Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
BWO
Nagl, J.*; Flavi
n, D.*; Hayashida, S.*; Povarov, K. Y.*; Yan, M.*; 村井 直樹; 河村 聖子; Simutis, F.*; Hicken, T. J.*; Luetkens, H.*; et al.
Physical Review Research (Internet), 6(2), p.023267_1 - 023267_18, 2024/06
We investigate the rare-earth-based frustrated quantum antiferromagnet PrBWO, previously considered a spin-liquid candidate. Our experimental and theoretical analysis reveals that its ground state is better described as a quantum paramagnet, governed by an Ising model in a transverse field. While in-plane correlations exist, the dominant interactions form frustrated triangular spin tubes via competing ferro-antiferromagnetic bonds. The system's thermodynamic and dynamic properties are significantly influenced by hyperfine interactions and weak structural disorder.
CoGa
films窪田 崇秀*; 高野 大地*; 小田 洋平*; Mohanty, S.*; 伊藤 啓太*; 松木 充弘*; 林田 誠弘*; Sun, M.*; 竹田 幸治; 斎藤 祐児; et al.
Physical Review Materials (Internet), 6(4), p.044405_1 - 044405_12, 2022/04
被引用回数：7 パーセンタイル：46.06(Materials Science, Multidisciplinary)This study focuses on an inverse-type Heusler alloy, MnCoGa (MCG), with a small off-stoichiometry (
), showing perpendicular magnetic anisotropy (PMA). We observed a relatively large uniaxial magnetocrystalline anisotropy constant (
) on the order of 10
J/m
at room temperature in the MCG films with a small tetragonal distortion of a few percent. X-ray magnetic circular dichroism (XMCD) was employed to get insight into the origin for the PMA. Negligible angular variation of the orbital magnetic moment evaluated using the XMCD spectra suggested a minor role of the so-called Bruno's term to . The origin of the PMA was discussed based on the second-order perturbation theory in terms of the spin-orbit coupling, and first principles calculations, claiming that the mixing of the occupied 
- and the unoccupied 
-spin states is responsible for the PMA of the MCG films.
及川 健一; Su, Y. H.; 鬼柳 亮嗣; 川崎 卓郎; 篠原 武尚; 甲斐 哲也; 廣井 孝介; Harjo, S.; Parker, J. D.*; 松本 吉弘*; et al.
Physica B; Condensed Matter, 551, p.436 - 442, 2018/12
被引用回数：6 パーセンタイル：26.66(Physics, Condensed Matter)We are promoting for practical product observation by the energy-resolved neutron imaging method using high-intensity pulsed neutrons at J-PARC, under the Photon and Quantum Basic Research Coordinated Development Program from the Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology, Japan. Bragg edge imaging, one of the energy-resolved neutron imaging methods for visualizing material properties, was applied to feasibility study of the temperature distribution of copper rod, complementary study of the texture and strain distribution of bent steel plates using neutron diffraction and EBSD, and so on. Outline of results obtained by these imaging experiments will be presented.
Su, Y. H.; 及川 健一; 篠原 武尚; 甲斐 哲也; 廣井 孝介; Harjo, S.; 川崎 卓郎; Gong, W.; Zhang, S. Y.*; Parker, J. D.*; et al.
Physics Procedia, 88, p.42 - 49, 2017/06
被引用回数：5 パーセンタイル：87.16(Instruments & Instrumentation)The influences of bending deformation and subsequent subzero treatment on the martensite transformation behaviors in a metastable austenitic alloy Fe-25Ni-0.4C were investigated by the time-of-flight (TOF) neutron Bragg-edge transmission (BET) imaging method. Two-dimensional (2D) maps of martensite phase volume fractions and texture variations due to residual stress and lowering the temperature of the bent samples before and after subzero treatment were obtained by Bragg-edge spectral analysis. The obtained phase volume fractions were quantitatively compared with those determined by neutron diffraction.
