Development of a technique for high pressure neutron diffraction at 40 GPa with a Paris-Edinburgh press

パリエジンバラプレスを用いた40GPaにおける高圧中性子回折実験のための手法開発

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

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

パリエジンバラプレスを用いた40GPaでの高圧中性子回折実験の手法の開発をJ-PARCのPLANETビームラインにおいて行った。実験可能圧力限界を拡大するために、焼結ダイヤモンドアンビルの上部にある試料装填のためのくぼみの直径を4.0mmから1.0mmに順に小さくしていった。その結果、最大発生圧力は上昇し、最終的に40GPaに到達した。この技術を、回折に寄与する試料領域を制限できる光学系と組み合わせることによって、そのような高い圧力で、広いdレンジを用いた構造解析を行うのに十分な回折パターンを取得できるようになった。

We have developed a technique for neutron diffraction experiments at pressures up to 40 GPa using a Paris-Edinburgh press at the PLANET beamline in J-PARC. To increase the maximum accessible pressure, the diameter of the dimple for sample chamber at the top of the sintered diamond anvils is sequentially reduced from 4.0 mm to 1.0 mm. As a result, the maximum pressure increased and finally reached 40 GPa. By combining this technique with the beam optics which defines the gauge volume, diffraction patterns sufficient for full-structure refinements are obtainable at such pressures.