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at the MLF, J-PARC高橋 伸明; 柴田 薫; 川北 至信; 中島 健次; 稲村 泰弘; 中谷 健; 中川 洋; 藤原 悟; 佐藤 卓*; 筑紫 格*; et al.
Journal of the Physical Society of Japan, 80(Suppl.B), p.SB007_1 - SB007_4, 2011/12
被引用回数：6 パーセンタイル：43.42(Physics, Multidisciplinary)A TOF-BSS named has been under construction on BL02 in the MLF of J-PARC. We have estimated expected performances of several candidates under realistic neutron source parameters at MLF. The expected neutron intensity under comparable energy resolutions of the -type is 2.6 times higher than that of the BASIS-type. Consequently, we have chosen the CM with pulse-shaping device for . Pulse-shaping is a good technique from a view point of a variability of resolution. On the other hand, a neutron energy band passing through the pulse-shaping chopper is limited and thus scanning range with one phase of the chopper is narrow. Of course, also can access larger energy transfers by appropriate phasing of the pulse-shaping chopper. In addition, will be able to utilize Repetition Rate Multiplication (RRM). RRM is essentially a way to employ multiple pulse-shaped incident neutron beams to effectively increase neutron counting time to more efficiently measure the inelastic region. In this presentation we will show the chopper sequence and introduce the RRM mode of the forthcoming backscattering spectrometer in detail.
吉川 博; 榊 泰直; 佐甲 博之; 高橋 博樹; Shen, G.; 加藤 裕子; 伊藤 雄一; 池田 浩*; 石山 達也*; 土屋 仁*; et al.
Proceedings of International Conference on Accelerator and Large Experimental Physics Control Systems (ICALEPCS '07) (CD-ROM), p.62 - 64, 2007/10
J-PARCは多目的科学研究のために日本で建設されている大規模陽子加速器施設である。この施設は3つの加速器と3つの実験施設から成り、現在建設中である。リニアックは稼動開始して1年が経過し、3GeVシンクロトロンはこの10月1日に試験運転が開始されたところで、施設全体の完成は来年の夏の予定である。加速器の制御システムは、初期の試運転に必要な性能を実現させた。この制御システムに求められる最も重要な機能は加速器構成機器の放射化を最小限に食い止めることである。この論文では、調整運転の初期の段階において、制御システムの各部分が達成した性能を示す。
Z-type hexaferrite (Ba, Sr)
CoFe
O
by high-temperature neutron diffraction高田 幸生*; 中川 貴*; 徳永 仁寿*; 福田 泰成*; 田中 貴佳*; 山本 孝夫*; 橘 武司*; 川野 眞治*; 石井 慶信; 井川 直樹
Journal of Applied Physics, 100(4), p.043904_1 - 043904_7, 2006/08
被引用回数：71 パーセンタイル：89.24(Physics, Applied)CoZ型六方晶フェライト(Ba, Sr)CoFeOの高温中性子粉末回折を行い、回折パターンのRietveld解析から結晶構造及び磁気構造の温度依存性を調べた。BaCoFeO及びBa
SrCoFeOでは、磁気モーメントが523-573Kにおいてc面方向からc軸方向へと変化することがわかった。また、SrCoFeOではその磁化容易方向の変化温度が50K低下することを見いだした。
Z-type hexaferrite estimated by high-temperature neutron diffraction高田 幸生*; 中川 貴*; 福田 泰成*; 徳永 仁寿*; 山本 孝夫*; 橘 武司*; 川野 眞治*; 井川 直樹; 石井 慶信
Japanese Journal of Applied Physics, 44(5A), p.3151 - 3156, 2005/05
被引用回数：3 パーセンタイル：13.7(Physics, Applied)CoZ型六方晶フェライト、BaCo
Fe
Oの透磁率の温度変化を測定した結果、540Kと680Kに磁気低下が観察された。原研・JRR-3に設置した高分解能中性子粉末回折装置(HRPD)を用いた高温中性子回折実験を行い、さらにRietveld解析した結果、523
573Kで磁気構造が変化し、磁気容易方向がc面方向からc軸方向へ変化していることがわかった。この変化はコバルトの磁気構造に対する寄与の消失によるものであることを明らかにした。
北野 彰洋; 照山 英彦; 西 裕士; 山岡 光明*; 森木 保幸*; 中川 雅俊*
サイクル機構技報, (15), p.1 - 16, 2002/06
将来の「もんじゅ」炉心において、燃料の最大活用を目指した柔軟な炉心運用計画の可能性をさぐるため、入力は簡単であるがより正確に核・熱・構造の各種炉心特性を解析評価できるパソコン版対話型炉心解析システムを開発した。本システムMEISTERでは入力データ作成、計算コード間のデ-タ授受や計算結果出力などをグラフィカル・ユーザ・インタフェースにて視覚的・統一的に行うことができる。これを用いて「もんじゅ」性能試験を対象とした解析を行い、システムの実機適用を検証した。