甲斐 哲也; 廣井 孝介; Su, Y. H.; 篠原 武尚; Parker, J. D.*; 松本 吉弘*; 林田 洋寿*; 瀬川 麻里子; 中谷 健; 及川 健一; et al.
Physics Procedia, 88, p.306 - 313, 2017/06
被引用回数：7 パーセンタイル：92.02(Instruments & Instrumentation)Neutron resonance thermometry, which measures material temperature by analyzing the Doppler broadening of a neutron resonance peak, is one of the applications of energy-resolved neutron imaging at RADEN of J-PARC. Although this technique is promising, advantages and disadvantages have not been discussed in practical applications. The authors measured neutron transmission rates of tantalum and tungsten foils in a heater chamber up to 300 degrees Celsius at RADEN. The energy-dependent neutron transmission rates with different statistics were obtained after the measurements by selecting arbitrary measuring intervals from one measurement, and the temperatures of the foils were estimated from those transmission rates with different statistics. The reliability of the neutron resonance thermometry with statistical accuracy, irradiation time and spatial resolution are discussed.
甲斐 哲也; 原田 正英; 及川 健一; 酒井 健二; 前川 藤夫; 大井 元貴; 篠原 武尚; 相澤 一也; 高田 慎一; 新井 正敏; et al.
no journal, ,
J-PARCに設置された中性子源特性試験装置(NOBORU)を用いたパルス中性子によるイメージング技術の開発が2008年12月より始まった。最初の3か月における結果,将来の研究計画、及びJ-PARCでの新しいイメージング装置についての議論を紹介する。
篠原 武尚; 甲斐 哲也; 及川 健一; 瀬川 麻里子; 中谷 健; 廣井 孝介; Su, Y. H.; 林田 洋寿*; Parker, J. D.*; 松本 吉弘*; et al.
no journal, ,
The first pulsed neutron imaging instrument "RADEN" has been constructed at beam line BL22 of the Materials and Life Science Experimental Facility (MLF) at J-PARC. RADEN is focused on the full operation of energy-resolved neutron imaging experiments together with the typical neutron radiography/tomography, and consequently is expected not only to support a wide area of nondestructive inspection studies but also to develop a new research field by means of new neutron imaging techniques using energy dependent transmission analysis. The construction of RADEN was completed in 2014, and started on-beam commissioning. In this presentation, we report the current status of the new pulsed neutron imaging instrument RADEN at J-PARC.
Su, Y. H.; 及川 健一; 篠原 武尚; 甲斐 哲也; 廣井 孝介; 林田 洋寿*; Zhang, S.*; Parker, J. D.*; 松本 吉弘*; 佐藤 博隆*; et al.
no journal, ,
Induction hardening is an important heat-treatment technique that can be used to harden only selected portions of an object, providing excellent mechanical properties such as high wear resistance and fatigue strength. We have applied the time-of-flight neutron transmission imaging technique to investigate the residual strain and the microstructure distribution in a typical induction-hardened gear. The experiment was performed at RADEN, BL22, at the J-PARC/MLF. The measured Bragg-edge transmission (BET) spectra of the ferrite (110) edges were fitted using the RITS code. The crystal lattice plane spacing in the tooth is larger than that in the gear body due to the harder fine-grained martensitic structure. A comparison of 2D maps of the residual strain and microstructure obtained by BET to the hardening case depth (Vickers hardness distribution) of the gear will be presented.
