J-PARC超高圧中性子回折装置(PLANET)の性能

The Performance of the J-PARC high-pressure neutron diffractometer PLANET revealed by the commissioning

服部 高典   ; 佐野 亜沙美   ; 塩家 正広; 山田 明寛*; 有馬 寛*; 井上 徹*; 稲村 泰弘  ; 伊藤 崇芳*; 小松 一生*; 鍵 裕之*; 永井 隆哉*; 飯高 敏晃*; 内海 渉; 片山 芳則; 八木 健彦*

Hattori, Takanori; Sano, Asami; Shioya, Masahiro; Yamada, Akihiro*; Arima, Hiroshi*; Inoue, Toru*; Inamura, Yasuhiro; Ito, Takayoshi*; Komatsu, Kazuki*; Kagi, Hiroyuki*; Nagai, Takaya*; Iitaka, Toshiaki*; Utsumi, Wataru; Katayama, Yoshinori; Yagi, Takehiko*

PLANETは、BL11に建設された世界初の高温高圧専用の中性子分光器である。その最大の特徴は、高温高圧発生に優れたマルチアンビル型高圧発生装置を用いて、約20万気圧2000度にある物質の状態を中性子を用いて調べられる点にある。2008年度から建設が始められ、2012年4月よりビームコミッショニングを行った。本発表ではこれまでに明らかとなった装置の性能を紹介する。PLANETは、さまざまな高圧ユーザーの実験を想定し、結晶のみならず液体の構造解析が行える仕様となっている。分解能を実測した結果、d/d=0.6%が実現しており、ほぼ設計値(0.5%)に近い性能が出ていることがわかった。また、高圧実験において最も重要なバックグラウンド除去であるが、試料直近に配置されたミニ四象限スリット及びラジアルコリメータを用いて、視野を3mm角に限定することができ、被加圧体の中の試料のみ情報が取得できることを確認した。今後、2012年秋よりProjectメンバーによる使用が始められ、2013年度から一般ユーザーに開放される予定である。

The PLANET is the world's first neutron beamline specialized for high-pressure and high-temperature experiments. The most characteristic feature is the capability to investigate the state of the matter at high-pressure and high-temperatures up to 20 GPa and 2000 K with the multi-anvil high-pressure apparatus. The construction was started in 2008, and the beamline was commissioned in the last spring. The performance revealed by the commissioning will be introduced. The resolution of the diffraction pattern (d/d = 0.6%) was found to be almost equal to the designed value (0.5%). The elimination of the background from the sample surrounding materials, which is the most important feature of the high-pressure experiments, was found to be accomplished with the use of the severe incident collimator and radial receiving collimator system. The beamline is used by project members since this autumn and will be opened for general users in the next April.