2017 Fiscal Year Research-status Report
Development of a neutron resonance spin flipper with large beam acceptance
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17K14133
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
小田 達郎 京都大学, 原子炉実験所, 助教 (70782308)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 中性子 / スピン偏極中性子 / 磁気共鳴 / ラーモア歳差 / RF磁場 / パルス中性子 / スピンエコー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
スピン偏極した中性子ビームは，磁気構造解析やスピンダイナミクス研究のために特に有用であり，さらにスピン固有状態の位相の情報を用いることで，磁場イメージングや中性子スピンエコー分光法が実現される．静磁場と高周波（RF）磁場による磁気共鳴を利用して，中性子のスピン状態を制御するデバイスは共鳴スピンフリッパーと呼ばれる．共鳴スピンフリップの際には，RF磁場の振動数に対応した中性子のエネルギー変化が起こる．このエネルギー差に起因する位相差を利用した分光法において，共鳴スピンフリッパーは測定精度を決定づける最重要機器である．本研究では，中性子共鳴スピンフリップ技術を応用した測定手法の開発・高度化のために，現実の非一様な磁場分布を持った体系における中性子共鳴スピンフリップ現象について理解し，大きなビームアクセプタンスをもった共鳴スピンフリッパーの開発を目指している．
共鳴スピンフリッパーを構成する静磁場とRF磁場のうち，静磁場によって生じる中性子スピン状態の位相について解析を行うための数値計算を行った．静磁場は，簡単なコイル形状や双極電磁石によってつくられる磁場分布について磁場計算を行い，その中を飛行することによって蓄積される中性子の位相をシミュレーションした．静磁場磁場分布については，磁場測定器による実測と計算の比較を行った．RF磁場については，現状では，その作用領域が理想的な境界をもつとして共鳴スピンフリップ率を計算するコードを作成した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
平成29年度に磁場コイルの試作を行う予定であったが，共鳴スピンフリッパーの設計を検討するための数値計算コードを開発することはできたものの，シミュレーション結果から磁場コイル形状を検討している段階である．
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| Strategy for Future Research Activity |
中性子スピン位相のシミュレーション結果をもとに共鳴スピンフリッパーのための磁場コイルを製作し，共鳴スピンフリップ率測定実験を行う．現実のコイルがもつ磁場分布における共鳴スピンフリップの詳細について実験結果と計算を比較検討する．
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| Causes of Carryover |
磁場コイルの材料・製作費および偏極中性子ビーム実験のための実験架台整備，実験施設への旅費などに使用する．
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Research Products
(8 results)
