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論文

Status of neutron spectrometers at J-PARC

梶本 亮一; 横尾 哲也*; 中村 充孝; 川北 至信; 松浦 直人*; 遠藤 仁*; 瀬戸 秀紀*; 伊藤 晋一*; 中島 健次; 河村 聖子

Physica B; Condensed Matter, 562, p.148 - 154, 2019/06

 被引用回数:3 パーセンタイル:60.07(Physics, Condensed Matter)

Seven time-of-flight quasielastic/inelastic neutron scattering instruments are installed on six beamlines in the Materials and Life Science Experimental Facility (MLF) at the Japan Proton Accelerator Research Complex (JPARC). Four of these instruments are chopper-type direct-geometry spectrometers, one is a near-backscattering indirect-geometry spectrometer, and the other two are spin-echo-type spectrometers. This paper reviews the characteristic features, recent scientific outcomes, and progress in development of MLF spectrometers.

論文

Inelastic and quasi-elastic neutron scattering spectrometers in J-PARC

瀬戸 秀紀; 伊藤 晋一; 横尾 哲也*; 遠藤 仁*; 中島 健次; 柴田 薫; 梶本 亮一; 河村 聖子; 中村 充孝; 川北 至信; et al.

Biochimica et Biophysica Acta; General Subjects, 1861(1), p.3651 - 3660, 2017/01

 被引用回数:19 パーセンタイル:17.09(Biochemistry & Molecular Biology)

1MWクラスのパルス中性子源であるJ-PARCの物質・生命科学実験施設には、23の中性子ビームラインがあり、21台の装置が稼働、建設中である。このうち6台は中性子非弾性、及び、準弾性実験のための装置であり、生命科学研究に大いに寄与するものである。

口頭

SANS study of static structure of Double-Network polymers

富永 大輝; 高田 慎一; 鈴木 淳市*; 相澤 一也; 瀬戸 秀紀; 新井 正敏

no journal, , 

生命科学を進めるうえでソフトマターは重要な物質系である。この分野の発展や複雑多相系・多成分系,非平衡系などの研究の進展には、中性子小角散乱法は大変有用だが、さらに高い空間分解能や時間分解能での高効率測定という機能が求められるようになってきている。このような科学的要請及び中性子源性能の向上という技術的背景の下、大強度陽子加速器施設(J-PARC)の物質・生命科学実験施設(MLF)でパルス中性子小中角散乱装置「大観」の開発が進められている。白色パルス中性子ビームを利用するパルス中性子小角散乱法は単色定常中性子ビームを利用する定常中性子小角散乱法と比べて広いq領域の同時測定の点で有利とされる。これを活かした広いq領域(約1$$times$$10$$^{-2}$$ 10A$$^{-1}$$)の同時測定を高効率かつ高精度に実現する「大観」の開発について、ソフトマターに主眼を置いて、高強度ダブルネットワークハイドロゲルの網目に水がどのように吸着していくかを中性子散乱の研究をもとに発表する。

口頭

水が及ぼす高分子網目構造変化

富永 大輝; 高田 慎一; 瀬戸 秀紀; 鈴木 淳市*; 相澤 一也; 新井 正敏

no journal, , 

生命科学を進める上で重要な物質系の一つであるソフトマターの発展には、中性子小角散乱法は大変有用である。さらに高い空間分解能や時間分解能での高効率測定のような科学的要請および中性子源性能の向上という技術的背景の下、大強度陽子加速器施設(J-PARC)の物質・生命科学実験施設(MLF)でパルス中性子小中角散乱装置「大観」の開発が進められている。白色パルス中性子ビームを利用するパルス中性子小角散乱法は単色定常中性子ビームを利用する定常中性子小角散乱法と比べて広いq領域の同時測定の点で有利とされる。これを活かした広いq領域(約2$$times$$10$$^{-2}$$ 10A$$^{-1}$$)の同時測定を高効率かつ高精度に実現する「大観」の開発について、水溶性高分子網目に吸着する水と高分子網目構造変化に主眼を置いて、小角中性子散乱の研究をもとに発表する。

口頭

Double Network高分子鎖近傍の水に関する研究

富永 大輝; 高田 慎一; 鈴木 淳市*; 瀬戸 秀紀; 相澤 一也; 新井 正敏

no journal, , 

生命科学を進める上でソフトマターは重要な物質系である。この分野の発展や複雑多相系・多成分系,非平衡系などの研究の進展には、中性子小角散乱法は大変有用だが、さらに高い空間分解能や時間分解能での高効率測定という機能が求められるようになってきている。このような科学的要請および中性子源性能の向上という技術的背景の下、大強度陽子加速器施設(J-PARC)の物質・生命科学実験施設(MLF)でパルス中性子小中角散乱装置「大観」の開発が進められている。白色パルス中性子ビームを利用するパルス中性子小角散乱法は単色定常中性子ビームを利用する定常中性子小角散乱法と比べて広いq領域の同時測定の点で有利とされる。これを活かした広いq領域(約1$$times$$10$$^{-2}$$10A$$^{-1}$$)の同時測定を高効率かつ高精度に実現する「大観」の開発について、ソフトマターに主眼を置いて、高強度ダブルネットワークハイドロゲルの網目に水がどのように吸着していくかを中性子散乱の研究をもとに発表する。

口頭

The Suite of neutron spectrometers in J-PARC

梶本 亮一; 中村 充孝; 柴田 薫; 山田 武*; 遠藤 仁*; 伊藤 晋一*; 横尾 哲也*; 中島 健次; 河村 聖子; 川北 至信; et al.

