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及川 健一; 高田 弘; 小川 晃; 田中 浩道; 前川 藤夫
no journal, ,
J-PARC物質・生命科学実験施設(MLF)の中性子源(JSNS)では、23本のビームライン(BL)のうち、既に18本が利用され、数年以内にさらに3本開通する予定である。JSNSのシャッターシステムは、3つのモデレータからできるだけ多くのBLを実験ホールに配置することを設計思想としたうえで、BLごと独立なシャッターを設置し、かつ新規BL機器据付けや保守交換時にも隣接するシャッターとは独立にアクセスできることを設計条件とした。これらのことは、実験装置の利便性のみならず、毎年のように新規BLが開通していくMLFにおける施設の維持管理の観点からも、非常に大きなメリットとなっている。2008年5月の初中性子ビーム発生より、2012年夏期ビーム停止までのMLF運転における、シャッターシステムの稼働状況並びに、発生したトラブルとその対処について総括する。また、200kW運転以降発生した、ソフトエラーによると考えられるサーボアンプ不具合検証と、その対策として平成25年度計画しているシャッターシステムの高度化について発表を行う。
阿部 淳; 関根 孝太郎*; Harjo, S.; Gong, W.; 相澤 一也
no journal, ,
地下589mから回収された岩石コア試料の残留ひずみ測定をJ-PARCのBL19に建設された工学材料回折装置「匠」を用いて行った。測定位置に対して、石英粒子の格子定数の違いが観測され、コア試料の中心部付近には引張りの残留ひずみが生じていると推測される。
柴田 薫*; 高橋 伸明; 川北 至信; 蒲沢 和也*; 山田 武*; 中島 健次; 神原 理; 稲村 泰弘; 中谷 健; 相澤 一也; et al.
no journal, ,
球面状に張付成型した完全結晶Siウエハアナライザーを背面反射条件で用いて、最終的な非弾性散乱エネルギー分解能
E
1.5micro-eVを目指している飛行時間型中性子非弾性散乱分光器DNAは、J-PARCセンター物質・生命科学実験施設MLFの結合型中性子ビームラインBL02に建設設置され主要分光器デバイスの設置は2012年2月末までに終了し3月からコミッショニング測定を開始した。2012Aの共用実験を2012年6月以降実施して興味ある研究成果が得られている。2012Bも多くの課題が採択されて実施準備を進めている。現在,試料周辺機器としてトップローディングクライオファーネス(5K500K)を運用中で、さらに超高温炉,水蒸気雰囲気制御装置,液体加圧装置等の試料周辺機器も整備中である。共用装置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設計され、電池材料,触媒材料等の機能性材料の開発、生体物質の機能解明、高分子等のソフトマター物質,磁性物質など広い分野の申請課題の研究に役立てられることが期待されている。ポスター発表ではコミッショニング結果及び一般課題測定結果等について報告予定である。
田村 格良; 永堀 和久; 新居 昌至; 笹島 文雄; 和田 茂
no journal, ,
原子力機構の研究炉加速器管理部では原子力機構量子ビーム応用研究部門及び東京大学物性研究所と共同で「原子力基礎基盤戦略イニシアティブ」の受託研究を実施している。本受託研究では、実験装置へ供給する中性子ビームを増強するために、C3冷中性子導管における中性子輸送の高効率化を実施している。高効率化を進めるために平成22年度に予算を獲得することで、受託研究で計画している改良に加えて7体の中性子鏡管ユニットの製作及び据付を追加で実施できることとした。平成23年度はC3冷中性子導管の据付及び新規C3冷中性子導管の計算による評価を実施したので報告する。C3冷中性子導管の設置は震災の影響を受けて据付工事開始が遅れたが、無事年度内に据付工事は終了した。中性子輸送計算にはMcStasを使用し、改良後は約2倍の増強が得られる計算結果が得られた。据付後検査の位置データを用いての強度計算も実施し、据付誤差を含んだC3冷中性子導管の強度の計算値は、理想の位置に据付けた計算値と比較すると、約1.4%の強度減少にとどまっており、ほぼ設計位置に据付できたと考えられる。
-US
における5
電子遍歴及び局在クロスオーバー目時 直人; 酒井 宏典; 鈴木 通人; 山本 悦嗣; 芳賀 芳範; 松田 達磨; 池田 修悟*
no journal, ,
-USは、5電子が局在的な性格から遍歴的な性格にクロスオーバーすることを中性子散乱の結果示した。バンド計算の結果USがモット絶縁体であり、小さな
-混成ギャップが
点近傍に開いてDirac電子のようなバンド分散を示すことが明らかになった。明らかになったバンド構造から、中性子散乱によって観察された5電子の局在-遍歴クロスオーバーは、5電子が昇温によって小さな-混成ギャップを通して励起され、その結果生じる混成効果によって定性的に説明できる。
中島 健次; 河村 聖子; 菊地 龍弥; 稲村 泰弘; 梶本 亮一*; 中村 充孝; 川北 至信; 田中 浩道; 岩橋 孝明; 神原 理; et al.
