Real-time data display and storage device for pulsed neutron scattering experiment

パルス中性子散乱実験用リアルタイムデータ表示、保存機器の開発

藤 健太郎  ; 中村 龍也  ; 坂佐井 馨  ; 山岸 秀志*

To, Kentaro; Nakamura, Tatsuya; Sakasai, Kaoru; Yamagishi, Hideshi*

飛行時間法を用いるパルス中性子散乱実験用のリアルタイムデータ表示、保存機器を開発した。開発した機器では2セットのフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイとオンボード・マイクロコンピュータを使用している。開発した機器では、実験施設からの25Hzパルス中性子による飛行時間、および時間分割された中性子データを計測している。中性子検出器からの出力信号を模擬したテスト信号を用いて動作試験を行ったところ、開発した機器は時間間隔1マイクロ秒のダブルパルス信号を分割測定でき、かつ1MHzの連続信号を測定できることを確認し、結果として1Mcpsを超える計数率特性を有することが確認できた。

A real-time data display and storage device was developed for pulsed neutron scattering experiments using the time-of-flight method. The device contains two sets of field programmable gate arrays and on-board microcomputers for data display and storage. The developed device can determine the time-of-flight and time-resolved neutron position data with a time range from 0 to 40 ms using a beam of pulsed neutrons at 25 Hz from an experimental facility. Operation tests were performed using test signals that simulate the neutron detector output signals. It was found that the device could separate double pulses with a time interval of 1 s; furthermore, it could measure the continuous pulses with a frequency of 1 MHz. Consequently, it was confirmed that the developed device demonstrated a counting rate capability of beyond 1 Mcps.