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Quantitative magnetic field imaging by polarized pulsed neutrons at J-PARC

J-PARCでの偏極パルス中性子を用いた定量的磁場イメージング法の開発

篠原 武尚; 酒井 健二 ; 大井 元貴; 甲斐 哲也  ; 原田 正英; 及川 健一; 前川 藤夫; 鈴木 淳市; 奥 隆之; 高田 慎一 ; 相澤 一也; 新井 正敏; 鬼柳 善明*

Shinohara, Takenao; Sakai, Kenji; Oi, Motoki; Kai, Tetsuya; Harada, Masahide; Oikawa, Kenichi; Maekawa, Fujio; Suzuki, Junichi; Oku, Takayuki; Takata, Shinichi; Aizawa, Kazuya; Arai, Masatoshi; Kiyanagi, Yoshiaki*

中性子を用いたイメージング法は、中性子の特徴である高い物質透過性能や軽元素に対する感度の高さを利用し、他の放射線では困難な大型試料や水素系の材料の内部の情報を得ることができる優れた研究手法である。特に、中性子は磁気モーメントを持つため、磁場環境下での中性子磁気モーメントのラーモア歳差運動を偏極度変化として位置ごとに検出することにより、空間や物質中の磁場を可視化することができる。本研究では、パルス中性子の飛行時間分析法を用いて偏極度変化の中性子波長依存性を高精度に測定することにより、磁場強度の定量的な議論が可能となることを原理実証を行うため、物質生命科学実験施設のBL10ビームラインにおいて実験を行った。小型のソレノイド透過後の偏極度変化の波長依存性を解析した結果、ソレノイド内部に発生する磁場の可視化に成功し、その強度を見積もることができた。この結果から、偏極パルス中性子を用いた磁場イメージング法により磁場強度の定量化が可能であることが示された。

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分野:Instruments & Instrumentation

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