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奥平 琢也; 奥 隆之; 酒井 健二; 猪野 隆*; 林田 洋寿*; 廣井 孝介; 篠原 武尚; 加倉井 和久*; 相澤 一也; 清水 裕彦*; et al.
Proceedings of Science (Internet), 356, p.029_1 - 029_5, 2019/12
共通技術開発セクションでは、J-PARC物質・生命科学実験施設の大強度中性子を活用するために、偏極中性子デバイスの一つである
Heスピンフィルターの開発を行なっている。Heスピンフィルターの性能評価の一つの手段に、基礎物理分野での応用・評価があり、基礎物理実験も活用している。現在の物質優勢宇宙を説明するためには時間反転対称性の破れが不可欠であり、世界中で時間反転対称性の破れの探索実験が行われている。その一つに偏極中性子と原子核を使用して対称性の破れを測定する方法があり、J-PARCの大強度中性子を用いた時間反転対称性の破れ探索が計画されている。本計画では1eV程度のエネルギーの高い中性子を偏極するための従来にない巨大なHeスピンフィルターを開発する必要があり、原子力機構にて開発が行われているHeスピンフィルターの性能評価の良い検証となる。現在、偏極率の精度の良い評価システムやHeスピンフィルター製作のための真空システムの構築を行い、熱外中性子偏極のための大型スピンフィルターの開発を継続している。本発表ではHeスピンフィルターの開発の現状について発表する。
He中性子スピンフィルターの開発の現場奥平 琢也; 奥 隆之; 酒井 健二; 猪野 隆*; 林田 洋寿*; 廣井 孝介; 篠原 武尚; 加倉井 和久*; 相澤 一也
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極He中性子スピンフィルターはHeガスとアルカリ金属をガラスセルに封入した中性子偏極デバイスである。He原子核の中性子吸収断面積は大きなスピン依存性をもち、偏極したHeガスに中性子を透過させることにより、広いエネルギー範囲の中性子ビームを偏極させることが可能である。ガラスセルに円偏光レーザーを照射することによりスピン交換法(Spin Exchange Optical Pumping : SEOP)を用いてHe原子核を偏極させる。現在原子力機構(JAEA)ではJ-PARC MLFで使用するためのHe中性子スピンフィルターの開発を進めている。最近では、Frequency Sweep AFP-NMRを用いた高速、かつ、ロスの少ないHeスピン反転技術や電子スピン共鳴法を用いた中性子ビームを使わないHe偏極率の評価システムなどを導入した。また、He中性子スピンフィルターを製作するための
Heガス封入システムの開発も行い、より高性能なスピンフィルターの開発に取り組み始めている。本発表ではJAEAにおける現在の開発の状況について報告する。
He中性子スピンフィルターの開発奥平 琢也; 奥 隆之; 酒井 健二; 猪野 隆*; 林田 洋寿*; 廣井 孝介; 篠原 武尚; 加倉井 和久*; 相澤 一也
no journal, ,
共通技術開発セクションでは、J-PARC物質・生命科学実験施設の大強度中性子ビームを最大限活用するために、Heスピンフィルターの開発を行なっている。Heスピンフィルターは特殊なガラスセルにHeガスとアルカリ元素を封入した中性子偏極デバイスである。He原子核の中性子吸収断面積は大きなスピン依存性を持つため、偏極したHeガスに中性子を透過させることにより、広いエネルギー範囲で偏極中性子ビームを得ることが可能である。Heスピンフィルターに大強度円偏光レーザーを照射し、スピン交換法(Spin Exchange Optical Pumping : SEOP)を用いてHe原子核を偏極させる。現在原子力機構では電子スピン共鳴法(EPR)を用いたHe偏極率の評価システムを開発し、中性子ビームを使わずともHeスピンフィルターの性能を正確に評価できるようになった。また、Heスピンフィルターを製作するためのガス封入システムの開発も行い、RbとKをガラスセルに封入するHybrid SEOP法を使用した高性能なHeスピンフィルターの開発に取り組んでいる。本発表では原子力機構における開発の現状について報告する。
奥平 琢也; 奥 隆之; 酒井 健二; 猪野 隆*; 林田 洋寿*; 廣井 孝介; 篠原 武尚; 加倉井 和久*; 相澤 一也; 清水 裕彦*; et al.
no journal, ,
共通技術開発セクションでは、J-PARC物質・生命科学実験施設の大強度中性子ビームを活用するための重点技術として偏極中性子デバイスの一つであるHeスピンフィルターの開発を行なっている。偏極中性子ビームは基礎物理実験での利用が盛んであり、基礎物理分野との連携は今後のHeスピンフィルターの開発に重要である。現在の素粒子・宇宙論は物質優勢宇宙がどのようにして生まれたのかを説明することができていない。これは未だ見つかっていない時間反転対称性の破れが存在することを示唆しており、偏極中性子と原子核の反応における時間反転対称性の破れを探索する実験がJ-PARCにて計画されている。そのためには1eV程度の熱外中性子を偏極するための従来にない巨大なHeスピンフィルターが必要であり、現在原子力機構では開発を進めている。また本計画の予備実験としてHeスピンフィルターを使用したユーザー実験も盛んに行なっている。本発表では原子力機構における開発の現状と今後の計画について発表する。
