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渡辺 真朗; 木原 工*; 野尻 浩之*
Quantum Beam Science (Internet), 7(1), p.1_1 - 1_10, 2023/03
J-PARC物質・生命科学実験施設において、ユーザーが使いやすく、かつ新しい試料環境装置として35Tまで発生可能なパルスマグネットシステムを開発した。これは、真空チャンバー、GM冷凍機、小型ソレノイドコイルを挿入したSUS管で構成されている。コイルは液体窒素自動供給装置から供給される液体窒素で冷却され、試料はGM冷凍機で冷却される。この組み合わせにより、ユーザー操作のための自動運転可能な強磁場回折測定が容易になる。散乱角は最大42度で、これまでの装置よりも大幅に広くなっている。中性子回折実験は、マルチフェロイック物質(TbMnO
)を用いて、回折ピークの磁場依存性が明確に観察された。このようにユーザープログラム用の実用的な強磁場回折のための、新しいパルスマグネットシステムが確立された。
河村 聖子
波紋, 33(1), P. 33, 2023/02
2022年8
9月に栃木県那須町にて、中性子及び放射光実験施設における試料環境の国際ワークショップ「11th International Workshop on Sample Environment at Scattering Facilities」を開催した。ワークショップには、世界各地の実験施設から、試料環境に携わる技術者と研究者、関係する企業の方など、11か国から87名が参加し、施設の試料環境の整備状況や新技術について報告し、議論を行った。口頭発表、ポスター発表、企業展示のほか、日本国内の施設のバーチャルツアーや、試料環境の国際学会ISSEの総会なども行われた。
河村 聖子; 服部 高典; Harjo, S.; 池田 一貴*; 宮田 登*; 宮崎 司*; 青木 裕之; 渡辺 真朗; 坂口 佳史*; 奥 隆之
Neutron News, 30(1), p.11 - 13, 2019/05
日本の中性子散乱施設の特徴のひとつとして、循環型冷凍機のように頻繁に使われる試料環境(SE)機器は各装置の担当者が整備していることが挙げられる。装置担当者は、ユーザー実験の際、装置自体だけでなく、これらのSE機器の運用も行う。このような運用には、SE機器を装置にあわせて最適化できユーザーの要求を直接きくことができるというメリットがある。一方で、MLFのSEチームは、より高度なSE機器を使った実験を可能にするため、共通のSE機器を整備している。本レポートでは、最近のMLFにおけるSE機器の現状が紹介される。中性子装置BL11, BL19, BL21, BL17で用いられるSE機器と、SEチームによって最近整備された機器に焦点をあてる。
河村 聖子; 奥 隆之; 渡辺 真朗; 高橋 竜太; 宗像 孝司*; 高田 慎一; 坂口 佳史*; 石角 元志*; 大内 啓一*; 服部 高典; et al.
Journal of Neutron Research, 19(1-2), p.15 - 22, 2017/11
J-PARC MLFにおける試料環境(SE)チームは、ユーザー実験のためのSE機器の運用や開発を行っている。メンバーは、低温マグネット、高温、高圧、ソフトマター、光照射、水素環境、
He偏極フィルターといったサブチームに所属している。現在は、数台の冷凍機と、マグネット、高温炉、高圧実験用パリエジンバラプレス、偏極中性子実験のためのSEOPシステムが運用中で、ユーザー実験への提供、運転を行っているほか、パルス磁場システムの汎用化に向けた開発も行っている。またJ-PARC研究棟では、レオメーター、ガス蒸気吸着量測定装置などのソフトマター研究に必要な機器類も整備している。
坂佐井 馨; 佐藤 節夫*; 瀬谷 智洋*; 中村 龍也; 藤 健太郎; 山岸 秀志*; 曽山 和彦; 山崎 大; 丸山 龍治; 奥 隆之; et al.
Quantum Beam Science (Internet), 1(2), p.10_1 - 10_35, 2017/09
J-PARC物質・生命科学実験施設では、中性子検出器、スーパーミラーや
Heスピンフィルターなどの光学機器、及びチョッパー等の中性子デバイスが開発され、据え付けられている。また、計算環境として機器制御、データ取得、データ解析、及びデータベースの4つのコンポーネントが整備されている。また、物質・生命科学実験施設では実験に使用される様々な試料環境が利用可能である。本論文では、これらの現状について報告する。
麻生 智一; 山内 康弘; 河村 聖子
波紋, 25(4), p.283 - 287, 2015/11
In the neutron scattering facility, sample environment is one of the important factor. In Materials and Life Science Experimental Facility (MLF) of J-PARC, sample environment team has been officially organized with succeeding the previous ad hoc sample environment team, aiming to measure safety on sample environment in MLF comprehensively and to perform efficient user support in sample environment. In MLF, each beamline (BL) has its own sample environment equipment that is dedicated for the instrument, while some pieces of BL-common sample environment equipment are prepared by the sample environment team. MLF users can also carry in their own equipment or devices for their experiment. All the equipment and devices are allowed to be introduced after passing the safety examination in MLF.
