Direct measurement of ultra high magnetic field by using spin polarized neutron
| Project/Area Number |
20K20922
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 15:Particle-, nuclear-, astro-physics, and related fields
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 透 大阪大学, 核物理研究センター, 招へい教授 (10135650)
余語 覚文 大阪大学, レーザー科学研究所, 教授 (50421441)
根来 誠 大阪大学, 先導的学際研究機構, 准教授 (70611549)
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| Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
Fiscal Year 2022: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
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| Keywords | スピン偏極中性子 / レーザー駆動中性子発生 / レーザー駆動中性子 / レーザー駆動磁場 / 光トリプレットDNP / スピン偏極重水素 / スピン偏極 |
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| Outline of Research at the Start |
中性子はユニークな特徴をもっており、電荷をもたず磁荷のみをもった唯一の粒子である。中性子スピン（磁石の方向）を揃えたものはスピン偏極中性子は、磁石の粒子となる。従来、スピン偏極中性子は発生が困難で、大量に発生した中性子のうちスピンが揃った成分のみを抽出して使用していた。この研究では小さな装置で、直接スピン偏極中性子を発生させる。これができれば、例えば地上最強磁場と予想されている超高強度レーザーによる磁場発生実験で発生する磁場を世界で初めて計測することができる。
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| Outline of Final Research Achievements |
Neutron is a unique particle which does not have electric charge but has magnetic spin, and it has up or down spin with 0.5:0.5 probability. Neutron beam passing through 1 kT/10 micro m very high divergent magnetic field splits toward two directions. We innovated this new method which can generate 100% spin polarized neutron beam. PHITS (ver. 2021) can calculate neutron bending by magnetic field. We demonstrated the magnetic field measurement by neutron beam with our proposed realistic conditions in the simulation. We conducted an experiment by using LFEX in Osaka university to bend neutron by magnetic field for the first time. We are continuing the experiment.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
ハイパワーレーザーを用いた様々な実験において、高強度かつ勾配の高い磁場が発生する。これまでこのような特異な磁場を直接計測する手法がなく、当該分野において大きな問題となっていた。本研究による成果によって中性子を用いてこれを実測できることが示された。また中性子が磁場で曲がった時に、100%スピン偏極した状態になる。これは従来のいかなる偏極中性子よりもコンパクトかつ高純度な偏極中性子の発生方法となる。この新しい中性子科学の知見は学術的に大きな意義がある。また今後この手法が標準化され様々な研究や産業に応用され、社会的意義を生み出すであろうと期待される。
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Report
(4 results)
Research Products
(13 results)
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[Presentation] スピン偏極重水素の核分解反応を用いた低エネルギー・スピン偏極・高指向性中性子の発生に向けた研究2020
Author(s)
有川安信, 佐藤透A, 香川晃B,C, 根来誠B,C, 北川勝浩B,C, 中尾采美, 浅野将唯, 安部勇輝, Alessio Morace, 余語覚文, 中井光男, 白神宏之, 兒玉了祐,
Organizer
日本物理学会春季大会
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[Presentation] レーザー核融合燃焼履歴計測にむけた ポッケルス効果を用いた超高速中性子計測2020
Author(s)
有川安信, 太田雅人, 中嶋誠, Valynn Mag-usara, 浅野将唯, 中尾采美、安部勇輝, Morace Alessio, 椿本孝治, 吉田英次, 藤岡慎介, 坂和洋一, 中井光男, 白神宏之, 兒玉了祐 大友明, 山田俊樹, 梶貴博, 鎌田隼, 山田千由美
Organizer
日本物理学会秋季大会
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[Presentation] Ultra-fast response neutron detector for inertial confinement fusion2020
Author(s)
Yasunobu Arikawa, Masato Ota, Makoto Nakajima, Shoi Asano, Ayumi Nakao, Yuki Abe, Morace Alessio, Shinsuke Fujioka, Youich Sakawa, Mitsuo Nakai, Hiroyuki Shiraga, Ryosuke Kodama, Johan Frenje, Maria Gatu Johnson,
Organizer
AsiaAeanPlasmaPhysicsSociety
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Int'l Joint Research / Invited
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