中性子コンプトン散乱法及び中性子共鳴吸収法の実用化

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05504001
• Research Institution: National Laboratory for High Energy Physics
• Principal Investigator: 池田 進 高エネルギー物理学研究所, ブースター利用施設, 助教授 (80132679)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 福井 幸男 応用光研(株), 研究員 ; 樫田 昭次 新潟大学, 理学部物理, 教授 (80018671) ; 渡辺 昇 高エネルギー物理学研究所, ブースター利用施設, 教授 (40005286) ; 大友 季哉 高エネルギー物理学研究所, ブースター利用施設, 助手 (90270397)
• Keywords: 中性子散乱 / コンプトン散乱 / 中性子共鳴吸収

Research Abstract

本研究は、我々が高エネルギー物理学研究所のパルス中性子源(KENS)から得られる高強度のeV領域の中性子を使って、世界に先駆けて、開発研究を進めてきた中性子コンプトン散乱法並びに中性子共鳴吸収法の実用化を目的としている。平成6年度は、平成5年度に製造した中性子コンプトン散乱装置の性能試験を行い、中性子コンプトン散乱検出器遮蔽体(検出器コリメーターおよび鉛遮蔽体)を増強し、改良を進めた。この結果、水素結合物質KHCO3等の中の水素の基底状態の波動関数の形をとらえることに成功した。この実験によって得られた結果は、これまで我々が進めてきた予備研究結果(研究発表リスト参照)を最終的に正しいとするものであった。また、平成6年度では、中性子共鳴吸収研究装置を完成させ、装置の性能実証実験を行った。先ず、一般的な中性子共鳴吸収用の広面積検出器(シンチレーター検出器および同BaF2シンチレーター検出器)と中性子共鳴吸収研究用試料槽(クライオミニクライオスタットおよび試料回転装置)製作した。この装置を用いて、高温超伝導体(Cuのアイソトープを用いた特別な試料)の中の置換型不純物Baの状態を調べ、不純物Baは通常のBaとは異なる温度変化をすることを見つけた。さらに、強力な外場下での不純物研究の可能性をさぐるため、外場発生装置として30ワットの高強度レーザー照射装置(結晶励起装置、ファイバーカップルLDシステム、制御用パソコン)やこの実験に適合する特殊な広面積線検出器-遮蔽体(BaF2特殊プローブおよびプラスチックシンチレーターシステム)を製作し、その基礎実験を行った。

Research Products

• [Publications] 池田 他: "Dynamic Properties of Protons in KH_2PO_4 Studied by Neutron Scatlering" J.Phys.Soc.Jpn.63. 1001-1008 (1994)
• [Publications] 池田 他: "Incoherent Neutron Scatlering from KDP" Ferroelectrics. 156. 2175-2180 (1994)
• [Publications] 池田 他: "Phase transition in Hydrogen Bonded Ferroelectric Compounds" Physica B. (発表予定)(in press). (1995)
• [Publications] 小早川,池田 他: "Imcoherent neutron Scatlering from ferro electric RbHSO_4" J.Phys.Soc.Jpn.64(in press). (1995)
• [Publications] 樫田 他: "Inelastic Neutron Scatlering Study of KHCO_3" J.Phys.Soc.Jpn.63. 4643-4647 (1994)
• [Publications] 樫田 他: "X-ray study of the superstructure in the Bi_2O_3-V_2O_5 system" J.Phys.Soc.Jpn.63. 4422-4426 (1994)