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及川 健一; 大原 高志*; 鬼柳 亮嗣; 川崎 卓郎; 田村 格良; 金子 耕士; 中村 龍也; 坂佐井 馨; 中尾 朗子*; 花島 隆泰*; et al.
no journal, ,
千手観音から名前を頂いたSENJUは、J-PARCのMLFに提案されたTOF型の単結晶ラウエ回折装置である。SENJUは、結晶構造及び磁気構造の精密解析を、多重極限下において行うことに特化した装置であり、1 
以下の小さな試料を測定に用いる。TOF型ラウエ法と広角二次元検出器の組合せにより、効率的な測定を実現するとともに、データの完全性を改善できる。波長変換方式のシンチレーション検出器はiBIXのために開発されたものであるが、これをSENJUの要求仕様に合わせ改良した。SENJUの建設スケジュールは地震により遅れたが、オンビームコミッショニングは2012年早々に開始される予定である。
Putra, E. G. R.*; 河野 秀俊; 徳久 淳師*; Bahrum, E. S.*; Patriati, A.*
no journal, ,
Molecular dynamics (MD) simulation of hen egg white lysozyme protein (4LZT, with and without disulphide bonds) and Ca
-binding protein calmodulin (1PRW, bent conformation and 1EXR, extended conformation) in solution have been explored using computer simulation. The dynamics of the proteins in aqueous phase at room temperature was produced for 5 nanosecond (ns) time-scale calculation. The trajectories generated from MD simulation were computed to produce the pair distribution function (PDF), the distribution of the neutron scattering length density as a function of atomic distances of a single molecule protein. Conclusively an inverse Fourier transform was applied to transform a pair-distribution function data into a theoretical small-angle neutron scattering (SANS) intensity against scattering vector (q) which can be experimentally evaluated. Several information such as the radius of gyration (Rg) and the shape of protein in solution can be obtained at every single time of simulation. In this study, the time-dependent structural changes in the extended conformation of Ca-binding protein calmodulin every 100 picosecond (ps) presented in through the pair-distribution function and SANS scattering profiles.
Gong, W.; 友田 陽; Harjo, S.; Kelleher, J.*; Paradowska, A.*
no journal, ,
"Nanobainites" with the microstructure consisting of nano-sized lamellar bainitic ferrite and carbon-enriched retained austenite, exhibited a very strong tensile strength of 2 GPa and elongation of 5 %. Although the transformation speed is extremely low in general, we have previously found that it can be accelerated by ausforming. In the present work, in situ TOF neutron diffraction experiment was employed to investigate the kinetic of bainite transformation with and without ausforming, where the bulky averaged microscopic data were evaluated.
O
, for Li ion battery studied by neutron diffraction method井川 直樹; 樹神 克明; 田口 富嗣; 美留町 厚; 社本 真一
no journal, ,
Liイオン二次電池正極材として利用されるLiMnOの結晶構造とLiイオン伝導経路を解析するため中性子回折実験を行った。本材料の結晶構造は、格子定数
=8.2422(3) 
、空間群
-3
で最適化でき、Li, Mn及びOは各々単位胞中の8
, 16
, 32
サイトを占めた。最大エントロピー法解析の結果、Liの拡散経路は8, 16, 8サイトを結ぶ広がりとして観察された。
井川 直樹; 樹神 克明; 社本 真一
no journal, ,
研究用原子炉JRR-3に設置されている高分解能中性子粉末回折装置HRPDは、原子力機構の発足に伴って広く一般ユーザーに開放され、その高精度,操作性,結晶構造解析の重要性の認識などにより、幅広い分野で利用されている。本発表では本装置の現状や得られた成果について報告する。
前川 藤夫; 原田 正英; 勅使河原 誠; 甲斐 哲也; 及川 健一; 大井 元貴; 二川 正敏; 渡辺 昇*
no journal, ,
The J-PARC 1-MW pulsed spallation neutron source JSNS was successfully launched on 30th of May 2008. To demonstrate the unique features of the moderator design and the neutronic performance of JSNS the neutron spectral intensity, absolute neutron flux, and time structure of the neutron pulse shapes etc. have been measured using several neutron instruments since then. The measured energy spectra clearly revealed the feature of the para-hydrogen, as expected when designing the moderator. The measured neutron flux below 0.4 eV agreed with the corresponding design value within 
20%, thus suggesting that the JSNS design calculations to have been reliable. World-class high-resolution diffraction data could be recorded due to the suitability of design of the moderators and the instruments. Another world-class high-intensity neutron flux was also capable of being demonstrated due to the unique design of the large cylindrical coupled moderator.