no journal, ,
J-PARC物質・生命科学実験施設に設置されている冷中性子ディスクチョッパー型分光器AMATERASについて、2012年度の利用状況,装置整備状況等について報告する。
二上 太多志*; 山田 武*; 柴田 薫*; 蒲沢 和也*; 川北 至信; 高橋 伸明; 神原 理; 山内 康弘; 小林 誠*; 笠井 聡*; et al.
no journal, ,
J-PARC/MLFに設置されているダイナミクス解析装置(DNA)用トップローディング型クライオスタットは、IVCを構成するパーツが5つに分かれており、それぞれがハンダで接続されているために熱伝導度が悪く、最低温(5K)に到達するまでに約10時間を要する。また、測定時にはクライオスタット由来のバックグラウンドが観測されている。そこで、冷却速度の向上と測定時のバックグラウンドの低減を目的として、以下の改良を検討した。(1)IVCを純アルミで一体化する、(2)IVCビーム通過部の肉厚を0.5mmから0.25mmにする。本発表においては、クライオスタットのこれまでの改良と、その他の実施しているバックグラウンド対策とともに、状況を報告する。
金子 耕士; 山内 宏樹; 下条 豊; 井畑 良明; 長壁 豊隆; 久保田 正人; 脇本 秀一; 武田 全康
no journal, ,
JRR-3のC2ガイドに設置されたLTASでは、震災によるガイド管への影響評価を行うため、ガイド遮蔽体の移動に併せて、一時、装置を完全に撤去した。その後、装置を再構築するにあたり、光学系のアライメントの再評価に加え、利便性の向上及び高度化を目的とした、さまざまな改良を進めている。機能面では、主としてモノクロメーターの自動集光化、大型集光アナライザーの本格稼働及び位置敏感検出器との組合せによる多次元化、制御系の全面更新、そして偏極中性子の利用等を進めている。またLTASは、ガイド最上流に位置することから、アクセス面での問題が存在したが、利便性の向上を目指し、中2階の設置や専用クレーンの設置等を行ってきた。これらの改良点について、現状及び今後の計画を報告する。
におけるカイラリティを持つスピンレゾナンスRaymond, S.*; 金子 耕士; Hiess, A.*; Steffens, P.*; Lapertot, G.*
no journal, ,
"スピンレゾナンス"は、銅酸化物や、鉄系、そして重い電子系などの非従来型超伝導体に共通して観測される磁気励起で、超伝導ギャップが符号を変える波数において、
/2
0.64となるエネルギーに観測される。その起源についての共通した理解はまだ得られていない一方、レゾナンスピークは、超伝導の対称性や性質についての知見をもたらすことから、重要な応答である。重い電子系超伝導体では、UPdAl
, CeCuSi, CeCoInにおいて、スピンレゾナンスが観測されている。今回、Ce系重い電子系超伝導体で最も高い
=2.3Kを示すCeCoInを対象として、磁場下での偏極非弾性散乱実験を行い、その詳細を調べた。その結果、CeCoInにおけるスピンレゾナンスは縮退したモードであり、磁場によりゼーマン分裂を示すことを明らかにした。さらに片側偏極の解析結果から、分裂したピークは、各々のカイラリティを持つ2成分に加え、カイラリティを持たない1成分、合わせて3成分からなることを見いだした。これらの事実は、今後の理論研究を進めるうえで、重要な制約として機能することが期待される。
遠藤 仁; 富永 大輝; 高田 慎一; 松本 淳; 岩瀬 裕希*; 上久保 裕生*; 片岡 幹雄
no journal, ,
黄色ブドウ球菌由来の核酸分解酵素であるStaphylococcal Nuclease (SNase)を水溶液中に溶解させ、中性子小角散乱及び中性子スピンエコー測定を行い、その動的静的性質をナノ秒・ナノメートルの時空間スケールで評価した。中性子小角散乱はJ-PARC/MLFの時間飛行法小角散乱回折装置「大観」(BL15)を用い、0.2
Q[1/![$AA]$<$$](/search/images/LRAUCXJEHQSA.gif)
2という広範なQ領域での静的構造因子を測定することに成功した。また、中性子スピンエコー測定は、Institut Laue-LangevinのIN15を用いて測定を行い、最長200nsを越える時間領域での中間相関関数を得た。当日は、水和構造や分子内運動の影響等、結晶構造解析からは得られない情報について考察した結果を発表する予定である。
中川 洋; 城地 保昌*; 山室 修*; 片岡 幹雄
no journal, ,
