Recent progress in the chopper spectrometer 4SEASONS at J-PARC

梶本 亮一; 中村 充孝; 稲村 泰弘; 蒲沢 和也*; 池内 和彦*; 飯田 一樹*; 石角 元志*; 中島 健次; 河村 聖子; 中谷 健; et al.

JAEA-Conf 2015-002, p.319 - 329, 2016/02

https://doi.org/10.11484/jaea-conf-2015-002

4SEASONS () is one of the three chopper spectrometers operating in MLF at J-PARC, and covers thermal neutron region ( - meV) with relaxed resolution and high flux. The repetition rate multiplication by the Fermi chopper on this short length (18 m between the source and the sample) spectrometer enables wide-band multiple-incident-energy (multi-) measurements, which proved to be useful in observing hierarchical structures in excitations over a large energy scale. On the other hand, the upgrading work of the spectrometer has been continued since the first inelastic scattering experiment in 2009. For examples, we took several measures to suppress background, installed new detectors recently, and are developing a new Fermi chopper now. In the presentation, we show examples of scientific outputs from the spectrometer which benefit from the multi- measurements, and recent or planned upgrades of the instrument.

AMATERAS; A Cold-neutron disk chopper spectrometer

中島 健次; 河村 聖子; 菊地 龍弥; 中村 充孝; 梶本 亮一; 稲村 泰弘; 高橋 伸明; 相澤 一也; 鈴谷 賢太郎; 柴田 薫; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 80(Suppl.B), p.SB028_1 - SB028_6, 2011/05

https://doi.org/10.1143/JPSJS.80SB.SB028

アマテラスは、J-PARCの物質・生命科学実験施設に設置された冷中性子ディスクチョッパー型分光器であり、結合型水素モデレーターと新開発の高速ディスクチョッパーの組合せで、高分解能,高強度を両立させる最新鋭の中性子分光器である。今回の発表では、これまでの機器調整とユーザー利用の成果を踏まえ、アマテラスの現状と性能、そして、得られた成果の例を示す。

Irradiation effects on MgB bulk samples and formation of columner defects on high-Tc supercoductor

岡安 悟; 笹瀬 雅人; 北條 喜一; 知見 康弘; 岩瀬 彰宏; 池田 博*; 吉崎 亮造*; 神原 正*; 佐藤 浩行*; 浜谷 祐多郎*; et al.

Physica C, 382(1), p.104 - 107, 2002/10

https://doi.org/10.1016/S0921-4534(02)01206-6

新超伝導物質MgBの超伝導特性を改善するために照射効果を調べた。電子線照射は焼結体試料の粒界結合を損なうため、超伝導特性は悪くなる。一方、高エネルギー重イオン照射は、臨界電流密度ならびに不可逆磁場を改善する。また、高温超伝導体における円柱状欠陥生成メカニズムについて熱スパイクモデルを改良したTime-dependent Line Sourceモデルを適用して解析した。その結果、高速イオンが電子系に与えるエネルギーSeのうち1/4~1/3の値しか円柱状欠陥生成に寄与していないことがわかった。

High energy heavy ion irradiation damage in oxide superconductor EuBaCuO

岩瀬 彰宏; 石川 法人; 知見 康弘; 若菜 裕紀*; 道上 修*; 神原 正*; 鶴 浩二*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 146(1-4), p.557 - 564, 1998/00

https://doi.org/10.1016/S0168-583X(98)00446-7

原研VdG、タンデム、及び理研リングサイクロトロンの各加速器を用いて得られた、酸化物超伝導体EuBaCuOの高エネルギーイオン照射効果に関する最近の成果をレヴューし、照射効果のメカニズムについて議論する。

高速中性子束評価に与える中性子スペクトルの影響

飯田 浩正; 野村 正之; 安藤 弘栄; 小山田 六郎; 寺田 博海; 神原 忠則; 瑞穂 満

JAERI-M 6205, 59 Pages, 1975/08

JAERI-M-6205.pdf:1.86MB

JMTRでは、高速中性子(1MeV)の照射を目的とするキャプセルに、鉄ワイヤをフルエンスモニタとして封入し、照射試料位置での高速中性子束を評価している。1MeV以上の高速中性子束について、計算値とプルエンスモニタからの評価値とを比較した。計算は2次元拡散コードEXTERMINATOR-2を使用した。フルエンスモニタから評価する場合には、SnコードANISNで計算した高速中性子スペクトルと、Fe(n、p)Mn反応の微分断面積とを用いた。比較の結果両者はかなり良く一致することが分った。炉心全域でフルエンスモニタからの評価値は計算値に較ペ若干小さく、その比は次の様になった。すなわち燃料領域0.86反射体一層目0.96、反射体二層目0.95、反射体三層目0.74である。

