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新概念に基づく中性子超高偏極・集光システムの開発と応用

研究課題

研究課題/領域番号 20360042
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 応用物理学一般
研究機関独立行政法人日本原子力研究開発機構

研究代表者

奥 隆之  独立行政法人日本原子力研究開発機構, JーPARCセンター, 研究副主幹 (10301748)

研究分担者 篠原 武尚  独立行政法人日本原子力研究開発機構, JーPARCセンター, 研究員 (90425629)
鈴木 淳市  独立行政法人日本原子力研究開発機構, JーPARCセンター, 研究主幹 (40354899)
岩瀬 裕希  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門中性子産業利用研究ユニット, 任期付研究員 (70391266)
小泉 智  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 先端基礎研究センター, 研究主幹 (00343898)
連携研究者 猪野 隆  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所中性子科学研究系, 講師 (10301722)
武藤 豪  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所中性子科学研究系, 講師 (90249904)
清水 裕彦  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所中性子科学研究系, 教授 (50249900)
横山 淳  茨城大学, 理学部, 准教授 (70361285)
西原 美一  茨城大学, 理学部, 教授 (70282275)
研究期間 (年度) 2008 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010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)
2010年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2009年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2008年度: 13,780千円 (直接経費: 10,600千円、間接経費: 3,180千円)
キーワード放射線 / 偏極中性子 / 中性子散乱 / 中性子小角散乱 / 中性子集光 / 中性子 / 中性子スピン偏極デバイス
研究概要

本研究では,偏極中性子ビームの高効率利用を目的として,中性子の磁気モーメントと磁場との電磁相互作用を利用して,中性子を偏極させるとともに集光する新概念(四極および六極磁場の利用)に基づく中性子高偏極・集光システムの開発を行う.このシステムは,非常に良質な偏極集光中性子ビームを必要とする集光型偏極中性子小角散乱実験で有用である.本研究では,JRR-3のC3-1-2-1ポートにおいて,本課題で製作した大口径四極磁石を用いた中性子ビーム実験を行い,高偏極中性子ビームの発生に成功した.さらに,2台の六極磁石型中性子集光用磁気レンズと組み合わせて,パルス中性子を偏極・集光するための磁気複合光学システムを構築した.この磁気複合光学システムを用いてパルス中性子ビームの偏極・集光実験を行った結果,波長帯域幅0.2nm のパルス偏極中性子ビームの集光に成功した.本課題で開発した中性子高偏極・集光システムは,J-PARC のパルス中性子小角散乱装置の入射光学系として採用されることが決定し,現在,実機の建設が進んでいる.

報告書

(4件)
  • 2010 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2010 2009 2008 2007 2002 その他

すべて 雑誌論文 (14件) (うち査読あり 14件) 学会発表 (7件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Development of a triplet magnetic lens system to focus a pulsed neutron beam2010

    • 著者名/発表者名
      T.Oku, H.Kira, T.Shinohara, S.Takata, M.Arai, 他
    • 雑誌名

      Journal of Physics : Conference Series 251

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Practical Applications of Permanent Magnet Multipoles2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Iwashita, M.Ichikawa, M.Yamada, T.Sugimoto, (T.Oku), 他
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity 20

      ページ: 842-845

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a triplet magnetic lens system to focus a pulsed neutron beam2010

    • 著者名/発表者名
      T.Oku, et al.
    • 雑誌名

      Journal of Physics : Conference Series

      巻: 251

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Practical Applications of Permanent Magnet Multipoles2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Iwashita, et al.
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity

      巻: 20 ページ: 842-845

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pulsed neutron beam control using a magnetic multiplet lens2009

    • 著者名/発表者名
      T.Oku, T.Shinohara, J.Suzuki, R.Pynn, H.M. Shimizu
    • 雑誌名

      NIM-A 600

      ページ: 100-102

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Small-angle polarized neutron scattering study of spherical Fe16N2 nano-particles for magnetic recording tape2009

    • 著者名/発表者名
      T.Oku, T.Kikuchi, T.Shinohara, J.Suzuki, Y.Ishii, 他
    • 雑誌名

      Physica B 404

      ページ: 2575-2577

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Design of a neutron polarizer using polarizing super mirrors for the TOF-SANS instrument at the J-PARC2009

