Designing PLANET; Neutron beamline for high-pressure material science at J-PARC

PLANETの設計; J-PARC高圧材料科学のために中性子ビームライン

有馬 寛*; 服部 高典   ; 小松 一生*; 阿部 淳; 内海 渉; 鍵 裕之*; 鈴木 昭夫*; 鈴谷 賢太郎; 神山 崇*; 新井 正敏; 八木 健彦*

Arima, Hiroshi*; Hattori, Takanori; Komatsu, Kazuki*; Abe, Jun; Utsumi, Wataru; Kagi, Hiroyuki*; Suzuki, Akio*; Suzuya, Kentaro; Kamiyama, Takashi*; Arai, Masatoshi; Yagi, Takehiko*

高圧実験に特化したPLANETはパルス中性子施設J-PARCのBL11に建設されている。PLANETは、地球深部の高密度な含水鉱物,マグマ,軽元素液体を含む水素を含む物質の構造を研究することを目的としている。装置は、20GPa, 2000Kの温度圧力における粉末結晶,液体,非晶質の回折実験、イメージング実験を実現するものである。回折実験において、90バンクを使用することで、第一フレームで0.2-4.1の値をカバーしている。この研究では、PLANETの設計と仕様をモンテカルロシミュレーションを用いて評価した。

The powder diffractometer dedicated to high-pressure experiments (PLANET) is now being constructed on BL11 at the spallation neutron source of J-PARC. PLANET aims to study structures of hydrogen-bearing materials including dense hydrous minerals of the Earth's deep interior, magmas and light element liquids. The instrument will realize diffraction and radiography experiments for powder and liquid/glass samples at high pressures up to 20 GPa and 2000 K. It covers spacing from 0.2 to 4.1 at 90 bank within the first frame. The design and performance of PLANET have been evaluated using Monte Carlo simulations.