Z型フェライトの磁気構造と透磁率中川 貴*; 多田 大*; 阿部 正紀*; 高田 幸生*; 徳永 仁寿*; 山本 孝夫*; 石井 慶信*; 井川 直樹; 橘 武司*
no journal, ,
CoZ型フェライトBaCoFeOは850MHz近傍での電磁波吸収材料として期待されている。本研究では、透磁率の向上や限界周波数の制御を目的として、CoZ型フェライト中のCoのFeへの変換や、BaのSrへの変換を試み、その透磁率を測定し、これら置換が透磁率に与える磁気構造の影響を高温粉末中性子回折法によって評価した。BaをSrに置換していくと限界周波数を高温周波数側にシフトすること、また、Coの入り得るサイトが増えるができることがわかった。また、CoをFeに置換することで透磁率が向上した。結晶中の磁気モーメントの傾きがc面に近いほど回転磁気配向の効果が大きくなることが明らかになり、高透磁率材料を合成するためには、無配向試料の透磁率が高いことに加えて、磁気モーメントがc面に完全に横たわっていることが重要な要素である。
柴田 薫; 高橋 伸明; 佐藤 卓*; 川北 至信*; 筑紫 格*; 中川 洋; 藤原 悟; 中島 健次; 新井 正敏
no journal, ,
JAEAがJ-PARC物質・生命科学実験施設MLF中性子源の結合型ビームラインBL02に設置することを計画している逆転配置型分光器(DNA)は線源から試料位置までの飛行距離を約42mとり、PG002, Ge311, Si111の3種類の集光型結晶アナライザーを使用し、広いQ-E空間を高エネルギー分解能大強度で微少試料の中性子非弾性散乱実験を実施可能な測定装置として計画中である。今後、実際の装置建設計画を検討するにあたり、建設の容易さ,コストの低減を考慮した装置各部分の詳細検討を実施中である。本報告では最新の検討結果を報告する。本体真空槽に関して、3種類の集光型結晶アナライザーを経済的・効率的に配置するためビームライン軸上に上流・下流部分に2種類の真空槽に分割設置する案を現在検討中である。結晶アナライザーの配置方式に関して、上流真空槽に設置するPG002, Ge311については結晶配置ミラー面の設計・加工方法の検討を実施中である。また、下流部真空槽に設置するSi111については結晶配置ミラー面に半径2mの球面の一部を使用して低コストで高分解能の分光配置を実現する検討を行っている。その他、アナライザー結晶のモザイク制御方法等の検討結果について報告予定である。
柴田 薫; 高橋 伸明; 川北 至信*; 佐藤 卓*; 筑紫 格*; 中川 洋; 藤原 悟; 中島 健次; 新井 正敏
no journal, ,
ドイツBernriedで開催されるJCNS Workshop 2008 "Modern Trends in Neutron Scattering Instrumentation"に参加し、J-PARCに建設計画中のDNA分光器の装置仕様を口頭発表する。報告内容は、現在までに検討を進めてきたDNA分光器のSiアナライザー結晶を用いた高エネルギー分解能測定における期待される分解能(約1micro eV)、測定強度、分解能関数等及びそれらを達成するために検討を進めてきた分光器を構成する各デバイスの仕様について行う。分光器建設の専門家が集まるワークショップでDNA分光器の詳細な仕様について発表を行うことで貴重な意見を得ることが期待される。
高橋 伸明; 柴田 薫; 川北 至信*; 佐藤 卓*; 筑紫 格*; 中川 洋; 藤原 悟; 中島 健次; 新井 正敏
no journal, ,
A Si-analyzer backscattering spectrometer DNA is proposed to be constructed in the Materials and Life Science Facility of Japan Proton Accelerator Research Complex, in order to research on the dynamics of bio-molecules and proteins. Si(111) and Si(311) analyzers will be mounted in a vacuum vessel located at 43 m away from a coupled moderator to enjoy the highest peak intensity among moderators at the target station. On the other hand, there is a demerit that the pulse-shape of the coupled moderator is broad and has a long tail. Then, the instrument is designed to utilize a pulse-shaping device, which is installed at the beamline as far away from the sample position as possible (at 7.8 m from the source) to sharpen the pulse-shape. By optimizing the pulse-shaping device, we can realize 1 micro-eV energy resolution with 
35 micro-eV energy band. This is almost comparable to BSSs at reactor sources. Additionally we can obtain valuable energy resolution by tuning the pulse-shaping device. A novel efficient measurement technique, so-called Repetition Rate Multiplication (RRM) is also planned, i.e., measuring inelastic part is efficiently achievable by using a multi-slit pulse-shaping chopper. In this presentation we will show conceptual design of the instrument. The expected performance will be compared with BSSs at reactor sources as well as BSSs at spallation neutron sources.
