High-pressure and high-temperature neutron experiments using 6-axis multi-anvil press, ATSUHIME

6軸型マルチアンビルプレス"圧姫"を用いた高温高圧実験

佐野 亜沙美   ; 服部 高典   ; 永井 隆哉*; 片山 芳則; 町田 晃彦; 齋藤 寛之; 青木 勝敏*; 阿部 淳*; 町田 真一*; 舟越 賢一*

Sano, Asami; Hattori, Takanori; Nagai, Takaya*; Katayama, Yoshinori; Machida, Akihiko; Saito, Hiroyuki; Aoki, Katsutoshi*; Abe, Jun*; Machida, Shinichi*; Funakoshi, Kenichi*

地球深部の条件に相当する高温・高圧下での中性子回折実験を目指して、J-PARC MLFの超高圧中性子回折装置PLANETには高圧発生装置6軸型マルチアンビルプレス(圧姫)が導入された。6軸形マルチアンビルプレスはフレームに取り付けられた6つの油圧ラムにより中心の試料を加圧する高圧発生装置であり、DIA機に比べて開口角が広いという利点がある。本件では装置の概要および圧力・温度発生試験の結果について報告した。ビームを用いたコミッショニングでは、ラジアルコリメーターやスリット等ビームラインに備えられた機器により、6-6用高温セル内の外径4mm、高さ4mmの粉末試料について測定を行い、リートベルト解析に耐えうる品質のデータの取得に成功した。

We developed a six-axis multi-anvil press and the beamline dedicated for the press to realize high-PT neutron experiments. ATUSHIME has six hydraulic rams with a maximum load of 5000 kN per each. The six anvils are synchronized within the precision of 2 micron and compress the cubic sample isotropically. The press can generate high-PT condition of 10 GPa and 2000 K with the sample volume of 20 mm3 volume. To obtain a clear diffraction pattern from a compressed sample surrounded by a heater and pressure-transmitting medium, the beamline is equipped with fine incident collimator and radial collimators. These collimation devices enable us to selectively obtain the diffraction in the region of 3 mm cube in the high-pressure assembly.