蛋白質分子の全体的な構造の揺らぎは、蛋白質の構造安定性や機能発現と密接にかかわる。一方、蛋白質の動力学転移やボソンピーク等の動的特徴と、蛋白質の全体的な構造揺らぎとの関連が、中性子散乱実験と分子シミュレーションにより示唆されている。蛋白質の構造が揺らぐとき、その動きに伴い蛋白質の体積は変化する。このような蛋白質の体積揺らぎは、内部に存在する空間的な隙間(キャビティ)の存在と関係があることがわかっている。キャビティの体積は外部の圧力に敏感に反応し、例えば加圧するとキャビティの体積は減少し蛋白質の体積揺らぎは小さくなる。したがって、体積揺らぎの圧力効果を調べることは、動力学転移やボソンピークの理解に繋がると考えられる。本研究ではJRR-3のAGNES分光器を用いて中性子非弾性散乱測定を行い、蛋白質スタフィロコッカルヌクレアーゼの動力学転移やボソンピークの圧力効果を観測した。測定は常圧下と900気圧の高圧下で行った。乾燥粉末での蛋白質では、加圧によってボソンピークが高エネルギーにシフトする一方、水和状態ではピークのシフトはほとんど見られなかった。また水和状態に関係なく、加圧によって準弾性散乱は抑制されることがわかった。蛋白質の動力学転移とボソンピークの水和と圧力効果を合わせて議論し、蛋白質の低エネルギーダイナミクスへの圧力効果の詳細を発表する。
He偏極フィルター用小型レーザー光学系の開発奥 隆之; 林田 洋寿; 酒井 健二; 篠原 武尚; 中村 充孝; 新井 正敏; 遠藤 康夫; 加倉井 和久; 吉良 弘*; 坂口 佳史*; et al.
no journal, ,
パルス中性子散乱実験への応用を目的として、オンビームSEOP型He中性子偏極子の開発を行っている。He型中性子偏極子は、白色中性子に対して有効であることから、特にエネルギーの高い中性子を用いる非弾性散乱実験等への応用が期待されている。このオンビームSEOP型He中性子偏極子をJ-PARC等の大強度パルス中性子散乱施設の中性子分光器に導入するためには、装置を分厚い放射線シールドの中に設置する必要があるため、放射線遮へいの観点からも装置のサイズをコンパクトにすることが重要である。そこで、われわれはボリュームホログラフィックグレーティング(VHG)素子を用いて、小型レーザー光学系を開発した。発表では、小型レーザー光学系の性能評価結果を中心に開発状況について発表する。
Se)の非弾性中性子散乱から「磁気共鳴モード」の起源を判別する試み石角 元志*; 樹神 克明; 梶本 亮一*; 中村 充孝; 稲村 泰弘; 池内 和彦*; Ji, S.*; 脇本 秀一; 新井 正敏; 社本 真一
no journal, ,
Fe(TeSe)の単結晶を用いて行った非弾性中性子散乱測定の結果を報告する。測定はMLF/J-PARCのチョッパー分光器、四季(BL01)を用いて行った。講演では常伝導状態と超伝導状態の動的スピン帯磁率を比較しFe(TeSe)がs
波かs
波であるかを判別することを試みる。
加倉井 和久
no journal, ,
低次元磁性研究及びその延長にある量子スピン系の研究と偏極中性子利用を、講演者が関係した事例を通して紹介する。特にJRR-3Mにおける3軸分光器偏極中性子利用に関して、その20年を振り返るとともに、今後の定常及びパルス中性子源の相補利用における偏極中性子の役割を考えてみたい。
久保田 正人; 武田 全康; 山田 浩之*; 澤 彰仁*; 岡本 淳*; 中尾 裕則*; 村上 洋一*
no journal, ,
ペロブスカイト型マンガン酸化物LaMnOとSrMnOは、バルク状態においてはともに反強磁性絶縁体であるにもかかわらず、超格子薄膜(LaMnO)
/(SrMnO)
では、積層枚数(m,n)により、強磁性絶縁体相,強磁性金属相,反強磁性絶縁体相などといった多彩な相図が示されている。特徴として、m=nにおいて強磁性絶縁体状態であることやm=n=2の超格子薄膜において、低温で巨大な磁気抵抗効果を示すことが挙げられる。しかし、これらの物性に関するメカニズムの詳細については明らかになっていない。MLFのビームライン17に建設した垂直型偏極中性子反射率計では、磁性多層膜の研究、特に、交換結合膜や酸化物磁性材料などにおける表面・界面付近の磁性が物性に果たす役割を解明するうえで有用な磁性情報を捉えることが可能である。今回(LaMnO)/(SrMnO)での表面・界面磁性の役割を解明するための偏極中性子反射率測定や相補的な放射光実験の現状と今後の研究展望について発表する。
渡辺 聡彦; 酒井 健二; 大井 元貴; 甲斐 哲也; 明午 伸一郎; 高田 弘
no journal, ,
