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Cryogenic sample environments shared at the MLF, J-PARC

J-PARC MLFにて運用される低温機器

河村 聖子; 高橋 竜太*; 石角 元志*; 山内 康弘*; 中村 雅俊*; 大内 啓一*; 吉良 弘*; 神原 理*; 青山 和弘*; 坂口 佳史*; 渡辺 真朗; 奥 隆之

Kawamura, Seiko; Takahashi, Ryuta*; Ishikado, Motoyuki*; Yamauchi, Yasuhiro*; Nakamura, Masatoshi*; Ouchi, Keiichi*; Kira, Hiroshi*; Kambara, Wataru*; Aoyama, Kazuhiro*; Sakaguchi, Yoshifumi*; Watanabe, Masao; Oku, Takayuki

MLF試料環境チーム低温・マグネットグループは、J-PARC MLFにおいて、利用者の実験のための冷凍機やマグネットの運用を行っている。これまでトップローディング型$$^4$$He冷凍機、ボトムローディング型$$^3$$He冷凍機、希釈冷凍機インサート、超伝導マグネットを導入してきた。これらの機器の使用頻度は、ビーム出力、課題数の増加に伴い、ここ2年間で急激に高くなってきている。この状況に対応するために運用経験を加味しながら、これらの機器の性能向上作業を進めている。例えば、$$^3$$He冷凍機の制御ソフトには、自動の初期冷却および再凝縮のプログラムが備わっていたが、新たに、$$^3$$He potにヒーターを焚くことなくsorbの温度制御のみで$$^3$$He potを温調するプログラムも作成した。また2017年は、超伝導マグネット用に、揺動型ラジアルコリメーター付きのOVCテールを製作した。このラジアルコリメーターの導入によりデータの質は劇的に向上し、中性子非弾性散乱実験でも超伝導マグネットが使用できるようになった。

The Cryogenics and Magnets group in the Sample Environment team is responsible for operation of cryostats and magnets for user's experiments at the MLF in J-PARC. We have introduced a top-loading $$^4$$He cryostat, a bottom-loading $$^3$$He cryostat, a dilution refrigerator insert and a superconducting magnet. The frequency of use of them dramatically becomes higher in these two years, as the beam power and the number of proposal increase. To respond such situation, we have made efforts to enhance performance of these equipment as follows. The $$^3$$He cryostat originally involves an operation software for automatic initial cooling down to the base temperature and automatic re-charge of $$^3$$He. Recently we made an additional program for automatic temperature control with only the sorb heater. Last year, a new outer vacuum chamber of the magnet with an oscillating radial collimator (ORC) was fabricated. The data quality was drastically improved by introducing this ORC so that the magnet can be used even for the inelastic neutron scattering experiments.

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