オンビームSEOP型He中性子偏極フィルターの開発と応用

Development and application of an in-situ SEOP He neutron spin filter

奥 隆之   ; 林田 洋寿; 酒井 健二 ; 篠原 武尚   ; 中村 充孝   ; 相澤 一也  ; 新井 正敏; 遠藤 康夫; 加倉井 和久; 吉良 弘*; 坂口 佳史*; 鈴木 淳市*; 猪野 隆*; 平賀 晴弘*; 清水 裕彦*; 大河原 学*; 大山 研司*

Oku, Takayuki; Hayashida, Hirotoshi; Sakai, Kenji; Shinohara, Takenao; Nakamura, Mitsutaka; Aizawa, Kazuya; Arai, Masatoshi; Endo, Yasuo; Kakurai, Kazuhisa; Kira, Hiroshi*; Sakaguchi, Yoshifumi*; Suzuki, Junichi*; Ino, Takashi*; Hiraka, Haruhiro*; Shimizu, Hirohiko*; Okawara, Manabu*; Oyama, Kenji*

パルス中性子散乱実験への応用を目的として、オンビームSEOP型He中性子偏極フィルターの開発を行っている。He中性子偏極フィルターは、広いエネルギー範囲の中性子に有効である他、発散度の大きなビームの偏極も可能であるなど優れた特徴を持つ。このオンビームSEOP型He中性子偏極フィルターをJ-PARC等の大強度パルス中性子散乱施設の中性子分光器に導入するためには、装置を分厚い放射線シールドの中に設置する必要があるため、放射線遮へいの観点からも装置のサイズをコンパクトにすることが重要である。そこで、我々はVolume Holographic Grating(VHG)素子を用いて、SEOP用の小型レーザー光学系を開発した。この小型レーザーを用いてオンビームSEOP型He中性子偏極フィルターを組み上げて、現在、偏極パルス中性子を用いた小角散乱実験や反射率実験などへの応用研究を進めている。発表では、我々のHe中性子偏極フィルターの開発状況や今後の開発計画について紹介する。

We have been developing an in-situ SEOP He neutron spin filter to apply it to pulsed neutron experiments at J-PARC/MLF. To introduce the He neutron spin filter into the instruments of the pulsed neutron facility such as J-PARC/MLF, it is important to make the system compact and stable, because the system is located inside thick and bulky radiation shields for high energy ray and neutrons. In this study, we have developed a compact laser optics with a volume holographic grating (VHG) element, and composed an in-situ SEOP He neutron spin filter. We have started to apply the He spin filer as an analyzer to polarized neutron small angle scattering and reflection measurements. A magnetic field imaging are also being tested with the two He neutron spin filter cells which are polarized by the ex-situ SEOP technique. In this paper, we report the design of our SEOP He neutron spin filter system and some results of the related polarized neutron beam experiments.