'-Na
CoO (
0.75)宮崎 譲*; 井川 直樹; 湯葢 邦夫*
no journal, ,
'(O1)型NaCoO ( 0.75)について、粉末中性子回折実験を行い、(3+1)次元の超空間群を仮定した解析によって、その変調構造を解析した。その結果、本構造は
2/(
0
)00の超空間群として求めることができ、特に軸方向のNa原子の変調が重要であることがわかった。すなわち、Naはが約0.68の位置の場合-0.18までシフトするが、が0.32の位置では0.18へのシフトとなる。これらの場合、Na原子はその結晶サイト(0, 1/2, 1/2)から、近接原子に接触するほどの距離に相当する、およそ0.09nmも変位することになることが明らかになった。
前川 藤夫; 原田 正英; 及川 健一; 大井 元貴; 甲斐 哲也; 酒井 健二; 春日井 好己; 明午 伸一郎; 篠原 武尚
no journal, ,
NOBORU, "NeutrOn Beam- line for Observation and Research Use", is a versatile neutron instrument, which has served a test neutron beam port environment at J-PARC. The NOBORU instrument has been utilized for various purposes such as neutron source characterization, R&Ds on neutron detectors and devices, and testing of new experimental techniques with featuring suitable properties of the pulsed neutron beam. Energy-selective imaging, such as the bragg edge imaging, resonance absorption imaging and magnetic field imaging, is one of important research fields of NOBORU. We have installed a rotary collimator and a remote-controlled neutron filter device in 2009 and 2010, respectively, for the imaging purpose. Due to the upgrading efforts, we believe that NOBORU is now the best pulsed neutron imaging instrument in the world.
田村 格良; 新居 昌至; 村山 洋二
no journal, ,
The neutron guides installed in the curved section of C3 cold neutron beam line have been replaced by the neutron guides with supermirror (m = 3). Since the radius of curvature of the C3 beam line was not changed, we should carry out the design of the neutron guides in the straight section of C3 beam line in order to supply the short wavelength neutron. One of the best solutions to above-mentioned problem is to adopt a tapered guide just before the neutron beam port. Therefore, the tapered guide was designed so that neutron beam with the wavelenght of 2 and with a maximum divergence of 0.45 degree was focused on the monochromator of the neutron beam instrument. Compared with the case of the alignment installed the straight neutron guide with supermirror (m = 3), we obtained that the calculation result of transport efficiency increased by 1.45 times in the case of the alignment installed the tapered neutron guide with supermirror (m = 3) just before beam port.
原田 正英; Parker, J.*; 澤野 達哉*; 窪 秀利*; 谷森 達*; 篠原 武尚; 前川 藤夫
no journal, ,
Neutron Resonance Absorption method (NRA) which is one of the imaging methods is very suitable for nondestructive analysis of element distributions in a sample. In this study, the NRA test experiments used by Micro Pixel Chamber (
PIC) developed by Kyoto University as a detector were done at NOBORU in J-PARC to confirm the quantitativity. The detector was located at 14.5 m from the moderator. A sample was located at 15 cm upstream from the detector. Neutron intensity, neutron irradiation field size and 
-ray intensity were controlled by a rotary collimator, slits and a filter exchange device. Thin tantalum foils of 20 m and 100 m in thickness were used as a sample. Transmittance spectra were obtained from the measured transmission spectra with and without the samples. It was found that the measurement error in case of the tantalum sample of 100m in thickness was within about 7% compared with nuclear data.
原田 正英; 及川 健一; 前川 藤夫; 明午 伸一郎; 二川 正敏
no journal, ,
To validate the neutronics design of JSNS, we have measured neutron spectra at all available neutron beam lines by a current-mode TOF (C-TOF) method. Measured values were in good agreement with evaluated ones for beam lines without guide tubes. Some discrepancies in spectral intensity were found in some of beam lines using a neutron guide tube. This result indicates that the C-TOF method is very useful for checking initial installation of beam lines because neutron spectral intensity can be measured systematically in a short time (several shots). On the other hands, we also found that the C-TOF method had larger measurement error than pulse counting type detector. Therefore, to reduce measurement error, we had additional experiments. It was found that measured Li-6 contents in scintillators were different from values in specification data sheets. Then, amount of charge produced in photomultiplier by a detected neutron was measured. As a result, the measurement error could be reduced.