高橋 伸明; 柴田 薫; 中島 健次; 新井 正敏; 中川 洋; 藤原 悟; 川北 至信*; 佐藤 卓*; 筑紫 格*
no journal, ,
背面反射型中性子非弾性散乱分光器(BSS)DNAは、平成20年度よりJ-PARC物質・生命科学実験施設(MLF)への建設を着手した。DNAは最も強度の高い結合型減速材を線源に選択し、パルス整形チョッパーを用いることで、大強度と高分解能を同時に狙った分光器である。チョッパーの開口時間の可変性を利用し、実験者の要求に応じた強度・分解能(1
eV17eV)が選択可能となるよう設計した。一方、パルス整形の特徴として、エネルギー範囲が40eV程度に制限される。この2点で、米国ORNL研究所SNS施設のBASIS分光器とは大きく異なる。BASISは、パルス波形が最も鋭い反面強度が最も弱い非結合型ポイズン減速材を線源に選択し、線源からの白色中性子をパルス整形せずに用いる。このため3eV程度の分解能(固定)で、250eV程度のエネルギー範囲が得られる。DNAでは、Siアナライザーの弾性エネルギー周辺以外のエネルギーのパルス整形され試料に到達する中性子ビームを余すところなく測定に用いる技術(RRM: Repetition Rate Multiplication)を搭載し、その測定範囲を高効率で(例えば7meVまで)拡大することを計画している。発表では、RRMの手法と効果を示し、実現に向けた課題とその解決法について議論する。
柴田 薫; 高橋 伸明; 中川 洋; 藤原 悟; 中島 健次; 新井 正敏; 川北 至信*; 佐藤 卓*; 筑紫 格*
no journal, ,
J-PARC物質生命科学実験施設(MLF)パルス中性子源に一部建設が開始されている背面反射型Si結晶アナライザー分光器DNAの仕様検討結果について報告する。DNA分光器は結合型液体水素減速材をみるBL02ビームラインに設置を予定し、線源からL=7.7m付近に設置される350Hzで対向回転する2枚のディスクチョッパーにより中性子パルスを整形する。そのあと中性子ビームは線源からL1=43m位置の分光器内試料位置へスーパーミラーガイド管で輸送される。分光器真空槽内には、Si(111), Si(311)結晶が貼り付けられたAl製球面アナライザーバンクが試料からL=2.3m位置に左右対称に設置されアナライザーブラッグ角度87.5
を保つように試料フランジ周辺に3HePSD検出器が設置される。期待されるエネルギー分解能はSi(111)の場合約1eV, Si(311)の場合約5eVを想定している。測定範囲も40eV程度でスキャン中心エネルギーを自由に移動して非弾性散乱領域でも約1eVの分解能で測定が可能なことが特徴である。上記以外に内包的なバックグラウンド要因の検討結果なども報告を予定している。
中谷 健; 稲村 泰弘; 伊藤 崇芳; 梶本 亮一; 青柳 哲雄; 大原 高志; 大友 季哉*; 安 芳次*; 鈴木 次郎*; 森嶋 隆裕*; et al.
