大強度パルス中性子による外場応答ダイナミクスのリアルタイム追跡技術の開発

• 研究課題/領域番号: 26390117
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 量子ビーム科学
• 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: 中村 充孝 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, 研究主幹 (00370445)
• 連携研究者: 川北 至信 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, 研究副主幹 (50264015)
• 研究協力者: 神原 理 ; 田中 浩道 ; 山内 康弘
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2014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: パルス中性子 / 新規解析手法 / 外場応答ダイナミクス / ダイナミクス測定 / 外場応答

研究成果の概要

パルス中性子発生の周期と測定試料への外場印可のタイミングを同期させる回路系とこの同期回路に接続可能な光同期試料スティックの開発に成功した。これによりパルス中性子発生周期と同期して任意の励起光を試料に印可できるようになり、中性子散乱実験を通じてミリ秒オーダーの光応答ダイナミクスをリアルタイムで追跡することが可能となった。この技術は電場や磁場等といった光以外の外場にも適用可能であり、物性物理学や生命科学等の広い学問分野に亘って重要な研究テーマである外場応答ダイナミクスの研究が大強度パルス中性子を駆使することによりさらに加速するものと期待される。

研究成果

• [雑誌論文] VIII-3 J-PARCチョッパー分光器による非晶質・超イオン伝導体のダイナミクス研究 (2017)
  • 著者名/発表者名: 中村充孝
  • 雑誌名: ＲＡＤＩＯＩＳＯＴＯＰＥＳ 巻: 66 号: 2 ページ: 93-99
  • DOI: 10.3769/radioisotopes.66.93
  • NAID: 130005332336
  • ISSN: 0033-8303, 1884-4111
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Inelastic and quasi-elastic neutron scattering spectrometers in J-PARC (2017)
  • 著者名/発表者名: H. Seto, S. Itoh, T. Yokoo , H. Endo, K. Nakajima , K. Shibata , R. Kajimoto, S. Ohira-Kawamura, M. Nakamura, Y. Kawakita, H. Nakagawa, T. Yamada
  • 雑誌名: Biochimica et Biophysica Acta 巻: 1861 号: 1 ページ: 3651-3660
  • DOI: 10.1016/j.bbagen.2016.04.025
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] III-5 無秩序系の低エネルギーダイナミクス (2016)
  • 著者名/発表者名: 稲村泰弘、中村充孝、新井正敏
  • 雑誌名: ＲＡＤＩＯＩＳＯＴＯＰＥＳ 巻: 65 号: 7 ページ: 319-324
  • DOI: 10.3769/radioisotopes.65.319
  • NAID: 130005164758
  • ISSN: 0033-8303, 1884-4111
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Oscillating Radial Collimators for the Chopper Spectrometer at MLF in J-PARC (2015)
  • 著者名/発表者名: M. Nakamura, Y. Kawakita, W. Kambara, K. Aoyama, R. Kajimoto, K. Nakajima, S. Ohira-Kawamura, K. Ikeuchi, T. Kikuchi, Y. Inamura, K. Iida, K. Kamazawa, M. Ishikado
  • 雑誌名: JPS Conference Proceedings 巻: 8
  • DOI: 10.7566/jpscp.8.036011
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Background Caused by Continuously Emitted High-Energy Neutrons on the Chopper Spectrometer 4SEASONS (2015)
  • 著者名/発表者名: R. Kajimoto, M. Nakamura, Y. Inamura, K. Kamazawa, K. Ikeuchi, K. Iida, M. Ishikado, K. Nakajima, M. Harada, M. Arai
  • 雑誌名: JPS Conference Proceedings 巻: 8
  • DOI: 10.7566/jpscp.8.036001
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Present Status of the Materials & Life Science Experimental Facility of J-PARC (2015)
  • 著者名/発表者名: M. Arai, M. Futakawa, H. Takada, K. Haga, S. Meigo, Y. Miyake, M. Harada, K. Nakajima, R. Kajimoto, M. Nakamura, K. Suzuya, K. Shibata, J. Suzuki, S. Takata, T. Nakatani, Y. Inamura, T. Nakamura, T. Oku, K. Aizawa, K. Soyama, Y. Kawakita
  • 雑誌名: JPS Conference Proceedings 巻: 8
  • DOI: 10.7566/jpscp.8.036021