遠藤 仁; 高野 敦志*
no journal, ,
高分子のダイナミクスを研究するうえでは、数オングストロームからサブミクロン程度の広い空間における、1ナノ秒からサブマイクロ秒程度までの広い時間領域を測定できる実験手法が必要である。中性子スピンエコー法は、この必要とされる時空間領域を比較的容易に測定範囲に収める。さらに中性子の散乱能が重水素と軽水素とで大きく異なることを利用する重水素標識法を利用することで、中性子散乱は高分子の物性研究において、例えば溶融体中での高分子の形態や緩和挙動の検証等、動的静的両面からの分子論的直接検証に関して大きな貢献を果たしてきた。本研究においては、重水素化モノマーと軽水素化モノマーがランダムに重合した高分子とすべて軽水素からなる高分子の動的構造因子を中性子スピンエコー法を用いてそれぞれ精密に測定し、両高分子からのシグナルの比較を行い、実測される差を評価することで現時点の日本における中性子スピンエコー装置の測定精度を検証した。また、ランダムコポリマーの動的構造因子を理論的に導出し、実験結果との比較も併せて行った。
下条 豊; 井畑 良明; 武田 全康; 金子 耕士
no journal, ,
One of characteristics of neutron is its high-transparency to materials. This feature makes it possible to carry out neutron scattering experiments under various sample environments (temperature, magnetic field, electric field, pressure, stress and so on). Therefore sample environment equipment such as a refrigerator, a dilution refrigerator, a furnace, an electromagnet, a superconducting magnet and the other apparatuses is indispensable to users of neutron scattering experiment facilities. It is very important for the equipment to be ready for use at any time. So far, equipment provided at JRR-3 was not always in good condition because we did not have sufficient staff who could keep watching them. In order to improve this situation, we organized a sample environment (SE) team to maintain the existing apparatuses and develop new devices for the sample environment at JRR-3.
C by means of neutron single-crystal diffraction山内 宏樹; 長壁 豊隆; 松岡 英一*; 小野寺 秀也*
no journal, ,
HoBC shows a magnetic order at 
= 5.8 K with an incommensurate structure and undergoes a first order transition towards a commensurate phase at 
= 4.5 K. The magnetic structure below is basically described by the propagation vectors of 
= (1, 0, 0) and 
= (0, 1, 1/2) for the antiferromagnetic (AFM) alignment in the c-plane and the orthogonal arrangement along the 
-axis that is attributed to the competitive coexistence of the underlying antiferroquadrupolar (AFQ) order with the AFM order. Since the pressure directly acts on the quadrupolar order coupled with the lattice, the high-pressure neutron experiments allows us to study the significant competition state under systematic changes from the microscopic point of view. Thus, we carried out the neutron single-crystal diffraction experiments under high pressure to investigate the pressure effect on the competitive AFQ + AFM order in HoBC through the alteration of the magnetic structures with and . The high-pressure experiments revealed that the AFQ ordering in HoBC was extremely pressure sensitive and suppressed by pressure below 4 GPa whereas the pressure enhanced the AFM interactions up to 10 GPa. Above 4 GPa, we found the new pressure-induced phases, phase AFM1 and AFM2, where HoBC transformed into the magnetic structures represented by + 
( = (
, 
, 0), 
) and , respectively.
目時 直人; 山本 悦嗣; 酒井 宏典; 芳賀 芳範; 松田 達磨; 池田 修悟*
no journal, ,
アクチノイド化合物では5
電子の振る舞いが非常に重要であるが、中性子非弾性散乱は非常に有益な情報をもたらす。最近研究しているUSにおいて、低温では5電子の局在性を示す結晶場励起、温度上昇に伴い遍歴性を示す準弾性散乱を観察し、この磁気励起スペクトルと電気抵抗で観察された金属-絶縁体クロスオーバーに強い相関があることを明らかにした。
武田 全康; 山崎 大
no journal, ,
SUIREN (apparatus for SUrface and Interface investigations with Reflection of Neutrons) is a polarized neutron reflectometer with vertical sample geometry installed at C2-2 beam port of C2 cold neutron guide in a beam hole of JRR-3. The recent characteristic trend of SUIREN is the increase of industrial researchers. The number of industrial applications has been increasing for a couple of years as a result of so-called "trial-use program" for a researcher who has no or little experience in the neutron scattering experiment. In this presentation, current status and recent activities of SUIREN are reported.