甲斐 哲也; 原 かおる*; 松本 吉弘*; Parker, J.*; 廣井 孝介; 瀬川 麻里子; 篠原 武尚; 林田 洋寿*; Zhang, S.*; 及川 健一; et al.
no journal, ,
市販のリチウムイオン電池を対象に共鳴中性子イメージングを行い、従来の中性子ラジオグラフィ法では困難であったリチウムイン電池中のコバルト及びマンガンの空間分布を可視化した。
篠原 武尚; 廣井 孝介; 林田 洋寿*; Su, Y. H.; 甲斐 哲也; Parker, J. D.*; Sales, M.*; Strobl, M.*; Schmidt, S.*; 鬼柳 善明*
no journal, ,
Magnetic field imaging using polarized neutrons is an attractive technique for neutron imaging due to its capability to study magnetic field distributions not only in free space but also inside bulk materials. The use of a pulsed neutron beam with the polarization imaging technique allows us to analyze the wavelength dependent polarization efficiently and precisely and enables us to evaluate accumulated field strength along the beam trajectory. Recently, we have constructed a 3D polarization analysis apparatus at the RADEN beam line of the J-PARC Materials and Life Science Experimental Facility, which is the world's first dedicated pulsed neutron imaging instrument. In this presentation, we will introduce our pulsed polarized neutron imaging technique and show results of recent application studies and technical development.
Su, Y. H.; 及川 健一; 篠原 武尚; 甲斐 哲也; 廣井 孝介; 林田 洋寿*; Parker, J. D.*; Zhang, S.*; 松本 吉弘*; 佐藤 博隆*; et al.
no journal, ,
In order to examine the application of the BET imaging to nondestructive inspection of engineering products, we performed the BET imaging experiments for plastically bent plates composed of a ferritic steel (FS) and a duplex stainless steel (DSS) by using the high-intensity pulsed neutrons at J-PARC. 2D maps of the crystallographic texture, crystallite size, and volume fraction distribution were obtained by analysis of BET spectra. The obtained results were confirmed to be in good agreement with those obtained from well-developed methods neutron diffraction and EBSD microscopic observations. Then, we applied the BET imaging to clarify the martensite transformation in a Fe-25Ni-0.4C alloy. The inhomogeneous martensite transformation effected by deformation and subsequent subzero treatment was quantitatively evaluated successfully. Recently, we applied this technique to investigate the residual strain and the microstructure distribution in the practical product gears.
Su, Y. H.; Gong, W.*; 篠原 武尚; Parker, J. D.*; 及川 健一; 甲斐 哲也; 廣井 孝介; 林田 洋寿*; 松本 吉弘*; 鬼柳 善明*; et al.
no journal, ,
Deformation twinning plays an important role in deformation processes of hexagonal-close-packed (hcp) metals. The relatively new technique, time-of-flight (TOF) neutron Bragg-edge transmission (BET) imaging, is a non-destructive investigation method to quantitatively visualise the two-dimensional (2D) distribution of the microstructure. For deepening the understanding of the deformation twin mechanisms, we conducted the BET imaging experiment to quantify the deformation of magnesium (Mg) and its alloy, respectively. Compressions of the rectangular-shaped samples were carried out using a loading machine with different strain. The pulsed neutron transmission imaging experiments were performed at BL22 RADEN of Materials and Life Science Experimental Facility of the Japan Proton Accelerator Research Complex (MLF/J-PARC). The detailed results will be presented at the conference.
篠原 武尚; 甲斐 哲也; 及川 健一; 瀬川 麻里子; 原田 正英; 中谷 健; 大井 元貴; 新井 正敏; 相澤 一也; 加美山 隆*; et al.
no journal, ,
J-PARC/MLFのBL22に建設中のエネルギー分析型中性子イメージング装置RADEN(螺鈿)は世界最初のパルス中性子イメージング専用ビームラインであり、2012年度に予算化されて建設を開始し、2014年11月に中性子ビームを受入れ、オンビームでの機器調整を開始した。装置は、本格的なブラッグエッジ・共鳴吸収・偏極中性子イメージング実験を実施可能とするとともに、高性能の中性子ラジオグラフィ・トモグラフィ実験環境を提供する。発表では、本装置の仕様の詳細、建設および機器開発の進捗状況について紹介するとともに、コミッショニングによる装置性能評価に関する最新の状況を報告する。
篠原 武尚; 甲斐 哲也; 及川 健一; 瀬川 麻里子; 中谷 健; 林田 洋寿*; Parker, J. D.*; 松本 吉弘*; Zhang, S.*; 廣井 孝介; et al.