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Feasibility demonstration of a new Fermi chopper with supermirror-coated slit packag (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Nakamura, W. Kambara, Th. Krist, T. Shinohara, K. Ikeuchi, M. Arai, R. Kajimoto, K. Nakajima, H. Tanaka, J. Suzuki, M. Harada, K. Oikawa and F. Maekawa
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 巻: 737 ページ: 142-147
  • DOI: 10.1016/j.nima.2013.11.019
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] General Formulae for the Optimized Design of Fermi Chopper Spectrometer (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Nakamura and R. Kajimoto
  • 雑誌名: JPS Conference Proceedings 巻: 1
  • DOI: 10.7566/jpscp.1.014018
  • 査読あり
• [雑誌論文] Energy- and Q-resolution investigation of chopper spectrometer 4SEASONS at J-PARC (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Iida, K. Ikeuchi, M. Ishikado, J. Suzuki, R. Kajimoto, M. Nakamura, Y. Inamura, and M. Arai
  • 雑誌名: JPS Conference Proceedings 巻: 1
  • DOI: 10.7566/jpscp.1.014016
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inelastic neutron scattering study of phonon anomalies in La1.5Sr0.5NiO4 (2014)
  • 著者名/発表者名: R. Kajimoto, M. Fujita, K. Nakajima, K. Ikeuchi, Y. Inamura, M. Nakamura and T. Imasato
  • 雑誌名: Journal of Physics: Conference Series 巻: 502 ページ: 012056-012056
  • DOI: 10.1088/1742-6596/502/1/012056
  • 査読あり
• [雑誌論文] Temperature Dependence of Spin Fluctuations in Underdoped La1.90Sr0.10CuO4 (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Sato, M. Matsuura, M. Fujita, R. Kajimoto, S. Ji, K. Ikeuchi, M. Nakamura, Y. Inamura, M. Arai, M. Enoki and K. Yamada
  • 雑誌名: JPS Conference Proceedings 巻: 3
  • DOI: 10.7566/jpscp.3.017010
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Status report of the chopper spectrometer 4SEASONS (2017)
  • 著者名/発表者名: R. Kajimoto, M. Nakamura, Y. Inamura, K. Kamazawa, K. Ikeuchi, K. Iida, M. Ishikado, N. Murai, T. Nakatani, N. Kubo, W. Kambara
  • 学会等名: The 22nd meeting of the International Collaboration on Advanced Neutron Sources (ICANS XXII)
  • 発表場所: Oxford (England)
  • 年月日: 2017-03-27
  • 国際学会
• [学会発表] 「空蝉」における単結晶試料の非弾性散乱連続回転測定 (2017)
  • 著者名/発表者名: 稲村泰弘、中谷健、伊藤崇芳、梶本亮一、中村充孝、鈴木次郎
  • 学会等名: 2016年度量子ビームサイエンスフェスタ
  • 発表場所: つくば国際会議場（茨城県つくば市）
  • 年月日: 2017-03-14
• [学会発表] J-PARC・MLF、「四季」における高温用試料スティックの開発・整備状況 (2016)
  • 著者名/発表者名: 石角元志、吉良弘、蒲沢和也、池内和彦、飯田一樹、梶本亮一、中村充孝、稲村泰弘、高橋竜太
  • 学会等名: 日本中性子科学会第16回年会
  • 発表場所: 名古屋大学豊田講堂（愛知県名古屋市）
  • 年月日: 2016-12-01
• [学会発表] Development of oscillating radial collimator for the Fermi chopper spectrometer 4SEASONS at J-PARC (2016)
  • 著者名/発表者名: M. Nakamura, W. Kambara, R. Kajimoto, K. Ikeuchi, K. Iida, K. Kamazawa, M. Ishikado, Y. Inamura, K. Aoyama
  • 学会等名: The 7th workshop on Inelastic Neutron Spectrometers (WINS2016)
  • 発表場所: Potsdam (Germany)
  • 年月日: 2016-09-08
  • 国際学会
• [学会発表] J-PARC BL01四季におけるフェルミチョッパーの高度化 (2015)
  • 著者名/発表者名: 中村充孝、梶本亮一、稲村泰弘、青山和弘、神原理、川上一弘、久保直也、蒲沢和也、池内和彦、飯田一樹、石角元志
  • 学会等名: 日本中性子科学会第15回年会
