Development and application of a He neutron spin filter at J-PARC

奥平 琢也; 奥 隆之; 猪野 隆*; 林田 洋寿*; 吉良 弘*; 酒井 健二; 廣井 孝介; 高橋 慎吾*; 相澤 一也; 遠藤 仁*; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 977, p.164301_1 - 164301_8, 2020/10

https://doi.org/10.1016/j.nima.2020.164301

We are developing a neutron polarizer with polarized He gas, referred to as a He spin filter, based on the Spin Exchange Optical Pumping (SEOP) for polarized neutron scattering experiments at Materials and Life Science Experimental Facility (MLF) of Japan Proton Accelerator Research Complex (J-PARC). A He gas-filling station was constructed at J-PARC, and several He cells with long spin relaxation times have been fabricated using the gas-filling station. A laboratory has been prepared in the MLF beam hall for polarizing He cells, and compact pumping systems with laser powers of 30 W and 110 W, which can be installed onto a neutron beamline, have been developed. A He polarization of 85% was achieved at a neutron beamline by using the pumping system with the 110 W laser. Recently, the first user experiment utilizing the He spin filter was conducted, and there have been several more since then. The development and utilization of He spin filters at MLF of J-PARC are reported.

C-axis critical current of a PrFeAsO single crystal

柏谷 裕美*; 白井 一実*; 松本 哲郎*; 柴田 肇*; 神原 浩*; 石角 元志; 永崎 洋*; 伊豫 彰*; 社本 真一; 黒沢 格*; et al.

Applied Physics Letters, 96(20), p.202504_1 - 202504_3, 2010/05

https://doi.org/10.1063/1.3427464

高圧合成されたPrFeAsO単結晶のc軸伝導特性をs字型ジャンクションを用いて調べられた。50Kで観測された約120倍の抵抗の異方性は、電子状態の異方性の存在を示している。c軸方向の得られた臨界電流密度は、2.910A/cmであり、BiSrLaCuOの値よりも2ケタ高いものとなっている。

断層周辺岩盤中の水みちに関する調査

神原 洋*; 一ノ瀬 孜*

JNC TJ7420 2005-045, 135 Pages, 2001/03

JNC-TJ7420-2005-045.pdf:25.79MB

断層破砕帯周辺の過去の水みちの三次元的な分布および割れ目と水みちの地応力の関係に関する情報を収集する目的で,熱水性鉱脈型鉱床の代表である豊羽鉱床を対象にして,文献調査および現地調査を実施した。さらに,文献調査で収集した地質・鉱床に関する基礎データ(坑道の天盤のスケッチ,試錐柱状図,地質鉱床図等)を補足して,調査結果を整理し,豊羽鉱床における裂罅およびその周辺岩盤の割れ目の分布の特徴と,周辺岩盤の水理地質的特徴について整理した。鉱化作用は断層系の中の特殊な構造的部分に集中しており,鉱脈の組織は断続的な沈殿の歴史を記録している。そのため,浅熱水性鉱脈は断裂・裂罅の水みちの化石と認識できるので,地下深部における熱水循環に関するナチュラルアナログとしての価値が高いと考えられる。豊羽鉱床では,鉱化作用を伴う熱水活動が2百万年にわたって,現在まで継続していたことが最近のK-Ar年代測定で示されている。鉱脈の内部組織から,裂罅形成・開口鉱石の沈殿・膠結が繰り返し起こったことが理解できる。すなわち,脈は裂罅開口・充填・破壊といった複雑な応力場の段階的な歴史の産物である。

L X-ray spectra of Fe and Cu by 0.75 MeV/u H, He, Si and Ar ion impacts

影山 拓良*; 川面 澄*; 高橋 竜平*; 荒井 重義*; 神原 正*; 大浦 正樹*; Papp, T.*; 金井 保之*; 粟谷 容子*; 竹下 英文; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 107(1-4), p.47 - 50, 1996/00

https://doi.org/10.1016/0168-583X(95)00838-1

高速のイオン-原子衝突では内殻電子の励起・電離が起きる。KX線については従来多くの研究があるが、LX線は複雑な遷移を有するため研究例が少ない。本研究では、0.75MeV/uのH, He, SiおよびArイオンによってFe及びCuターゲットから放出されるLX線スペクトルを高分解能結晶分光器を用いて測定した。その結果、H及びHeに較べてSiやArイオンではスペクトルがより複雑な構造を持つことが分かった。理論計算との比較から、多重空孔の生成がスペクトルの複雑化の原因であることを明らかにした。