no journal, ,
パルス中性子イメージング専用装置「螺鈿」がJ-PARCの物質生命科学実験施設(MLF)に建設された。この装置は、短パルス中性子源から得られるパルス中性子ビームの特徴を活かし、近年注目されているエネルギー分析型中性子イメージング技術の開発・実用化において大きく貢献すると期待されている。この装置は2014年11月にファーストビームを受け入れた後、装置調整と試験測定を実施中である。本発表では、「螺鈿」の現状について説明するとともに、コミッショニングの状況について報告する。
甲斐 哲也; 篠原 武尚; 及川 健一; 瀬川 麻里子; 中谷 健; 林田 洋寿*; Parker, J. D.*; 松本 吉弘*; Zhang, S.*; 廣井 孝介; et al.
no journal, ,
The first neutron beam was successfully delivered in November 2014 to the Energy-Resolved Neutron Imaging System, RADEN, constructed at BL22 of the MLF in J-PARC. In the MLF proposal round of 2015A, eight proposals were conducted in RADEN: four general, one trial-use, one proprietary-use and two in-house (project use and instrumental use led by in-house scientists). The Bragg-edge imaging technique was mainly utilized in all of the general and proprietary proposals, with conventional CT measurements also performed in some of them. This indicates that Bragg-edge imaging is expected to be a standard technique of energy-resolved imaging. The effect of the distance from sample to detector is one of the important parameters determining the accuracy of the Bragg edge imaging technique. In this presentation we report the results of investigations on the distance effect at RADEN together with other recent progresses.
篠原 武尚; 甲斐 哲也; 及川 健一; 中谷 健; 廣井 孝介; Su, Y. H.; 林田 洋寿*; Parker, J. D.*; 松本 吉弘*; Zhang, S.*; et al.
no journal, ,
パルス中性子イメージング専用装置「螺鈿」がJ-PARCの物質生命科学実験施設(MLF)に建設され、本格的なパルス中性子ビームの特徴を活かしたイメージング技術の開発が進められている。パルス中性子を利用したエネルギー分析型中性子イメージング技術は世界的にも注目されている技術であり、特に「螺鈿」においては偏極中性子を利用した磁気イメージング法の開発が進められている。また、近年、開発が始まった干渉計を応用した位相イメージング技術についてもパルス中性子への適用が検討されている。本発表ではこれらの新しい技術の開発状況について報告する。
篠原 武尚; 甲斐 哲也; 及川 健一; 中谷 健; 瀬川 麻里子; 廣井 孝介; Su, Y. H.; 上野 若菜; 關 義親; 林田 洋寿*; et al.
no journal, ,
J-PARC物質・生命科学実験施設のBL22に設置されたエネルギー分析型中性子イメージング装置「螺鈿」は、短パルス中性子の特徴を高度に活用した本格的なエネルギー分析型中性子イメージング実験である、ブラッグエッジ・共鳴吸収・偏極中性子イメージングが可能な世界最初のパルス中性子イメージング専用装置であり、2015年度の共用運転開始以降、国内外のユーザーにより利用されている。これまでの成果として、in situでのブラッグエッジ測定、実用産業機器の模擬試験体を用いた稼働状態での観察等の利用がなされている。本発表では、これまでの螺鈿の利用状況ならびに現在進められている装置の高度化、手法開発研究の状況について報告する。
甲斐 哲也; 松本 吉弘*; Parker, J. D.*; 瀬川 麻里子; 篠原 武尚; 廣井 孝介; Su, Y. H.; Zhang, S.*; 林田 洋寿*; 及川 健一; et al.
no journal, ,
The first neutron beam was provided to the energy-resolved neutron imaging system, RADEN, of J-PARC in November 2014. Test/demonstration measurements of the resonance absorption imaging carried out so far will be presented. Element enhanced images of copper and zinc in 1- and 2- euro coins, cobalt, manganese and tungsten in a commercially available lithium-ion battery were obtained by the neutron resonance absorption imaging by using a gas electron multiplication (GEM) neutron detector. A test measurement of neutron thermometry was also carried out. Neutron resonances of copper, manganese and platinum were measured at different temperatures by using the GEM neutron detector. Doppler broadenings of the resonances were recognized.