no journal, ,
大強度陽子加速器施設(J-PARC)の物質・生命科学実験施設(MLF)では2008年5月より中性子散乱実験装置のコミッショニングが始まり、同時にデータ集積ソフトウェアや解析ソフトウェアのコミッショニングも進められている。実験ユーザーはこれらのソフトウェアをわれわれが開発したソフトウェアフレームワークを通して利用する。ソフトウェアフレームワークはオブジェクト指向型スクリプト言語であるPythonをベースに開発され、実験制御やデータ解析を行うさまざまなソフトウェアモジュールを組み込むことにより、測定から解析,可視化までをシームレスに行うことが可能なシステムとなっている。本発表ではこのソフトウェアの製作過程と現在の状況について報告する。
柴田 薫; 高橋 伸明; 中島 健次; 川北 至信*; 佐藤 卓*; 筑紫 格*; 中川 洋; 藤原 悟; Mezei, F.*; Mutka, H.*; et al.
no journal, ,
J-PARC物質生命科学実験施設(MLF)パルス中性子源ビームラインBL02に一部建設が開始された背面反射型Si結晶アナライザー分光器DNAの仕様検討のために、パルス中性子源に設置を想定したSi結晶アナライザーを用いた背面反射型分光器の光学系の検討を行った。分光原理概略は以下の通りである。ブラッグ反射(
=約87.5)による試料からの散乱中性子のエネルギー解析は精密球面加工した金属面上へ貼り付けられたSiウエハ結晶(Si(111),Si(311))で行う。金属球面の球中心は、それぞれ試料位置の上方及び下方に位置するように調整され、ブラッグ反射した中性子ビームは、それぞれ試料上方及び下方の円環上の複数の位置敏感型中性子検出器で検出される。そのため、散乱面に垂直方向の角度分解はそれぞれの結晶アナライザーに対応する検出器の縦方向の位置分解能で分解することが可能になる。また散乱面内の角度は、円環を構成する検出器のそれぞれの位置により分解することで、単結晶試料からの2次元散乱も測定可能である。以上の新しい光学系の収束原理,エネルギー分解能,運動量分解能等の検討結果について報告する。
高橋 伸明; 柴田 薫; 中島 健次; 新井 正敏; 川北 至信*; 佐藤 卓*; 筑紫 格*; 中川 洋; 藤原 悟; Mezei, F.*; et al.
no journal, ,
DNAは、J-PARC物質・生命科学実験施設(MLF)BL02へ建設中のSi結晶アナライザー背面反射型中性子非弾性散乱実験装置である。本装置は、最も強度の高い結合型減速材を線源に選択し、パルス整形高速ディスクチョッパーを用いることで、大強度・高分解能(最高1eV)を狙った分光器である。チョッパーの開口時間の可変性を利用し、実験者の要求に応じた強度・分解能が選択可能となるよう設計されている。パルス整形は、高エネルギー分解能を得られる一方で、線源で発生する白色中性子ビームを切り出すことから、測定エネルギー範囲が40eV程度に制限される。本装置では、多孔ディスクを高速回転させることで生み出される複数のパルス整形された中性子ビームを用いて非弾性領域の測定を効率的に測定に用いる技術(RRM: Repetition Rate Multiplication)を合計3台の高速ディスクチョッパーを用いて実現するよう設計されている。本発表では、本実験装置におけるチョッパーシステムの設計指針と、RRM技術により生み出される効果を示す。
中谷 健; 稲村 泰弘; 伊藤 崇芳; 梶本 亮一; Harjo, S.; 新井 正敏; 大原 高志; 中川 洋; 青柳 哲雄; 大友 季哉*; et al.
