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拡張波長帯域中性子非弾性散乱実験法基盤技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K11927
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分80040:量子ビーム科学関連
研究機関国立研究開発法人日本原子力研究開発機構

研究代表者

中島 健次  国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 J-PARCセンター, 研究主席 (10272535)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード中性子散乱 / 中性子分光器 / チョッパー型分光器 / 拡張波長帯域中性子非弾性散乱実験法 / interveined Trajectory / J-PARC / ディスクチョッパー / 非弾性散乱 / 中性子非弾性散乱 / 中性子準弾性散乱 / パルス中性子 / 測定手法 / 多重Ei測定
研究成果の概要

本研究は、中性子準弾性・非弾性散乱法について複数の入射中性子エネルギーを用いる測定手法を元にし、広い波長帯域の情報を高効率で測定する新しい物性ダイナミクス情報取得システム(拡張波長帯域中性子非弾性散乱実験法)を実現する基盤の理論と技術を研究、開発するものであった。この手法は、飛行時間ダイアグラム上で入射中性子のトラジェクトリーを交差させることを許容することで、帯域の増加が図れるものであり、本研究では種々運用上の条件を定式化した。一方、複数スリット化したディスクを製作し実際の分光器で検証実験を行う計画は、新型コロナウイルス感染症の感染拡大の影響等により、試験用ディスクの製作までにとどまった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究にて、パルス中性子源に設置された直接配置型中性子分光器についてその測定効率を引き上げる新たな手法を提案することができた。本研究で見出された「interveined trajectory」を利用した測定方法では、実効的なバンド幅を広げ、異なる時間の物理現象についてその時間幅をより広く同時測定できる可能性を見出し、それらについて装置を設計、実験の実行に必要な条件の定式化を示せた。また、本研究で当初計画した実証実験は行うことができなかったが、実証実験のために開発された多スリットのディスクチョッパー用ディスクの製造技術は、今後、我が国内で先端的な計測デバイスを製作するための基盤となるものである。

報告書

(6件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2022 2021 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 9件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Possible options for efficient wide-band polychromatic measurements using chopper spectrometers at pulsed sources2022

    • 著者名/発表者名
      Kenji Nakajima, Tatsuya Kikuchi, Seiko Ohira-Kawamura, Wataru Kambara
    • 雑誌名

      EPJ Web of Conferences

      巻: 272 ページ: 02012-02012

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Recent Update of AMATERAS: A Cold-Neutron Disk-Chopper Spectrometer2021

    • 著者名/発表者名
      Nakajima Kenji、Ohira-Kawamura Seiko、Kofu Maiko、Murai Naoki、Inamura Yasuhiro、Kikuchi Tatsuya、Wakai Daisuke
    • 雑誌名

      JPS Conf. Proc.

      巻: 3

    • DOI

      10.7566/jpscp.33.011089

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Possible option for efficient wide-band polychromatic measurements on chopper spectrometers at pulsed sources2022

    • 著者名/発表者名
      Kenji Nakajima, Tatsuya Kikuchi, Seiko Ohira-Kawamura, Wataru Kambara
    • 学会等名
      The 10th workshop on Inelastic Neutron Spectrometers (WINS2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Possible option for efficient wide-band polychromatic measurements on chopper spectrometers at pulsed sources2022

    • 著者名/発表者名
      Kenji Nakajima, Tatsuya Kikuchi, Seiko Ohira-Kawamura, Wataru Kambara
    • 学会等名
      International Conference on Neutron Scattering 2022 (ICNS2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The Cold Neutron Disk-Chopper Spectrometer AMATERAS -Overview & Recent Scientific Outcomes2019

    • 著者名/発表者名
      Kenji Nakajima
    • 学会等名
      2019 The 1st Workshop on Inelastic Neutron Scattering in Asia
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Recent status of a cold neutron disk chopper spectrometer AMATERAS2019

    • 著者名/発表者名
      Kenji Nakajima, Seiko Ohira-Kawamura, Maiko Kofu, Naoki Murai, Yasuhiro Inamura, Tatsuya Kikuchi, Daisuke Wakai
    • 学会等名
      J-PARC Symposium 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Current Status of AMATERAS - a Cold-Neutron Disk-Chopper Spectrometer -2019

    • 著者名/発表者名
      Kenji Nakajima, Seiko Ohira-Kawamura, Maiko Kofu, Naoki Murai, Yasuhiro Inamura, Tatsuya Kikuchi, Daisuke Wakai
    • 学会等名
      The 23rd meeting of the International Collaboration on Advanced Neutron Sources (ICANS-XXIII)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] AMATERAS : a cold-neutron disk chopper spectrometer - current status and recent outcomes -2019

    • 著者名/発表者名
      Kenji Nakajima, Seiko Ohira-Kawamura, Maiko Kofu, Naoki Murai, Yasuhiro Inamura, Tatsuya Kikuchi, Daisuke Wakai
    • 学会等名
      The 3rd Asia-Oceania Conference on Neutron Scattering (AOCNS2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Nine years of AMATERAS ─ a cold-neutron disk-chopper spectrometer2018

    • 著者名/発表者名
      Kenji Nakajima, Seiko Ohira-Kawamura, Maiko Kofu, Tatsuya Kikuchi, Yasuhiro Inamura
    • 学会等名
      QENS/WINS2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] J-PARC, Frontier of condensed matter physics at J-PARC2018

    • 著者名/発表者名
      Kenji Nakajima
    • 学会等名
      Present and Future of Neutron Scattering Research on Condensed Matter Physics -Future Perspective of US-Japan Cooperative Program on Neutron Scattering-
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Recent Progress and Scientific Activities at MLF, J-PARC2018

    • 著者名/発表者名
      Kenji Nakajima
    • 学会等名
      ANBUG-AINSE Neutron Scattering Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 冷中性子ディスクチョッパー型分光器AMATERASの2018年2018

    • 著者名/発表者名
      中島健次、河村聖子、古府麻衣子、菊地龍弥、稲村泰弘
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] 冷中性子ディスクチョッパー型分光器AMATERAS2018

    • 著者名/発表者名
      中島健次、河村聖子、古府麻衣子、菊地龍弥、稲村泰弘、若井大介
    • 学会等名
      User Group Meeting on MLF Spectrometers DIRECTION 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

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