High Rydberg and Auger electrons from fast projectile ions studied by zero-degree electron spectroscopy

川面 澄*; 左高 正雄; 楢本 洋; 今井 誠; 小牧 研一郎*; 山崎 泰規*; 黒木 健郎*; 金井 保之*; 神原 正*; 粟屋 容子*; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 53(4), p.421 - 425, 1991/04

https://doi.org/10.1016/0168-583X(91)95419-E

高エネルギー(64MeV、90MeV)多価イオン(S,S,Sc)と原子・固体との衝突において0度方向(ビーム方向)に放出される2次電子のエネルギースペクトルを測定した。そのスペクトルの中で入射イオンから放出される電子に着目して研究を行なった。S、Scイオンからのスペクトル線は2p空孔に起因する遷移による多くの線から構成され、Sイオンからのものは1s2pnlからのコスタークロニッヒ遷移によるスペクトル線で構成されているものと同定された。さらに固体ターゲットと気体ターゲットの違いによるイオンの励起過程の変化、3電子が関与するオージェ過程について議論された。

高エネルギー分解能Si結晶アナライザー背面反射型分光器DNAの装置仕様検討と建設計画,2

柴田 薫; 高橋 伸明; 中島 健次; 神原 理; 川北 至信*; 佐藤 卓*; 筑紫 格*; 中川 洋; 藤原 悟; Mezei, F.*; et al.

no journal, , 

Si完全結晶ウエハを結晶アナライザーに用いる背面反射型逆転配置飛行時間型分光器としてダイナミクス解析装置DNAは、原子, 分子, スピンのナノ秒オーダーの運動を測定する目的で、J-PARC物質・生命科学実験施設(MLF)に昨年度平成20年度から建設が進められている。DNA分光器は、結合型中性子源から取り出された中性子ビーム(BL02)を高性能スーパーミラーガイド管によって輸送し、途中複数のディスク・チョッパーによってそのビームを整形,入射中性子波長範囲を調整し、線源から42m離れた位置に置かれる実験試料に入射させる。試料から約2.3m離れた位置に試料中心を取り囲むようにSi結晶アナライザーユニットが設置され、試料から散乱された中性子線のうちブラッグ反射条件に合うエネルギーの中性子線のみを反射し、試料位置近傍の上下に設置された中性子検出器に検出させる。約1micro eVの高エネルギー分解能を実現し、ナノ秒オーダーの原子・スピンの運動を測定する広い分野の研究成果が期待されている。最終検討を進めている装置仕様及び建設計画について報告する。

背面反射型Si結晶アナライザー分光器DNAの建設状況報告

柴田 薫; 高橋 伸明; 川北 至信; 中島 健次; 神原 理; 稲村 泰弘; 中谷 健; 相澤 一也; 曽山 和彦; 及川 健一; et al.

no journal, , 

背面反射型Siアナライザー分光器DNAは、J-PARC物質・生命科学実験施設(MLF)結合型モデレータビームラインBL02にSi完全結晶ウエハを結晶アナライザーに用いる背面反射型逆転配置飛行時間型分光器として、約1eVの高エネルギー分解能を実現し、原子,分子,スピンのナノ秒オーダーの運動を測定する目的で本格的に建設が進められている。研究成果の期待される分野としては、生体関連物質の機能解明,高分子等のソフトマター物質,電池材料,触媒材料等の機能性材料の開発,磁性物質等が検討されている。建設計画は平成21年度から3年間の予算で建設することが決定し現在(H22.11)ビームライン遮蔽体の設置中である。装置建設の完成は、平成23年6月頃を目標として、その後約半年間、コミッショニングを行い、平成24年4月以降供用運転を開始する予定である。

The Near backscattering Si crystal analyzer spectrometer DNA at J-PARC; Construction status and commissioning

柴田 薫*; 高橋 伸明; 川北 至信; 蒲沢 和也*; 山田 武*; 中島 健次; 稲村 泰弘; 中谷 健; 神原 理; 相澤 一也; et al.

no journal, , 

The Si crystal analyzer backscattering spectrometer DNA is under construction at the port BL02 at the summer 2011. This type spectrometer covers the area of the micro-eV energy range in the Q-E space, where it is expected to explore sciences on atomic, molecular and spin dynamics in the nanosecond time range. The main construction of DNA will be completed at the end of November 2011, and then the commissioning will start either of off beam and on beam for about 4 months. Some preliminary user program will start from the mid of March 2012. This report will show mainly construction status for the BL02 beam line at the end of October 2011 and commissioning schedule in FY2011.