First neutron production utilizing J-PARC pulsed spallation neutron source JSNS and neutronic performance demonstrated

J-PARCパルス核破砕中性子源における初中性子発生と中性子性能の実証

前川 藤夫  ; 原田 正英   ; 及川 健一   ; 勅使河原 誠   ; 甲斐 哲也   ; 明午 伸一郎   ; 大井 元貴 ; 坂元 眞一; 高田 弘   ; 二川 正敏  ; 加藤 崇; 池田 裕二郎; 渡辺 昇*; 神山 崇; 鳥居 周輝*; 梶本 亮一  ; 中村 充孝   

Maekawa, Fujio; Harada, Masahide; Oikawa, Kenichi; Teshigawara, Makoto; Kai, Tetsuya; Meigo, Shinichiro; Oi, Motoki; Sakamoto, Shinichi; Takada, Hiroshi; Futakawa, Masatoshi; Kato, Takashi; Ikeda, Yujiro; Watanabe, Noboru*; Kamiyama, Takashi; Torii, Shuki*; Kajimoto, Ryoichi; Nakamura, Mitsutaka

J-PARCの1MWパルス核破砕中性子源JSNSは、2008年5月30日、運転開始に成功した。以来、JSNSのモデレータ設計と中性子性能の優れた特徴を実証するため、幾つかの中性子実験装置において、中性子スペクトル強度,絶対中性子束,中性子パルス形状の時間構造等の測定を行ってきた。モデレータ設計の期待どおり、エネルギースペクトルの測定値にはパラ水素の特徴が明瞭に示された。0.4eV以下の中性子束測定値は設計値と20%で一致したことから、JSNS設計計算の信頼性が示された。モデレータと中性子実験装置の適切な設計により、世界クラスの高分解能回折データ取得に成功した。さらに、大型円筒形の結合型モデレータの優れた設計により、世界クラスの高強度中性子束を提供可能であることが示された。

The J-PARC 1-MW pulsed spallation neutron source JSNS was successfully launched on 30th of May 2008. To demonstrate the unique features of the moderator design and the neutronic performance of JSNS the neutron spectral intensity, absolute neutron flux, and time structure of the neutron pulse shapes etc have been measured using several neutron instruments since then. The measured energy spectra clearly revealed the feature of the para-hydrogen, as expected when designing the moderator. The measured neutron flux below 0.4 eV agreed with the corresponding design value within 20%, thus suggesting that the JSNS design calculations to have been reliable. World-class high-resolution diffraction data could be recorded due to the suitability of design of the moderators and the instruments. Another world-class high-intensity neutron flux was also capable of being demonstrated due to the unique design of the large cylindrical coupled moderator.