する。匠は光学系及び試料空間環境が高圧実験に適合するため、匠において高圧中性子散乱実験を行うことを検討している。そのために、PEセル利用の検討、中性子ビーム強度を増大させるための集光デバイスの開発が進められている。また高温を安定して発生できる日本独自の中性子用高圧セルの開発も進められ、高温高圧下における中性子実験も検討されている。これらにより氷物質,磁性の研究などの高圧物質科学から高温高圧での地球惑星科学分野での新たな展開が期待される。

The Engineering Materials Diffractometer TAKUMI designed to solve many problems in materials science and engineering including investigations of stresses and crystallographic structures within engineering components was developed at J-PARC. In addition, TAKUMI is suitable for high pressure experiments. High pressure devices (Paris-Edinburgh press and palm cubic anvil press) were developed for in situ neutron powder diffraction experiments under high pressures. In this presentation, we introduce outline of TAKUMI and High pressure devices.