no journal, , 

MLF has 6 inelastic neutron scattering and quasi-elastic neutron scattering instruments in MLF. 4SEASONS and HRC are Fermi chopper type direct geometry spectrometers, and AMATERAS is one of a disk chopper type. POLANO is a chopper spectrometer capable to use polarized neutron. DNA is a near-back scattering spectrometer with a pulse-shaping chopper, and available to measure at $$mu$$eV resolution. Neutron spin echo spectrometer VIN ROSE includes 2 instruments, MIEZE type and NRSE type. With these instruments, MLF gives opportunities to perform experiments in widely spread fields including solid state physics, amorphous materials and liquids, soft and biological matters, as well as industrial applications such as tire rubbers and battery materials. In this presentation, we review the characteristic features of these 6 instruments and scientific opportunities realized by the instruments.

口頭

MLF中性子分光器の現状

梶本 亮一; 横尾 哲也*; 中村 充孝; 柴田 薫; 川北 至信; 松浦 直人*; 遠藤 仁*; 瀬戸 秀紀*; 伊藤 晋一*; 中島 健次; et al.

no journal, , 

J-PARC・MLFでは現在21台の中性子実験装置が稼働または整備中であるが、そのうち6台が非弾性・準弾性散乱装置である。これら6台の特徴の異なる装置の組み合わせによって、MLFでは固体物理、非晶質、液体、ソフトマター、生体物質から工業材料まで幅広いダイナミクス研究が可能になる。既に稼働して久しい直接配置チョッパー型分光器のBL01四季、BL12 HRC、BL14アマテラス、および、逆転配置背面反射型分光器のBL02 DNAからは、スピン-軌道秩序系におけるスピン-軌道結合励起、ブリルアン散乱測定による金属磁性体のスピン波の観測を通したベリー位相の観測、三角格子反強磁性体における階層的磁気励起、超イオン伝導体の準弾性散乱測定によるリチウムイオンの拡散現象等、多くの重要な研究成果が生まれている。さらに順調にコミッショニングを続けていたスピンエコー分光器群BL06 VIN ROSEも2017B期よりいよいよユーザー利用を開始し、偏極チョッパー分光器BL23 POLANOもコミッショニングを開始した。本発表ではこれらMLFの中性子分光器群の特徴と目指すサイエンス、そして、装置整備・研究成果の最新のトピックスを総覧する。

口頭

Suite of the neutron spectrometers in J-PARC MLF

梶本 亮一; 横尾 哲也*; 中村 充孝; 川北 至信; 松浦 直人*; 遠藤 仁*; 瀬戸 秀紀*; 伊藤 晋一*; 中島 健次; 河村 聖子

no journal, , 

There are 6 inelastic scattering neutron beamlines in the Materials and Life Science Facility (MLF) in the Japan Proton Accelerator Research Complex (J-PARC), covering a wide dynamic range from 10$$^{-4}$$ meV to 10$$^{3}$$ meV. A high energy part above sub-meV is covered by 4 direct-geometry spectrometers: HRC, AMATERAS, 4SEASONS, and POLANO, while $$mu$$eV and sub-$$mu$$eV dynamics are covered by an indirect-geometry spectrometer DNA and the spin echo instrument suite VIN ROSE, respectively. The suite of these 6 spectrometers in MLF now contributes the scientific research activities, and produced scientific outcomes in a diverse research fields such as superconductivities, quantum spin systems, energy materials, amorphous materials, liquids, and soft and biological matters. In this presentation, we review the major specifications, recent upgrades, and outcomes of the MLF neutron spectrometers.

口頭

J-PARC MLFの非弾性・準弾性中性子散乱装置

梶本 亮一; 横尾 哲也*; 中村 充孝; 川北 至信; 松浦 直人*; 遠藤 仁*; 瀬戸 秀紀*; 伊藤 晋一*; 中島 健次; 河村 聖子

no journal, , 

J-PARC・MLFには6ビームライン・7台の非弾性・準弾性装置が設置され、物質中の原子・スピンのダイナミクスの研究に供されている。サブmeV以上のエネルギー領域は4台の直接配置型分光器HRC,アマテラス,四季,POLANOが担っている。HRCは高エネルギー・高分解能の測定が可能なフェルミチョッパー分光器、アマテラスは冷中性子に最適化されたディスクチョッパー分光器、四季は分解能は控えめながら高強度・高測定効率を目指したFermiチョッパー分光器である。POLANOは上記3台にはない中性子偏極解析オプションを備えるFermiチョッパー分光器である。一方、より低エネルギー側を担う装置がDNAとVIN ROSEである。逆転配置型分光器DNAは背面反射配置の結晶アナライザーにより$$mu$$eV $$sim$$ meV領域の実験が可能である。MIEZE型とNRSE型の2台からなる中性子共鳴スピンエコー分光器群VIN ROSEはサブ$$mu$$eVまでもの低いエネルギー領域をカバーする。このようにMLFの中性子分光器群は互いに補完する関係にあり、合わせて10$$^{-4}$$meVから10$$^{3}$$meVまでの広いエネルギースケールの研究を可能としている。その研究対象は超伝導体,量子スピン系,エネルギー材料,非晶質材料,液体,ソフトマター,生体物質等,多岐にわたる。本発表では各装置の主な仕様、最近の整備・高度化および研究成果について総覧する。

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