4SEASONS; A High-intensity chopper spectrometer for inelastic neutron scattering at J-PARC/MLF

梶本 亮一; 中村 充孝; 横尾 哲也*; 中島 健次; 稲村 泰弘; 高橋 伸明; 丸山 龍治; 曽山 和彦; 柴田 薫; 鈴谷 賢太郎; et al.

no journal, , 

4SEASONSはJ-PARC/MLFのパルス中性子源におけるチョッパー分光器の一つである。中程度の分解能(% at )ながら300meVまでのエネルギー領域で非常に高い検出効率を実現し、高温超伝導体及びその関連物質における新奇なスピン・格子ダイナミクスによって生じる弱い非弾性散乱データを効率的に検出することを目的としている。そのために本分光器は高 (-4)スーパーミラーによる楕円型収束ガイド管を備え、長尺(2.5m)He位置敏感型検出器を真空散乱槽の内部に円筒状に配列するなどの工夫をこらしている。さらに、専用Fermiチョッパー(MAGICチョッパー)による多エネルギー同時測定やHeスピンフィルターを利用した偏極解析にも対応する。4SEASONSの建設は現在進行中であり、2008年12月に利用開始となる予定である。本発表では4SEASONSの設計及び建設の現状について報告する。

建設の進む冷中性子チョッパー型分光器・アマテラス

中島 健次; 梶本 亮一; 稲村 泰弘; 高橋 伸明; 長壁 豊隆; 脇本 秀一; 中村 充孝; 伊藤 晋一*; 相澤 一也; 鈴谷 賢太郎; et al.

no journal, , 

J-PARC、物質・生命科学実験施設の冷中性子チョッパー型分光器・アマテラスは、冷中性子熱中性子領域の非弾性散乱,準弾性散乱実験を大強度,高分解能で行うことのできる実験装置であり、2009年初頭稼働開始を目指して現在順調に建設が進んでいる。今回は、アマテラスやアマテラスに採用されている機器の詳細,アマテラスの建設の状況,アマテラスによって展開される研究の展望等を報告する。

冷中性子ディスクチョッパー型分光器; アマテラス

中島 健次; 河村 聖子; 梶本 亮一; 稲村 泰弘; 高橋 伸明; 長壁 豊隆; 脇本 秀一; 中村 充孝; 伊藤 晋一*; 相澤 一也; et al.

no journal, , 

アマテラスは、JAEAが中心となってJ-PARC、物質・生命科学実験施設に建設中の新しい冷中性子ディスクチョッパー型分光器である。パルス整形チョッパーや新しい分光方法の採用,新しく開発した高速チョッパーの導入などによって、%の高い分解能,従来の装置に比べて1桁以上高い散乱強度という従来にない性能で、冷中性子熱中性子領域の非弾性散乱,準弾性散乱実験を行うことのできる中性子散乱実験装置である。アマテラスは、共用開始を目前に整備が進められており、今回の発表では、アマテラスの概要,性能,アマテラスの建設の状況等を報告する。

Robustness estimation of neutron experimental devices against mutual power noise at experimental hall, MLF/J-PARC

田中 浩道; 吉田 登; 伊藤 幸弘; 神原 理; 岩橋 孝明; 帷子 朝彦*; 五島 毅*; 室屋 孝司*; 佐々木 泰三*; 町田 浩一*; et al.

no journal, , 

MLF供用運転時に実験データの確実な取得のため、中性子実験機器の電気ノイズに対する耐性を見積もっておく必要がある。そのためにクレーン,チョッパー等の機器の運転に同期した電源ライン及びグランドラインのノイズ評価を行った。これらの評価を行った結果、シャッターの誤操作の復旧など、非常に重要な成果が得られた。

動き出したJ-PARCチョッパー分光器「四季」

梶本 亮一; 中村 充孝; 横尾 哲也*; 稲村 泰弘; 水野 文夫; 中島 健次; 高橋 伸明; 河村 聖子; 丸山 龍治; 曽山 和彦; et al.

no journal, , 

Fermiチョッパー型非弾性散乱装置「四季」は、楕円収束型ガイド管,大面積検出器,多重同時測定法等の先進的な仕様を備え、数百meV以下の領域において従来の同種の装置に比べて測定効率の大幅な向上を目指した装置である。昨年9月に最初の中性子ビームを受け入れて以来装置調整を続けていたが、今年6月に最初の非弾性散乱測定に成功した。まだ一部整備中の機器を残すものの、すでに多重同時測定の実証に成功するなど、順調な滑り出しを見せている。本発表では装置の基本性能,整備状況などをコミッショニングの結果を交えながら紹介する。