偏極パルス中性子イメージングによるモデルモーター内部磁場の可視化

Visualization of magnetic field in a model motor using polarized pulsed neutron imaging

廣井 孝介  ; 篠原 武尚   ; 林田 洋寿*; Parker, J. D.*; 及川 健一   ; 原田 正英   ; 甲斐 哲也   ; Su, Y. H.  

Hiroi, Kosuke; Shinohara, Takenao; Hayashida, Hirotoshi*; Parker, J. D.*; Oikawa, Kenichi; Harada, Masahide; Kai, Tetsuya; Su, Y. H.

現在、偏極パルス中性子を用いた定量的な磁場の可視化手法の開発を行っている。この手法は、他の磁気イメージング手法では困難であった稼働中の磁気実用製品内部の磁場の定量評価を可能とする技術として期待されている。そこで我々は本手法による工業製品内部の磁場測定を想定し、小型のモデルモーターを対象とした実験を進めている。実験は物質・生命科学実験施設(MLF)のBL10 NOBORUで行った。モーター内部の磁場は非常に強く、使用した波長帯では磁場強度の定量化は困難であった。一方磁場の角度情報は偏極度の波長依存性における平均値として検出可能であることが分かったため、モーター磁場に対 する入射中性子の偏極方向を変化させた実験を行い、それに伴う偏極度の変化を解析することで経 路中の磁場角度情報の定量化を試みた。発表では磁場の角度情報イメージングに関する最近の実験 結果およびモーター駆動条件下での測定に関するシミュレーションに基づく検討結果を報告する。

We have been developing an imaging technique using polarized pulsed neutron for quantitative evaluation of magnetic field in industrial equipment, e.g. an electric motor and an electric transformer, etc. In this study, we attempt to evaluate direction of a field in the gap between the rotor and the stator of a model electric motor. Magnetic imaging experiment was performed at BL10 "NOBORU" in Materials and Life science experimental Facility (MLF) of J-PARC. In this experiment, we changed the quantized axis of a neutron spin using spin-rotators and obtained polarization images with various neutron spin directions. By analyzing change in polarization depending on neutron spin direction, we successfully obtained field-direction distribution image in the model motor.