    • 著者名/発表者名
      T.Shinohara, J.Suzuki, T.Oku, S.Takata, H.Kira, 他
    • 雑誌名

      Physica B 404

      ページ: 2640-2642

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Small-angle polarized neutron scattering study of spherical Fe16N2 nano-particles for magnetic recording tape2009

    • 著者名/発表者名
      T.Oku, et. al.
    • 雑誌名

      Physica B 404

      ページ: 2575-2577

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Design of a neutron polarizer using polarizing super mirrors for the TOF-SANS instrument at the J-PARC2009

    • 著者名/発表者名
      T.Shinohara, T.Oku, et. al.
    • 雑誌名

      Physica B 404

      ページ: 2640-2642

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Highly polarized very cold neutrons through a permanent magnet quadrupole2009

    • 著者名/発表者名
      K.Taketani, T.Oku, et. al.
    • 雑誌名

      Physica B 404

      ページ: 2643-2645

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pulsed neutron beam control using a magnetic multiplet lens2009

    • 著者名/発表者名
      T. Oku
    • 雑誌名

      Nuclear instruments & methods in physics research Section A 600

      ページ: 100-102

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Application of a neutron-polarizing device based on a quadrupole magnet to a focusing SANS instrument with a magnetic neutron lens2008

    • 著者名/発表者名
      T.Oku, T.Shinohara, T.Kikuchi, Y.Oba, H.Iwase, 他
    • 雑誌名

      Measurement Science and Technology 19

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Application of a neutron-polarizing device based on a quadrupole magnet to a focusing SANS instrument with a magnetic neutron lens2008

    • 著者名/発表者名
      T. Oku
    • 雑誌名

      Measurement Science and Technology 19

      ページ: 34011-34011

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Highly polarized cold neutron beam obtained by using a quadrupole magnet2007

    • 著者名/発表者名
      T.Oku, S.Yamada, T.Shinohara, J.Suzuki, K.Mishima, 他
    • 雑誌名

      Physica B 397

      ページ: 188-191

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Current status and perspective of neutron polarization device development and application in neutron scattering experiments in Japan2010

    • 著者名/発表者名
      奥隆之
    • 学会等名
      JCNS Workshop, Modern Trends in Production and Applications of Polarized 3He
    • 発表場所
      Munich-Ismaning(ドイツ)
    • 年月日
      2010-07-12
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Development of a quadrupole magnet to polarize cold neutrons for SANS experiments2010

    • 著者名/発表者名
      奥隆之
    • 学会等名
      PNCMI2010
    • 発表場所
      デルフト(オランダ)
    • 年月日
      2010-07-05
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書 2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Spin Selective Neutron Transportation and Shaping by using Multiplet Magnetic Lenses2010

    • 著者名/発表者名
      奥隆之
    • 学会等名
      International Workshop on Neutron Optics NOP2010
    • 発表場所
      アルプデュエズ(仏)
    • 年月日
      2010-03-18
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Spin Selective Neutron Transportation and Shaping by using Multiplet Magnetic Lenses2010

    • 著者名/発表者名
      T.Oku, et. al.
    • 学会等名
      International Workshop on Neutron Optics NOP 2010
    • 発表場所
      アルプデュエズ(仏)
    • 年月日
      2010-03-18
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] パルス中性子集光用磁気複合光学系の開発2009

    • 著者名/発表者名
      奥隆之
    • 学会等名
      日本物理学会第64回年次大会
    • 発表場所
      立教大学(東京)
    • 年月日
      2009-03-30
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書 2008 実績報告書
  • [学会発表] Small-angle polarized neutron scattering study of spherical Fe16N2 nano-particles for magnetic recordings tape2008

    • 著者名/発表者名
      奥隆之
    • 学会等名
      PNCMI2008
    • 発表場所
      Tokai, Ibaraki
    • 年月日
      2008-09-04
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 四極磁石に基づく中性子高偏極 デバイスの開発と集光型中性子小角散乱法への応用2002

    • 著者名/発表者名
      奥隆之
    • 発表場所
      名古屋大学(名古屋)
    • 年月日
      2002-12-02
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [備考] ホームページ等

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2016-04-21  

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