目時 直人
no journal, ,
三軸分光器の高度化とJRR-3の発展すべき方向性について議論する。これまで、フラックスの増加と柔軟性の向上、高磁場や低温といった極限状態における測定の実現、そして、4軸制御の導入等を行ってきた。世界最高性能のパルス中性子源J-PARC/MLFと同じ東海サイトで共存するJRR-3に関しては、成果を最大にする観点から装置やレイアウトを考え直すべきである。高強度の連続や単色ビームの利用が重要なコンセプトであり、この利点を考えると、中性子動画撮像,小角散乱,偏極技術や非弾性,核データや分析が重要な分野となると考えられる。また原子炉の柔軟性から教育目的に加え、中性子ホログラフィや光学デバイス等の開発研究に大いに利用されるべきである。
佐野 亜沙美; 栗林 貴弘*; 小松 一生*; 八木 健彦*; 大谷 栄治*
no journal, ,
ワズレアイトは地球の深さ410-520kmに相当するマントル遷移層の主要構成鉱物である。その構造中に有意な水を含みうることが計算により指摘されて以来、マントル遷移層で主要な水のホストとして重要視されてきた。また水の存在下では、ワズレアイトの物性は大きく変わる。水が構造中に入ったことによる物性の変化を理解するためには、その水素位置の決定が欠かせないが、高圧下で合成される鉱物であること、またその水の量もごくわずかであることから分光学的な手法に頼って研究されてきた。本研究では単結晶X線回折実験の結果と中性子散乱実験の結果を組合せることによって、そのごくわずかな水素の位置を決定することを試みた。中性子回折パターンのリートベルト解析の結果、M3サイトの稜O1...O4の間にO-D結合があることを明らかにした。
青木 勝敏; 町田 晃彦; 本田 充紀; 服部 高典; 佐野 亜沙美; 綿貫 徹; 片山 芳則; 小松 一生*; 有馬 寛; 大友 季哉*; et al.
no journal, ,
LaDがLa金属格子中の重水素原子の再配置を伴って相分離することを放射光X線回折と中性子回折実験により見いだした。放射光実験はSPring-8、ビームライン22XUを中性子実験はJ-PARCの全散乱装置NOVAを用いて実施した。重水素原子はLaDではfcc金属格子の四面体サイトを占めているが、11GPaの圧力下で八面体サイトに移動してLaDとLaD
が形成される。NaCl-型一水素化物は遷移金属では観測されているが、希土類金属で形成が確認されたのは初めてである。第一原理計算はLaHがLaHとLaHに10GPaで相分離することが示された。生成エンタルピー計算からLaHの体積減少が相分離を駆動していることがわかった。
服部 高典; 有馬 寛; 佐野 亜沙美; 内海 渉; 永井 隆哉*; 飯高 敏晃*; 鍵 裕之*; 片山 芳則; 井上 徹*; 八木 健彦*
no journal, ,
PLANETは、大強度陽子加速器施設J-PARCのパルス中性子施設に建設されている新しいビームラインである。このビームラインは、中性子が水素に敏感であるという特徴を用い、中性子実験によって地球及び惑星内部の水が及ぼすダイナミックスに対する影響を調べる装置である。その主たる特徴は、最大荷重1軸あたり500トンを持つ6軸型マルチアンビルプレスを搭載し、30GPa, 2000Kという高温高圧を発生させ、地球内部上部マントル条件を地上に作り出して物質の状態を調べることができることである。最新の中性子回折,イメージングの手法を用いて、高温高圧条件下にある物質の微視的,巨視的な状態をその場観察することが可能となっている。2008年から建設を開始し、分光器室内の機器に関して既にインストールを終えた。また検出器架台、高圧プレス等分光器室内に入れる機器に関しても既に製作を終え、1月にインストールする予定である。また、2011年3月7日に初ビームを受け入れ、11日の祝賀会の最中に大震災を迎えた。現状と今後のスケジュールに関しても紹介する。