コントラスト変調SANSのための核スピン偏極装置最適化

Optimization of the nuclear spin polarization instrument for contrast variation SANS

能田 洋平

Noda, Yohei

水素核の核スピン偏極による中性子小角散乱法におけるコントラスト変調法への応用を進めてきた。重水素化の難しいシリカ補強材充填ゴムに対して本手法を適用することで、シリカ補強材の部分散乱関数の決定に成功した。前回の中性子小角散乱実験では水素核スピン偏極度(upスピンとdownスピンの割合の差)は26%止まりであったが、より広く活用されているカーボンブラックを補強剤として含むゴム材料への本手法の応用においては、今まで以上に水素核スピン偏極度を向上させ、散乱コントラストを更に広いレンジで変調する必要がある。このような背景で、電子スピンから水素核スピンへの偏極移動を促しているマイクロ波(94GHz)照射強度の増強を進めている。現在進めている高出力マイクロ波増幅器の導入、マイクロ波伝送経路の最適化について報告する。

We have applied proton spin polarization technique for contrast variation in small angle neutron scattering experiment. We succeeded in applying this technique to industrial rubber materials filled with silica reinforcing particles, to result in the precise determination of partial scattering function of silica. Although the maximum proton polarization acheived at the last small angle neutron scattering experiment was only 26%, we need to polarize proton spins higher, in turn to varry scattering contrast wider, for rubber systems filled with carbon black, being widely used. For this reason, we are dealing with microwave irradiation power enhancement. We will report the current status of the installation of microwave power amplifier and the optimization of waveguide for microwave transmission.