偏極ヘリウム3を用いた大立体角中性子スピンアナライザの開発

• Project/Area Number: 25K21500
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 80040:Quantum beam science-related
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 高田 秀佐 東北大学, 金属材料研究所, 特任助教 (10967748)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2027: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2026: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000); Fiscal Year 2025: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: 中性子 / 偏極 / スピンフィルター / ヘリウム3 / スピン交換光ポンピング

Outline of Research at the Start

スピン偏極中性子ビームは、物性、生命、工学、原子核、素粒子など幅広い分野で利用されている。偏極ヘリウム3を用いたスピンフィルターはmeV-eV領域の中性子に有効であり、高磁場や極低温を必要としないため、コンパクトな実験系が可能となる。また、中性子偏極ミラーと比べて大立体角を得やすいという利点があり、次世代のスピンアナライザとして注目されている。しかし外磁場の影響で偏極性能が低下するという課題があり、中性子ビームラインでの安定運用には工夫が必要である。本研究ではスピンアナライザとしての応用に焦点を当て、高偏極率を維持しつつ大立体角での測定を可能にする中性子スピンアナライザの実現を目指す。