  • 発表場所: 和光市民文化センター（埼玉県和光市）
  • 年月日: 2015-12-10
• [学会発表] J-PARC BL01 チョッパー分光器「四季」 '15 (2015)
  • 著者名/発表者名: 梶本亮一、中村充孝、稲村泰弘、中島健次、河村聖子、中谷健、神原理、久保直也、青山和弘、川上一弘、山内康弘、細谷倫紀、相澤一也、蒲沢和也、池内和彦、飯田一樹、石角元志、桐山幸治
  • 学会等名: 日本中性子科学会第15回年会
  • 発表場所: 和光市民文化センター（埼玉県和光市）
  • 年月日: 2015-12-10
• [学会発表] Current Status of T0 Chopper System in MLF (2015)
  • 著者名/発表者名: W. Kambara, M. Nakamura, K. Aizawa
  • 学会等名: the 4th Design and Engineering of Neutron Instruments Meeting (DENIM)
  • 発表場所: Budapest (Hungary)
  • 年月日: 2015-09-06
  • 国際学会
• [学会発表] Interpretation of coherent dynamics of molten CuI from molecular dynamics simulation (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Kawakita, S. Tahara, T. Kikuchi, M. Nakamura, Y. Inamura, K. Maruyama, Y. Yamauchi, K. Nakajima, S. Ohira-Kawamura, W. Kambara, M. Arai
  • 学会等名: the 6th European Conference on Neutron Scattering (ECNS2015)
  • 発表場所: Zaragoza (Spain)
  • 年月日: 2015-08-30
  • 国際学会
• [学会発表] MAGIC chopper: theory, simulation, and experimental evaluation (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Nakamura, K. Ikeuchi, R. Kajimoto, W. Kambara, Th. Krist, T. Shinohara, M. Arai, K. Iida, K. Kamazawa, Y. Inamura, M. Ishikado
  • 学会等名: ICANS XXI: International Collaboration on Advanced Neutron Sources
  • 発表場所: 茨城県立県民文化センター（茨城県水戸市）
  • 年月日: 2014-09-29 – 2014-10-04
• [学会発表] Development of Various Shielding Devices to Suppress Background in J-PARC (2014)
  • 著者名/発表者名: W. Kambara, K. Aoyama, Y. Yamauchi, T. Iwahashi, S. Ono, R. Kajimoto, M. Nakamura, K. Shibata, K. Nakajima, S. Ohira-Kawamura, K. Aizawa, M. Sawabe, K. Inoue, T. Harada
  • 学会等名: ICANS XXI: International Collaboration on Advanced Neutron Sources
  • 発表場所: 茨城県立県民文化センター（茨城県水戸市）
  • 年月日: 2014-09-29 – 2014-10-04
• [学会発表] Recent progress in the chopper spectrometer 4SEASONS at J-PARC (2014)
  • 著者名/発表者名: R. Kajimoto, M. Nakamura, Y. Inamura, K. Kamazawa, K. Ikeuchi, K. Iida, M. Ishikado, K. Nakajima, S. Ohira-Kawamura, T. Nakatani, W. Kambara, H. Tanaka, Y. Yamauchi, K. Aoyama, T. Hosoya, K. Kiriyama, K. Aizawa, M. Arai
  • 学会等名: ICANS XXI: International Collaboration on Advanced Neutron Sources
  • 発表場所: 茨城県立県民文化センター（茨城県水戸市）
  • 年月日: 2014-09-29 – 2014-10-04
• [学会発表] Oscillating Radial Collimators for the Chopper Spectrometers at MLF in J-PARC (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Nakamura, Y. Kawakita, W. Kambara, K. Aoyama, R. Kajimoto, K. Nakajima, S. Ohira-Kawamura, K. Ikeuchi, T. Kikuchi, K. Iida, K. Kamazawa, and M. Ishikado
  • 学会等名: The 2nd International Symposium on Science at J-PARC 2014
  • 発表場所: つくば国際会議場（茨城県つくば市）
  • 年月日: 2014-07-12 – 2014-07-15
• [学会発表] Background Caused by High-Energy Neutrons at the Chopper-Type Neutron Spectrometer 4SEASONS (2014)
  • 著者名/発表者名: R. Kajimoto, M. Nakamura, Y. Inamura, K. Kamazawa, K. Ikeuchi, K. Iida, M. Ishikado, and M. Arai
  • 学会等名: The 2nd International Symposium on Science at J-PARC 2014
  • 発表場所: つくば国際会議場（茨城県つくば市）
  • 年月日: 2014-07-12 – 2014-07-15