物質・生命科学実験施設(MLF)の全体制御システムは、中性子ターゲットステーションのための独立した制御システムで、専用監視操作システム用コンピュータ(PC)から専用光リンクを介して、MLF内の機器を制御している。監視操作PCには、MLFの運転制御を安全かつ確実に行うために、プラント制御で実績のあるiFIX-SCADAを基盤ソフトウェアとして採用している。現行システムは、ビーム運転開始以来、設計通り十分に機能してきたが、OSやPC選択の自由度が小さいために、OSやPCが年々アップグレードする環境下で対応力が伴わず、メンテナンスがしづらくなる問題が生じてきた。そこでわれわれは、基盤ソフトウェアを加速器制御で使用されるEPICSとCSS(Control System Studio:大規模制御システムを監視操作するために開発されたツールキット)をベースにしたシステムに切り替え、現在の運転制御機能を維持しながら、メンテナンス性にも優れた次期システムを構築することにした。現在は、EPICS, CSS, Takebishi-OPC, Postge-SQLなどをインストールしたプロトタイプ機の稼働試験で得た知見を元に、次期制御システム実機の設計を進めている。
Heスピンフリッパーの開発酒井 健二; 奥 隆之; 篠原 武尚; 林田 洋寿; 及川 健一; 原田 正英; 加倉井 和久; 吉良 弘*; 坂口 佳史*; 鈴木 淳市*; et al.
no journal, ,
中性子偏極実験において測定領域を熱外中性子まで広げることは興味深いが、その実現には熱外領域で動作する中性子偏極及びスピン反転素子が不可欠である。偏極Heフィルターは、He自身の核スピンを反転することで、白色中性子のスピン反転能力を兼ね備えた偏極スピンフリッパー(SF)として利用できる。われわれは、J-PARC/MLFで「可搬型偏極He-SF」の開発を進めている。この偏極SFは、長さ30cm程度の小型ソレノイド内にHeフィルターを設置し、光ポンピング法(SEOP)で偏極した後、ソレノイドごと中性子ビームラインに移動することで、可搬型偏極SFとして使用する。われわれは、MLFの中性子ビームライン(BL10)で、磁気ミラーを用いた偏極He-SFの特性試験を行い、He核スピン反転前後の中性子透過率比の2次元分布測定などから、本装置が偏極SFとして十分機能することや、冷中性子領域での磁気イメージが測定できることを実証した。さらに偏極He-SFを2台用いた中性子偏極解析装置を開発し、その偏極解析能力を評価するとともに、熱中性子領域でも磁気イメージを測定できることを実証した。
中村 充孝; 神原 理; 山内 康弘; 梶本 亮一*; 池内 和彦*; Ji, S.*; 稲村 泰弘; 中島 健次; 河村 聖子; 菊地 龍弥; et al.
no journal, ,
本研究開発では、十分な遮蔽能を担保する簡易型中性子遮蔽材の実用化を目指して、Cdメッキ処理や中性子遮蔽材溶液の塗布等の技術開発を多角的に進め、中性子ビームを使った性能評価試験を実施した。これらの試験で得られた知見に基づき、ラジアルコリメータ用の遮蔽ブレード材の選定も行ったので、併せて報告する。
Gong, W.; 相澤 一也; Harjo, S.; 阿部 淳; 岩橋 孝明; 神山 崇*
no journal, ,
Crystal structure, phase fraction, and texture of LPSO (Long period stacking ordered structure) phase in ternary Mg-Zn-Y alloys have been investigated by analysis on TOF(Time Of Flight) neutron diffraction profiles using the Rietveld method. A directionally-solidified crystal Mg
Zn
Y
alloy made by the Bridgman technique, which consists of a single 18R LPSO phase, shows a very strong texture of (10-10) parallel to growth direction. It has been shown that the LPSO phase in the alloys is 18R-type structure in rhombohedral space group P3212 with a = 11.1823 angstrom; and c = 47.0351 angstrom.
相澤 一也; Gong, W.; Harjo, S.; 阿部 淳; 岩橋 孝明; 神山 崇*
no journal, ,
近年、高強度高延性を有する、積層欠陥周期と濃度変調周期が同期した長周期積層構造(LPSO)を持つ、新しいMg合金が開発され、高強度発現機構の解明が期待されている。そこで、応力下での微視的構造と機械的強度の関係を明らかにすることを目的として、Mg-Zn-Y系LPSO合金の引張試験その場中性子回折実験を実施した。本発表では、引張挙動のLPSO合金の作成法、LPSO相体積分率について議論する。