Demonstration of magnetic field imaging in a permalloy film with neutron spin phase contrast imaging

林田 洋寿; 山崎 大; 海老沢 徹*; 丸山 龍治; 曽山 和彦; 田崎 誠司*; 日野 正裕*; 松林 政仁

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 634(1, Suppl.), p.S90 - S93, 2011/04

https://doi.org/10.1016/j.nima.2010.06.363

中性子スピン干渉計では、入射中性子がスピンアップ及びスピンダウンの2つの固有状態に分波される。分波された状態で磁場中を通過すると2固有状態間に位相差が生じ、これはスピン干渉計の干渉縞の位相として観測される。2固有状態間の位相差は中性子が通過する領域の磁場積分値に比例し、これに応じて干渉縞の位相シフトが観測される。この性質及びスピン干渉計に2次元検出器を導入することで磁場の可視化が可能となる。そこでわれわれは厚さ0.1mmのパーマロイ薄膜を試料として、応力有り無しでのパーマロイ薄膜内における磁場変化の可視化を試みた。実験は日本原子力研究開発機構、3号炉内のC3-1-2-2, MINE2ポートで行われた。実験では薄膜を折り曲げることで応力を加え、折り曲げ角度45, 180、及び折り曲げ無しの3種類の試料を準備した。実験の結果、折り曲げた領域において、折り曲げ角度が大きくなるにつれ、飽和磁化の減衰及び漏れ磁場の増加を可視化することに成功した。

Effect of interfacial roughness correlation on diffuse scattering intensity in a neutron supermirror

丸山 龍治; 山崎 大; 海老沢 徹*; 曽山 和彦

Journal of Applied Physics, 105(8), p.083527_1 - 083527_8, 2009/04

https://doi.org/10.1063/1.3108542

スーパーミラーを用いる中性子ビーム集光法は、反射における色収差がないのでJ-PARC等のパルス中性子源に適している。しかし、スーパーミラーからの反射ビームには入射角と反射角が等しくない散漫散乱成分が含まれる。NiC/Tiスーパーミラーからの散漫散乱強度はNi/Tiのそれよりも1桁以上小さく、集光素子への応用に適している。本研究では、Ni及びNiC膜の結晶構造とNi/Ti及びNiC/Ti多層膜の界面構造の解析を行い、スーパーミラーからの散漫散乱強度を抑えるには面内の相関長が小さく面間の相関長が大きい多層膜が有効であるという散漫散乱抑制のメカニズムを解明した。

Supermirror coatings for the new spallation source J-PARC

丸山 龍治; 山崎 大; 海老沢 徹*; 日野 正裕*; 曽山 和彦

Proceedings of 18th Meeting of the International Collaboration on Advanced Neutron Sources (ICANS-18) (CD-ROM), p.197 - 200, 2007/00

中性子スーパーミラーは、研究用原子炉や核破砕型パルス中性子源で発生する中性子を効率的に実験装置まで輸送し、さらに必要な位置で分岐及び集束させるうえで重要となる中性子光学素子である。J-PARCにおける大強度パルス中性子源等で用いられる中性子光学機器の製造のために、0.2mの成膜可能面積を持つ大面積イオンビームスパッタ装置が導入され、これを用いたスーパーミラー開発が行われている。その結果、高臨界角スーパーミラーについてはNiの6.7倍の臨界角を持つ(臨界角における反射率は23%)ものが、高反射率スーパーミラーについてはNiC/Ti多層膜の導入により、Niの3倍の臨界角までの全域で87%以上の高反射率のスーパーミラーの試作にそれぞれ成功した。これらの開発方法及び実験結果について報告する。

JRR-3M冷中性子実験孔C2-3における中性子スペクトル及び中性子束の測定

川端 祐司*; 海老沢 徹*; 田崎 誠司*; 鈴木 正年; 曽山 和彦

JAERI-Research 2000-019, p.20 - 0, 2000/03

JAERI-Research-2000-019.pdf:0.83MB

研究用原子炉JRR-3Mでは、従来考えられていた冷中性子よりさらに長波長中性子を利用した新しい実験が提案されるようになってきた。このような傾向に対応するため、より長波長領域までの中性子スペクトル測定及び中性子束測定を冷中性子実験孔(C2-3)において行った。中性子スペクトルは、飛行時間法と-2法を併用することにより、従来より長波長領域まで大きく延長した波長4.5nmまで測定した。その結果、この範囲では急激なスペクトル変化はなく、この領域の中性子が利用可能であることが確認された。また、金箔放射化法による中性子束絶対測定の結果は2.310n/cm/sとなった。約10年前のJRR-3M建設当時の特性測定の結果と比較すると、測定位置が原因と考えられる以上の差異はなく、経年劣化による影響はほとんどないことが確認された。

イオンビームスパッタリング法によるNiC/Ti多層膜中性子スーパーミラーの作成とその特性

曽山 和彦; 鈴木 正年; 海老沢 徹*

JAERI-Research 98-067, 61 Pages, 1998/10

JAERI-Research-98-067.pdf:6.88MB

本研究は、Ni/Tiスーパーミラーの高反射率化を目的として、Ni膜にCを混入させることにより、Ni/Ti多層膜の界面粗さを低減させ、反射率を増加させるための多層膜作成技術の開発を目的としている。イオンビームスパッタリング法を用いて、C混入率を変化させたNiC薄膜及びNiC/Ti多層膜を作成し、X線回折法、X線光電子分析法、透過型電子線顕微鏡、中性子反射法、極微小電子線解析法によりその特性を調べた。その結果、C混入によるNi膜の微結晶化が確認されるとともに、最適C混入率が、NiC化合物の形成される約30%と推定された。そして、最適C混入率条件でニッケルの2倍の全反射臨界角を有するスーパーミラーを作成したところ、90%以上の高反射率スーパーミラーを作成することができた。