no journal, ,
平成18年度から20年度にかけてJ-PARC/MLF設置の中性子/ミュオン実験装置の基盤ソフトウェアとなるMLF計算環境ソフトウェアフレームワークを開発した。本ソフトウェアフレームワークは現在4次元空間中性子探査装置(BL01)、茨城県生命物質構造解析装置(BL03)、冷中性子ディスクチョッパー型分光器(BL14)、工学材料回折装置(BL19)、高強度汎用全散乱装置(BL21)の5台の実験装置で使用されている。現状のソフトウェアフレームワークには、実験制御、データ解析・可視化、認証の各機能が実装されている。また、今年度から新たにデータベース機能をソフトウェアフレームワークへ実装するための開発が開始する予定である。本発表では、MLF計算環境ソフトウェアフレームワークに現在実装されている各機能と2009年度から実装される機能についての詳細を述べる。
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。
高橋 伸明; 柴田 薫; 中島 健次; 新井 正敏; 川北 至信*; 佐藤 卓*; 筑紫 格*; 中川 洋; 藤原 悟; Mezei, F.*; et al.
no journal, ,
J-PARC物質・生命科学実験施設(MLF)のBL02へ建設中のダイナミクス解析装置DNAは、結合型減速材を線源とし、線源から7.75mの位置に設置される高速ディスクチョッパーを用いてパルス整形することで、大強度かつ高分解能を狙ったSi結晶アナライザー背面反射型中性子非弾性散乱実験装置である。パルス整形は、高エネルギー分解能を得られる一方で、線源で発生する白色中性子ビームを切り出すことから、測定エネルギー範囲が制限される。本装置では、4か所スリットを設けたディスクを高速回転させることで生み出される複数のパルス整形された中性子ビームを用いて非弾性領域の測定を効率的に測定に用いる技術(RRM: Repetition Rate Multiplication)を同型の実験装置では世界で初めて実現する計画である。
柴田 薫; 高橋 伸明; 川北 至信; 中島 健次; 稲村 泰弘; 中谷 健; 相澤 一也; 曽山 和彦; 及川 健一; 吉田 登; et al.
no journal, ,
Si結晶アナライザー背面反射型分光器(DNA)は約1eVの高エネルギー分解能を実現し、生体関連物質の機能解明,高分子等のソフトマター物質,電池材料等の機能性材料の開発,磁性物質の研究等の幅広い研究分野で役立つことが期待されており、現在J-PARC物質・生命科学実験施設(MLF)に建設が進められている。装置概要は以下の通りである。結合型中性子源から発生する大強度の比較的時間幅の広い中性子ビーム(BL02ビームライン)を高性能スーパーミラーガイド管によって約42m下流の試料位置まで輸送する。途中複数のディスク・チョッパーによってそのパルスビームを整形、入射中性子波長範囲を調整する。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、アルミニウム製精密球面に貼り付けられたSi結晶ウエハによって、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、試料近傍の上下に設置された位置敏感型中性子検出器に検出させる。装置建設の完成は、来年平成23年夏ごろを目標として、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。
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。
高橋 伸明; 柴田 薫; 川北 至信; 中島 健次; 稲村 泰弘; 中谷 健; 中川 洋; 藤原 悟; 佐藤 卓*; 筑紫 格*; et al.
no journal, ,
MLFのBL02へ建設中のダイナミクス解析装置DNAは、結合型減速材を線源とし、線源から7.75mの位置に設置される高速ディスクチョッパーを用いて入射中性子ビームをパルス整形することで、大強度かつ高エネルギー分解能を狙ったSi結晶アナライザー背面反射型装置である。パルス整形は、線源で発生する白色中性子ビームを線源付近においてごく短時間のみ切り出す手法であり、ある波長の中性子ビームの時間幅を狭くすることで高エネルギー分解能を得ることができる。また、切りだす時間幅を変えることでエネルギー分解能を可変に選択できるという利点がある。その一方で、切り出した時間幅を通りぬけることができる中性子のみを測定に用いるため、測定エネルギー範囲が制限されるという欠点がある。本装置では、パルス整形デバイスとして、複数のスリットを設けたディスクチョッパーを用い、パルス発生周期(J-PARCの場合25Hz)の何倍もの速度で、かつパルス発生周期と非同期に高速回転させる計画である。これにより生み出される複数のパルス整形された中性子ビームを用いて非弾性散乱領域を余すところなく効率的に測定する技術(RRM: Repetition Rate Multiplicationと呼んでいる)を同型の実験装置では世界で初めて実現する計画である。発表では、測定原理、チョッパー群の設計及びその指針を示し、パルス発生周期と非同期に回転させるチョッパーからいかに有益なデータを得ようと計画しているかについて述べ、議論したいと考えている。
