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論文

Spatial resolution test targets made of gadolinium and gold for conventional and resonance neutron imaging

瀬川 麻里子; 及川 健一; 甲斐 哲也; 篠原 武尚; 林田 洋寿*; 松本 吉弘*; Parker, J. D.*; 中谷 健; 廣井 孝介; Su, Y.; et al.

JPS Conference Proceedings (Internet), 22, p.011028_1 - 011028_8, 2018/11

We have fabricated and utilized spatial resolution test targets made of gadolinium and gold for conventional and resonance neutron imaging performed at RADEN, located at beam line BL22 of the J-PARC Materials and Life Science Experimental Facility (MLF). RADEN covers a broad energy range from cold neutrons to high-energy neutrons with energy of several tens keV and was designed to perform energy-resolved neutron imaging utilizing two-dimensional detectors combined with the accurate measurement of neutron energy by the time-of-flight method. The test targets were designed to verify the spatial resolution and image uniformity of two kinds of neutron detectors, counting-type detectors and camera-type detectors. In this presentation, we report the details of these two-dimensional test targets, and the results of demonstrations using the test targets with our neutron imaging detectors. This work was supported in part by the Photon and Quantum Basic Research Coordinated Development Program from the Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology, Japan.

論文

Development of a polarization analysis method for visualization of the magnetic field distribution in a small electric transformer using pulsed polarized neutron imaging

廣井 孝介; 篠原 武尚; 林田 洋寿*; Parker, J. D.*; 及川 健一; Su, Y.; 甲斐 哲也; 鬼柳 善明*

JPS Conference Proceedings (Internet), 22, p.011030_1 - 011030_7, 2018/11

We have been developing magnetic imaging method for industrial products using polarized pulsed neutrons. In this presentation, we report observation results of magnetic field distribution in a small electric transformer as a demonstration of our magnetic imaging method. The polarized pulsed neutron imaging experiment was performed at BL22 RADEN at MLF of J-PARC. 9 polarization distribution images were obtained with changing incident polarization and analyzing direction in 3D. By analyzing wavelength dependent polarization position by position, distribution of field strength and direction around the core of the transformer were successfully visualized. Obtained field distribution images were well corresponded with that expected by the simulation and clearly demonstrated a leaked field from the gap of step lap.

論文

Effect of the interface roughness correlation on the reflectivity in a neutron multilayer mirror

丸山 龍治; 山崎 大; 曽山 和彦

JPS Conference Proceedings (Internet), 22, p.011011_1 - 011011_5, 2018/11

J-PARC MLFの中性子ビーム利用の高度化のため、高性能中性子スーパーミラーの開発を進めている。中性子源から試料位置まで中性子スーパーミラーガイドや集光スーパーミラー等による中性子ビーム輸送の高効率化には、スーパーミラーの反射率が高いことが重要である。これまで我々が進めてきた研究において、スーパーミラーの界面粗さの面内相関が小さく面間の相関が大きい多層膜により、集光系を構成する際に試料位置周辺でのバックグラウンドとなる散漫散乱が小さく抑えられることがわかった。本研究では、スーパーミラーを構成する多層膜界面の面内及び面間の相関が反射率に与える影響を歪曲波ボルン近似を用いた反射率シミュレーションにより調べた。その結果、異なる界面間で粗さの相関が大きい場合ブラッグ反射ピークにおいて反射率が減少することがわかり、多層膜からの反射率計算において界面粗さの面間の相関を考慮することの重要性が示された。

論文

Development of dynamic nuclear polarization system for spin-contrast-variation neutron reflectometry

熊田 高之; 他7名*

JPS Conference Proceedings (Internet), 22, p.011015_1 - 011015_5, 2018/11

Conventional deuterium contrast variation neutron reflectometry (NR) sometimes misleads when the deuterated SIMULATION samples fail to reproduce the structure of the REAL ones by delicate techniques such as spin-coating. On the other hand, the Spin contrast variation (SCV)-NR determines the structure from PH-dependent NR profiles of REAL samples. Therefore, the SCV-NR works not only as a technique which omits the cost of deuterium substitution, but also as a reliable technique to determine multi-layered surface and interface structure.

口頭

Influence of heating on neutron multilayer mirror

田村 格良; 新居 昌至; 丸山 龍治; 曽山 和彦

no journal, , 

JRR-3の中性子ビーム設備を改良するために、スーパーミラーを使用した中性子導管を液体水素減速材の近くに設置することを考えている。そのため、放射線による中性子導管の温度上昇が予想される。中性子スーパーミラーの性能は加熱によって低下することが知られている$$^{1)}$$。中性子スーパーミラーの性能に及ぼす加熱の影響を調べるために、イオンビームスパッタリング法で成膜した多層膜ミラーの加熱における反射率プロファイルを測定した。なお、スーパーミラーは厚みの違う膜を重ねて多層膜としているため、膜の厚みが一定である多層膜ミラーを試料として選択することで、測定結果を分かりやすくしている。これらの反射率プロファイルを用いて、拡散層の厚さおよび界面粗さを分析した。X線反射率計の測定の結果、443Kで加熱した試料において、Ni/Ti多層膜ミラーの厚さは2%減少し、第1のブラッグ反射の強度を1/3に減少していることが分かった。

口頭

Magnetic field imaging using pulsed polarized neutrons

篠原 武尚; 廣井 孝介; 林田 洋寿*; Su, Y.; 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.

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