Neutron reflectometer (C3-1-2) at the JRR-3M reactor at JAERI

海老沢 徹*; 田崎 誠司*; 大竹 淑恵*; 船橋 晴彦*; 曽山 和彦; 鳥飼 直也*; 松下 裕秀*

Physica B; Condensed Matter, 213-214, p.901 - 903, 1995/00

https://doi.org/10.1016/0921-4526(95)00318-4

JRR-3の冷中性子導管(C3-1-2)に設置された中性子反射計の特性及び応用について報告する。中性子反射計は、鏡面化した試料の表面で中性子を全反射させ、中性子反射率の遷移運動量依存性を測定することにより、試料表面に垂直方向の原子配列についてナノメータ領域で情報が得られる装置である。本装置の特長は、入射中性子波長が12.6であることから、大きな入射角での測定が可能で、低い遷移運動量領域での研究及びオフ・スペキュラーな現象に関する研究に有利である。本装置における試料は、垂直方向に設置される。本報告では、本装置を用いたV/Ti多層膜及び高分子共重合体の研究例についても述べる。

可変プロトン比イオン源の開発

渡邊 和弘; 大楽 正幸; 海老沢 昇; 堀池 寛; 井上 多加志; 北村 繁; 小又 将夫; 倉島 徹*; 水野 誠; 大賀 徳道; et al.

JAERI-M 88-022, 26 Pages, 1988/02

JAERI-M-88-022.pdf:0.79MB

JT-60の実験において、低密度プラズマ領域での中性子入射(NBI)による加熱実験範囲を拡大しHモード生成を容易にするための実験を効果的に行なう必要が生じた。そのためには、中性粒子ビームのプワーを維持しつつエネルギーを下げて突抜量を減らす必要がある。一つの方法としてイオン源のプロトン比を下げ低エネルギーのビームとなる分子イオンの比率を高めてやる方法がある。これは同時に入射パワーを増大させる方法である。そこで、JT-60NBI予備イオン源を改造してプロトン比の可変範囲を拡張する実験をおこなった。

Japanese Contributions to IAEA INTOR Workshop,Phase 2A; Chapte VII:Impurity Control and First Wall-Engineering

平岡 徹; 藤沢 登; 西尾 敏; 中村 博雄; 曽根 和穂; 前野 勝樹; 山本 新; 大塚 英男; 阿部 哲也; 深井 佑造*; et al.

JAERI-M 82-174, 309 Pages, 1982/11

JAERI-M-82-174.pdf:5.54MB

IAEA、INTORワークショップ、フェーズ2Aにおける日本の検討成果をまとめた報告書の一部をなすものである。不純物制御の方式として、本フェーズにおいては、ポンプリミターを中心に検討を行った。ポンプリミターとしては、ダブルエッジ型、曲面板方式を採用した。表面材料および基盤材料について検討評価を行った。材料選定に際しては、スパッタリング、プラズマディスラプション時における挙動、熱特性、電磁気特性、基盤への接続方式などを総合的に評価した。また、新しく開発されたSiCの第1壁への応用も検討した。

中性子多層膜ミラーの散漫散乱測定

丸山 龍治; 山崎 大; 海老沢 徹*; 曽山 和彦

no journal, , 

曲面ミラーによって中性子ビームを集光する際には、スーパーミラーでの反射における散漫散乱が問題となるが、NiC/Tiスーパーミラーからの散漫散乱強度はNi/Tiのそれよりも1桁以上小さく、集光素子への応用に適していることがわかった。層厚及び層数の異なるNi/Ti, NiC/Ti多層膜ミラーに対して中性子散漫散乱測定を行ったところ、Bragg条件を満たさない領域での散漫散乱強度に1桁程度の差が生じるという結果が得られた。これは、NiC/Ti多層膜では、界面の面間の相関長がNi/Tiのそれよりも大きく、各々の界面からの散漫散乱成分がBragg条件を満たさない場合に弱め合うためである。本発表では、上記スーパーミラーの性能,Ni/Ti及びNiC/Ti多層膜の散漫散乱測定結果、さらにNiC/Ti多層膜導入によって散漫散乱が抑えられるメカニズムについて議論する。

標準核物質(LSDスパイク)の調製と評価,2; 評価

角 美香; 高松 舞*; 海老沢 徳幸; 阿部 勝男; 影山 十三男; 千葉 正彦; 中沢 博明; 鈴木 徹; 甲地 友和*; 櫛桁 義幸*; et al.

no journal, , 

同位体希釈質量分析法(IDMS)によるPu, U分析にはLSD(Large Size Dried)スパイクと呼ばれる標準物質が必要である。この調製にあたり、原料物質(一次標準核物質)の効率的利用と原子力機構保有のMOXより分離精製したPuの有効性を確認するため、原子力機構及び日本原燃において共同研究を実施した。「標準核物質(LSDスパイク)の調製と評価(1)調製・試験」で報告する、六ヶ所再処理工場において実試料を用いたLSDスパイクの試験結果について、GUM(Guide to the expression of Uncertainty in Measurement)に基づく不確かさの評価を行った。また通常量の1/2量で調製したLSDスパイク、及び原子力機構にて保有しているMOXより分離精製したPuを原料として調製したLSDスパイクについて、それぞれ統計的に評価し、これらLSDスパイクの有効性を確認した。