大原 高志; 鬼柳 亮嗣; 中尾 朗子*; 花島 隆泰*; 宗像 孝司*; 茂吉 武人*; 黒田 哲也*; 金子 耕士; 田村 格良; 及川 健一; et al.
no journal, ,
SENJU, a TOF-Laue single crystal neutron diffractometer at the BL18 of MLF/J-PARC, was designed for precise crystal and magnetic structure analyses under multiple extreme environments such as low-temperature, high-pressure and high-magnetic field, and also capable of taking diffraction measurements of small single crystals. The most popular sample environment device on SENJU is the 4 K cryostat with a fixed-chi type 2-axes goniometer. We adopted piezo-rotators to rotate the sample crystal under vacuumed and cryo conditions. The 2-axes goniometer works stably even at 4 K and the time for cooling was 4.5 hours. A longitudinal magnet was recently installed on SENJU. The lowest temperature was 1.42 K and the maximum magnetic field was 6.85 T. A test diffraction measurement of a CeCoGe3 single crystal under 1.5 K and 0.5 T showed that Bragg reflections from the sample was clearly observed and the Bragg peaks of the sample crystal were much higher than the peaks from the magnet itself.
金子 耕士; Kiefer, K.*; Imperia, P.*; Hernandez, Y.*
no journal, ,
中性子散乱では、中性子の持つ高い透過性から、冷凍機など多くの特殊環境下での測定が可能であるため、試料環境は高い重要性を有する。物質の様々な機能性を理解する上で、今日では強磁場・高電場・低温・高圧といった複合極限環境や、in-situ実験等、より複雑な試料環境が求められており、その実現に向けて様々な開発が必要とされている。この様な試料環境における科学的・技術的開発を促進するために、世界中の施設が協力し、各施設間の情報交換を密にすることを目的として、"International Society for Sample Environment"が設立された。主たる活動としては、隔年開催のワークショップ及びスクールの他、Web上での情報交換が行われている。まだ設立まもない組織であり、簡単に概略を紹介する。
金子 耕士; 長壁 豊隆; 下条 豊; 山内 宏樹; 盛合 敦; 浅見 俊夫*; 川名 大地*; 杉浦 良介*; 大河原 学*
no journal, ,
JRR-3 has not been in operation since the end of 2010, because of the new regulatory requirement established after the large earthquake and the concomitant accident at the Fukushima Dai-ichi Nuclear Power plant. Japan Atomic Energy Agency (JAEA) submitted an application document for the restart of JRR-3 in 2014 which is still under the review. A recent official announcement by JAEA tells an expected restart of JRR-3 in the beginning of 2018. In parallel to this reviewing process, there is ongoing joint activities between JAEA and university groups for the recovery. This includes reorganization of experimental hall which results in securement of sample environment area. We are also trying to restart sample environment equipments safely after a long sleeping. We will show our strong efforts to realize "Science with Safety" in JRR-3. In addition, developments on sample environment have been made without neutron.
奥 隆之; 渡辺 真朗; 河村 聖子; 麻生 智一; 高橋 竜太*; 酒井 健二; 山内 康弘*; 中村 雅俊*; 宗像 孝司*; 石角 元志*; et al.
no journal, ,
J-PARC物質生命科学実験施設には、試料環境機器(SE)チームが組織され、ビームライン(BL)共通試料環境機器の整備および利用支援を行っている。SEチームは、(1)低温&磁場、(2)高温、(3)高圧、(4)ソフトマター、(5)パルスマグネット、(6)光照射、(7) Heスピンフィルターのサブチームで構成されている。また、特殊試料環境として、パルスマグネット等の整備も進めており、近い将来、ユーザー実験に供する計画である。学会では、SEチームが取り組んでいるビームライン共通試料環境機器整備の状況と今後の計画、及び利用支援活動について発表する。
渡辺 真朗; 奥 隆之; 河村 聖子; 高田 慎一; 高橋 竜太*; 酒井 健二; 山内 康弘*; 中村 雅俊*; 宗像 孝司*; 石角 元志*; et al.