甲斐 哲也; 篠原 武尚; 及川 健一; 中谷 健; 瀬川 麻里子; 廣井 孝介; Su, Y. H.; 林田 洋寿*; Parker, J. D.*; 松本 吉弘*; et al.
no journal, ,
エネルギー分析型中性子イメージング装置「螺鈿」では、従来型の中性子ラジオグラフィに加えて、ブラッグエッジイメージング、共鳴吸収イメージング、偏極中性子イメージングといったパルス中性子の特長を活かした新たなイメージング手法の実用化を目指して研究開発を行っている。ブラッグエッジイメージングは、材料を透過する中性子の一部が結晶構造を反映した散乱によって失われる性質を利用し、材料中の結晶情報の分布を可視化する手法であり、構造材料の分析等への応用が期待される。共鳴吸収イメージングは、特定の原子核で固有のエネルギーで中性子が特異的に吸収される現象を利用し、材料中の元素の種類や密度の分布を可視化する手法である。また吸収エネルギー幅のドップラー拡大から温度の測定を行うことも可能である。偏極中性子イメージングは、磁場内を通過する中性子のラーモア歳差回転が中性子エネルギーによって変化する現象を利用し、空間及び試料中の磁気分布を可視化する手法であり、モーター等の電磁気製品への応用が期待される。講演では、これらのイメージング手法の原理について紹介するとともに、これまでに得られた測定結果について紹介する。
篠原 武尚; 甲斐 哲也; 及川 健一; 中谷 健; 瀬川 麻里子; 原田 正英; 廣井 孝介; Su, Y. H.; 相澤 一也; 林田 洋寿*; et al.
no journal, ,
世界最初のパルス中性子イメージング専用装置であるJ-PARC/MLFのエネルギー分析型中性子イメージング装置「螺鈿」は2014年11月に最初の中性子ビームを受け入れ、装置性能評価実験を開始した。この装置は、パルス中性子の飛行時間分析を利用した本格的なエネルギー分析型イメージング実験が実施可能であると同時に、日本における高性能の中性子ラジオグラフィ・トモグラフィ実験環境を提供することを目的として建設された。本発表では、これまでに実施したコミッショニング結果とデモンストレーション実験の結果について報告する。
Su, Y. H.; Lau, W. S.*; 篠原 武尚; Parker, J. D.*; 及川 健一; 甲斐 哲也; 土川 雄介; 林田 洋寿*; 松本 吉弘*; Gao, S.*; et al.
no journal, ,
Crystallite size is a crucial parameter in characterising the structural properties of materials, and accurate measurement techniques are essential for various applications in engineering materials science. The neutron Bragg edge imaging method offers a non-destructive and penetrating approach to measure crystallite size of each crystalline phase within a bulk material. Electron Backscatter Diffraction (EBSD) is a popular technique for determining grain sizes and orientations in crystalline materials. This experiment aimed to demonstrate the effectiveness of neutron Bragg edge imaging as a complementary technique to EBSD for grain size characterisation in crystalline materials. We conducted experiments using standard samples with known grain sizes from the EBSD measurements. Two materials were used in the study: pure iron with a ferrite phase and an Fe-24Ni-0.3C alloy with an austenite phase. The time-of-flight neutron transmission imaging experiment was performed at BL22 RADEN in J-PARC MLF. By analysing the obtained Bragg-edge spectra, we were able to obtain information regarding the crystallite size and texture of the samples. To validate the results, a comparison was made using data from both EBSD observations and neutron diffraction measurements from BL19 TAKUMI in J-PARC MLF.
