地球内部の「水」を見るツール; 超高圧中性子回折装置PLANET

The Tool for looking water in the earth's interior; High-pressure neutron diffractometer PLANET

服部 高典   ; 有馬 寛; 佐野 亜沙美   ; 内海 渉; 永井 隆哉*; 飯高 敏晃*; 鍵 裕之*; 片山 芳則; 井上 徹*; 八木 健彦*

Hattori, Takanori; Arima, Hiroshi; Sano, Asami; Utsumi, Wataru; Nagai, Takaya*; Iitaka, Toshiaki*; Kagi, Hiroyuki*; Katayama, Yoshinori; Inoue, Toru*; Yagi, Takehiko*

超高圧中性子回折装置PLANETは、新学術領域研究及び学術創成研究の科研費資金のもと、東海村のJ-PARC/物質・生命科学研究施設に建設されている高圧専用の粉末回折装置である。その最大の特徴は一軸あたり500トンの最大荷重を持つ6油圧6軸型の大型高圧プレス(通称:圧姫)を分光器室内に導入し、高圧高温(20万気圧,2000K以上)における物質(結晶・液体)の状態を、中性子回折,中性子イメージング技術を使ってその場観察できる点である。回折実験は中性子源のパルス性を生かし、飛行時間型の測定で行われ、中性子源から出てくる白色中性子を余すことなく実験に用いている。装置性能として、測定可能なdレンジ:0.21-4.2A、測定分解能:d/d=0.5%を持つ。当分光器は、集光ミラーを用いて、強度と分解能をバーターすることができるようになっており、高圧地球科学者のみならず全国の高圧研究者の幅広い要望に応えられるように設計がなされている。平成20年から設計・建設をはじめ、平成22年度に、念願のファーストビームを受け入れ、その後東北地方太平洋沖地震に遭った。現在、平成24年の加速器復帰日を目標に、補修,建設が進められている。

The PLANET is the new high-pressure neutron beamline now being constructed at the intense pulsed neutron source J-PARC. This beamline aims at revealing the effect of water on dynamics of the interior of the Earth and planets by using the neutron character that is sensitive to hydrogen. The most characteristic feature of this beamline is to posses the huge 6-axis press with the maximum load of 500 ton/axis, which can simultaneously generate high-pressure and high-temperature condition of 30 GPa and 2000 K. Coupled with the state-of-the-art techniques in neutron diffraction and radiography, the beamline offers the microscopic and macroscopic information of materials at high-PT condition.