ダイナミクス解析装置で目指す高分解能非弾性散乱測定

High-resolution neutron inelastic scattering measurements prospected by DNA spectrometer

高橋 伸明; 柴田 薫  ; 川北 至信  ; 中島 健次  ; 稲村 泰弘; 中谷 健 ; 中川 洋   ; 藤原 悟; 佐藤 卓*; 筑紫 格*; Mezei, F.*; Neumann, D.*; Mutka, H.*; Tregenna-Piggott, P.*; 新井 正敏

Takahashi, Nobuaki; Shibata, Kaoru; Kawakita, Yukinobu; Nakajima, Kenji; Inamura, Yasuhiro; Nakatani, Takeshi; Nakagawa, Hiroshi; Fujiwara, Satoru; Sato, Taku*; Tsukushi, Itaru*; Mezei, F.*; Neumann, D.*; Mutka, H.*; Tregenna-Piggott, P.*; Arai, Masatoshi

MLFのBL02へ建設中のダイナミクス解析装置DNAは、結合型減速材を線源とし、線源から7.75mの位置に設置される高速ディスクチョッパーを用いて入射中性子ビームをパルス整形することで、大強度かつ高エネルギー分解能を狙ったSi結晶アナライザー背面反射型装置である。パルス整形は、線源で発生する白色中性子ビームを線源付近においてごく短時間のみ切り出す手法であり、ある波長の中性子ビームの時間幅を狭くすることで高エネルギー分解能を得ることができる。また、切りだす時間幅を変えることでエネルギー分解能を可変に選択できるという利点がある。その一方で、切り出した時間幅を通りぬけることができる中性子のみを測定に用いるため、測定エネルギー範囲が制限されるという欠点がある。本装置では、パルス整形デバイスとして、複数のスリットを設けたディスクチョッパーを用い、パルス発生周期(J-PARCの場合25Hz)の何倍もの速度で、かつパルス発生周期と非同期に高速回転させる計画である。これにより生み出される複数のパルス整形された中性子ビームを用いて非弾性散乱領域を余すところなく効率的に測定する技術(RRM: Repetition Rate Multiplicationと呼んでいる)を同型の実験装置では世界で初めて実現する計画である。発表では、測定原理、チョッパー群の設計及びその指針を示し、パルス発生周期と非同期に回転させるチョッパーからいかに有益なデータを得ようと計画しているかについて述べ、議論したいと考えている。

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