Development and application of He neutron spin filters at J-PARC MLF

J-PARC MLFにおけるHe中性子スピンフィルターの開発と利用

奥 隆之   

Oku, Takayuki

パルス中性子を効率的に利用することを目的とし、He中性子スピンフィルター(HeNSF)の開発を行っている。HeNSFは特に数十meV以上の中性子に対して有効である他、大きな立体角をカバーし、中性子を本来の軌道から偏向させることなく偏極させることができるため、SANSや反射率計のアナライザーに適している。さらに、HeNSFは、透過中性子の投影像を劣化させることなく、大きなサイズの中性子ビームを偏極することができるため、最近開発された偏極パルス中性子を用いた磁場イメージング技術の応用において重要なデバイスとなる。HeNSFをJ-PARCのようなパルス中性子実験施設での実験に適用するためには、高エネルギーガンマ線や中性子を遮蔽する厚くかさばる放射線遮蔽体の中に設置されるため、システムの安定性とセットアップや操作の容易性が重要である。本講演では、J-PARC MLFにおけるHeNSFの開発・適用状況について報告する。

We have been developing a He neutron spin filter (NSF) for the efficient utilization of pulsed neutrons, since the He NSF is effective for neutrons in the wide energy range. The He NSF is effective especially for neutrons with energy higher than several-tens-meV. It also can cover a large solid angle and polarize neutrons without deflecting them from their original trajectory, it is suitable for the analyzer for SANS and reflectometer instruments. In addition, the He NSF will be a key device in the application of recently developed magnetic field imaging technique by using polarized pulsed neutrons, since it can polarize a thick neutron beam without deteriorating projection image of the transmitted neutrons. In order to apply the He NSF to experiments at a pulsed neutron experimental facility such as the J-PARC, it is important to make the system stable and easy to setup and operate, because the system is located inside thick and bulky radiation shields for high energy gamma ray and neutrons. In this talk, we will report the development and application status of the He NSF at J-PARC MLF.