no journal, ,
J-PARC物質・生命科学実験施設では、各ビームライン(BL)で、それぞれ標準の試料環境(SE)機器を所有する一方、試料環境機器(SE)チームによるBL共通試料環境機器の導入および利用支援を行っている。使用頻度は高くないが高性能な機器や、運転に専門知識や技術を要し各BLで個別に導入するには困難な機器等を対象としている。現在、SEチームは、(1)低温&磁場、(2)高温、(3)高圧、(4)ソフトマター、(5)パルスマグネット、(6)光照射、(7)Heスピンフィルターのサブチームで構成している。本報告では、SEチームが取り組んでいるBL共通試料環境機器運用の現状と今後の予定について説明する。
河村 聖子; 渡辺 真朗; 高橋 竜太*; 宗像 孝司*; 高田 慎一; 坂口 佳史*; 石角 元志*; 大内 啓一*; 有馬 寛*; 服部 高典; et al.
no journal, ,
J-PARC物質・生命科学実験施設では、無冷媒循環型冷凍機のような多くの試料環境(SE)機器は各実験装置において整備される。このシステムは、装置担当者が利用者の要望を直接きくことができ、さらに、試料空間の大きさや最適な遮蔽材など、装置に合わせてSE機器の仕様を最適化させることができるという利点がある。一方、超伝導マグネットや希釈冷凍機などのように、使用頻度はあまり高くないが必要不可欠なSE機器もあり、それらはSEチームによって運用されている。このような共通SE機器のうち、冷凍機、高温炉、超伝導マグネットは、中性子非弾性及び準弾性散乱実験で使用することができる。さらに、パリ・エジンバラプレスやクランプセルを用いた高圧下の非弾性・準弾性散乱実験の環境も準備中である。
奥 隆之; 渡辺 真朗; 坂口 佳史*; 河村 聖子; 高橋 竜太*; 山内 康弘*; 中村 雅俊*; 石角 元志*; 大内 啓一*; 有馬 寛*; et al.
no journal, ,
J-PARCセンター物質・生命科学実験施設(MLF)では中性子科学の推進の一環として、冷凍機, 磁石, 高温機器, 高圧機器, ソフトマター関連機器等の試料環境機器の他、特殊試料環境であるパルスマグネット, 光照射機器, ヘリウム3型中性子スピンフィルターの整備と運用を行っている。会議では、MLFの試料環境機器の整備および運用状況や課題について報告する。
山内 宏樹; 金子 耕士; 長壁 豊隆; 久保田 正人; 萩原 雅人
no journal, ,
原子力機構は高経年化対策として、所有する三台の中性子三軸分光器の制御系システムを全面的に更新する計画をたて、20112012年頃から作業に着手した。その後、震災によるガイド管の調整、JRR-3の耐震補強工事などの影響で、作業の進捗に遅れが生じたものの、JRR-3再稼働を迎えた今年、TAS装置群にもようやく復旧の兆しが見えてきた。講演で詳細な現状と今後の取り組み等について報告する。
渡辺 真朗; 奥 隆之; 河村 聖子; 高田 慎一; Su, Y. H.; 高橋 竜太*; 山内 康弘*; 中村 雅俊*; 石角 元志*; 坂口 佳史*; et al.
no journal, ,
J-PARC物質生命科学実験施設(MLF)では、各ビームライン(BL)がそれぞれ標準の試料環境(SE)機器を所有するが、一方でSEチームが組織され、BL共通試料環境機器の整備および利用支援を行っている。各BLで個別に整備するには非常に高価なものや、使用頻度は高くないが必要不可欠な機器や、運転に専門の知識や技術を要するものなどをBL共通SE機器として所有している。SEチームは、(1)低温&磁場、(2)高温、(3)応力(高圧,引張,疲労)、(4)ソフトマター、(5)調湿、(6)特殊環境(パルスマグネット,光照射,制御)のサブチームで構成されている。本発表では、SEチームが取り組んでいるBL共通試料環境機器整備の現状について説明する。
渡辺 真朗; 野尻 浩之*
no journal, ,
J-PARC MLFにおいて、さまざまなビームラインにおいてパルス強磁場を用いた 実験を可能とするため、試料環境機器の1つとして小型可搬型パルス強磁場発生 装置の開発を進めている。開発した装置は最大30テスラまでの磁場を発生可能である。試料温度は低温側はGM冷凍機を用いて4Kまで、高温側はヒーターを用いて常温まで温度調節可能である。本発表では、完成した本パルス強磁場発生装置の特性や中性子利用ビーム実験の状況、及び今後予定しているパルス磁場の35テスラへの磁場増強や長パルス幅のパルス磁場実験などについて報告する。
