高圧中性子ビームラインPLANETの概要と中性子回折実験の実際

Overview of high-pressure neutron beamline, PLANET, and practical aspects of the experiments

服部 高典   ; 佐野 亜沙美   ; 有馬 寛*; 舟越 賢一*; 阿部 淳*; 町田 真一*; 岡崎 伸生*; 大内 啓一*; 稲村 泰弘  

Hattori, Takanori; Sano, Asami; Arima, Hiroshi*; Funakoshi, Kenichi*; Abe, Jun*; Machida, Shinichi*; Okazaki, Nobuo*; Ouchi, Keiichi*; Inamura, Yasuhiro

PLANETはJ-PARCの物質・生命科学実験施設(MLF)のパルス中性子源に建設された高圧ビームラインである。飛行時間型(TOF)中性子回折実験のために設計された6軸型マルチアンビルプレスを用いて、定常的には、約10GPa, 2000Kまでの高温高圧下でのデータ測定が可能である。ビームラインには、高圧セル等からの寄生散乱が混入しないように、シャープな入射スリットとラジアルコリメータが装備されており、きれいな回折パターンが取得できるようになっている。この特徴に加え、高い分解能(0.6%)で広いd範囲(0.2-8.4)のデータを取得できるため、高温高圧下における結晶及び液体の構造を高い精度で決定することが可能となっている。

PLANET is a high-pressure neutron beamline constructed at pulsed-neutron source in Materials and Life Science Facility (MLF) in J-PARC. The six-axis multi-anvil press designed for time of flight (TOF) neutron diffraction experiments enables routine data collection at high pressures and high temperatures up to 10 GPa and 2000 K, respectively. To obtain clean data, the beamline is equipped with the incident slits and receiving collimators that eliminate parasitic scattering from the high-pressure cell. The high performance of the diffractometer for the resolution ( 0.6%) and the accessible d-spacing range (0.2 - 8.4 ) together with low-parasitic scattering characteristics enables precise structure determination of crystals and liquids under high pressure and temperature conditions.