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多層膜中性子ミラーシートによる集光光学系開発と応用

研究課題

研究課題/領域番号 18H01917
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分31010:原子力工学関連
研究機関京都大学

研究代表者

日野 正裕  京都大学, 複合原子力科学研究所, 准教授 (70314292)

研究分担者 細畠 拓也  国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究センター, 上級研究員 (00733411)
山形 豊  国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究センター, チームリーダー (70261203)
小田 達郎  東京大学, 物性研究所, 助教 (70782308)
吉永 尚生  京都大学, 複合原子力科学研究所, 技術職員 (90795535)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)
2020年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2019年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
2018年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
キーワード中性子光学 / 多層膜 / 低速中性子集光 / 多層膜ミラーシート
研究成果の概要

京大複合研のイオンビームスパッタ装置(KUR-IBS)を用いて多層膜中性子ミラーシートによる実用的な集光デバイスの実現は未だ道半ばであるが、多層膜中性子ミラーの反射性能向上及び膜応力の制御研究を通じて成膜プロセスの高度化に成功した。そしてこの知見を活かし、高臨界角かつ高反射率な回転楕円体集光スーパーミラーの量産に成功するとともにその集光ミラーを評価し、新しい中性子散乱手法である集光TOF-MIEZE測定法の新たな可能性も実験的に示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

中性子を利用した各種研究や材料等の分析は学術、産業利用の両面において発展を続けている分野であり、今後の中性子科学の飛躍的向上には、如何に実効的中性子強度を上げるか重要で、その有力な一つとして中性子集光がある。中性子は、曲げることが大変難しい。低速中性子を曲げ(反射)、より高い効率で試料まで導き、さらに偏極等の中性子を制御するデバイスとして、多層膜中性子ミラーは非常に重要で、本研究は多層膜中性子ミラーを高度化し集光光学系を開発、応用研究を展開した。

報告書

(4件)
  • 2021 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 4件、 招待講演 5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] A Study of Focusing TOF-MIEZE Spectrometer with Small-angle Neutron Scattering2021

    • 著者名/発表者名
      Funama Fumiaki、Hino Masahiro、Oda Tatsuro、Endo Hitoshi、Hosobata Takuya、Yamagata Yutaka、Tasaki Seiji、Kawabata Yuji
    • 雑誌名

      JPS Conference Proceedings

      巻: 33 ページ: 011088-011088

    • DOI

      10.7566/jpscp.33.011088

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Observation of TOF-MIEZE signals with focusing mirrors at BL06, MLF, J-PARC2020

    • 著者名/発表者名
      F. Funama, M. Hino, T. Oda, H. Endo, T. Hosobata, Y. Yamagata, S. Tasaki,
    • 雑誌名

      Journal of Surface Investigation: X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques

      巻: -

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A study of TOF-MIEZE reflectometry for nanomagnetic dynamics2019

    • 著者名/発表者名
      Hino Masahiro、Oda Taturo、Endo Hitoshi、Yamada Norifumi L.、Seto Hideki、Ohshita Hidetoshi、Kawabata Yuji
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 1316 号: 1 ページ: 012006-012006

    • DOI

      10.1088/1742-6596/1316/1/012006

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 多層中性子ミラー開発の現状と展望2021

    • 著者名/発表者名
      日野正裕
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 中性子集光ミラー開発と指向性中性子源検討2021

    • 著者名/発表者名
      日野正裕,小田達郎,遠藤仁,細畠拓也,船間史晃,山田悟史,山形豊,瀬戸秀紀,安部豊,川端祐司
    • 学会等名
      第55回京都大学複合原子力科学研究所学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] J-PARC MLF BL06 中性子共鳴スピンエコー分光器群(VIN ROSE)と多層膜中性子集光ミラー2020

    • 著者名/発表者名
      日野正裕, 小田達郎, 遠藤仁, 細畠拓也, 船間史晃,山田 悟史,山形豊,瀬戸秀紀,川端祐司
    • 学会等名
      日本中性子科学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 中性子集光ミラー開発とJ-PARC MLF 中性子共鳴スピンエコー分光器群(VIN ROSE)の進展2020

    • 著者名/発表者名
      日野正裕, 小田達郎, 遠藤仁, 細畠拓也, 船間史晃, 山田悟史, 山形豊, 川端祐司
    • 学会等名
      日本原子力学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Neutron resonance spin echo spectrometers at BL06, "VIN ROSE"at J-PARC MLF and ellipsoidal focusing supermirror developments2019

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Hino
    • 学会等名
      AOCNS 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Recent development of multilayer neutron mirror at KURNS2019

    • 著者名/発表者名
      M.Hino, T. Hosobata, T. Oda, H. Endo, N.L. Yamada, K.Hori, F. Funama, Y. Yamagata, Y. Kawabata
    • 学会等名
      ECNS2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Towards larger-m polarizing neutron supermirror2019

    • 著者名/発表者名
      M.Hino, T. Oda, H. Endo, K.Mori, F. Funama, Y. Kawabata
    • 学会等名
      J-PARC Symposium 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 低速中性子用大面積精密吸収パターンの製作手法開発2019

    • 著者名/発表者名
      日野正裕, 細畠拓也, 山形豊, 川端祐司
    • 学会等名
      日本物理学会2019年秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 低速中性子用大面積精密吸収パターンの製作手法開発2019

    • 著者名/発表者名
      日野正裕, 細畠拓也, 山形豊, 川端祐司
    • 学会等名
      日本原子力学会2019年秋の大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] J-PARC MLF BL06 中性子共鳴スピンエコー分光器群(VIN ROSE)と集光スーパーミラー開発Ⅳ2019

    • 著者名/発表者名
      日野正裕, 小田達郎, 遠藤仁, 細畠拓也, 船間史晃, 山田悟史,河合利秀, 吉永尚生, 中島多朗 ,山形豊, 瀬戸秀紀,川端祐司
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 中性子反射鏡用多層膜の製作と中性子利用2019

    • 著者名/発表者名
      日野正裕
    • 学会等名
      2019 年度精密工学会春季大会公開シンポジウム「精密光学部品の加工技術と計測技術」
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Current status and perspective of VIN ROSE at J-PARC MLF2018

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Hino
    • 学会等名
      Polarized Neutron for Condensed Matter Investigation (PNCMI2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] J-PARC/MLF BL06 中性子スピンエコー分光器群(VIN ROSE)と集光ミラー開発Ⅲ2018

    • 著者名/発表者名
      日野正裕, 小田達郎, 細畠拓也,遠藤仁,河合利秀,吉永尚生, 武田晋, 山田悟史, 山形豊, 瀬戸秀紀, 川端祐司
    • 学会等名
      日本物理学会2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 回転楕円体中性子集光スーパーミラー開発と展望2018

    • 著者名/発表者名
      日野正裕, 細畠拓也, 吉永尚生,小田達郎, 遠藤仁, 山田悟史, 河合利秀, 竹田真宏,池部壮太朗, 山澤建二,山形豊, 川端祐司
    • 学会等名
      日本中性子科学会第18回年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.rri.kyoto-u.ac.jp/neutron/optics/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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