中性子スピンの量子歳差運動を用いた新しい小型高分解能スピンエコー分光器の開発

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11480124
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 田崎 誠司 京都大学, 原子炉実験所, 助手 (40197348)
• 研究分担者: 日野 正裕 京都大学, 原子炉実験所, 助手 (70314292) ; 河合 武 京都大学, 原子炉実験所, 助手 (20027436) ; 海老 澤徹 京都大学, 原子炉実験所, 助手 (30027453) ; 曽山 和彦 日本原子力研究所, 副主任研究員 ; 金谷 利治 京都大学, 原子炉実験所, 助手 (20152788)
• キーワード: 低速中性子 / 中性子スピンエコー分光器 / 中性子スピン干渉 / 準弾性散乱 / 多層膜スピンスプリッター / rfフリッパー

研究概要

本年度の研究実績は以下の通りである。本研究での、低速中性子を用いた実験は、日本原子力研究所改造3号炉C3-1-2実験孔に設置された、12.6Å中性子を用いた中性子干渉計・反射率計を用いて行った。1.昨年度スパッタリング法によって製作した多層膜スピンスプリッターが、ギャップ層の不均一が大きいことが判明したことに鑑み、京都大学原子炉実験所所属の多層膜中性子反射鏡製作用真空蒸着装置を用いて多層膜スピンスプリッターの製作と〓能評価を行った。その結果、ギャップ層1μmの試料で不均一性は66.2Åと評価された。この値は昨年度のスパッタ法によるものと比較して大きく改善されているが、分光器を構成するには不充分であり、よりいっそうのの不均一性の低減を目指す。2.Rf-フリッパーを用いた中性子スピンエコー装置の開発では、より高周波のスピンフリッパーの実現を目指して、コイルの位置精度を改善するための種々のテストを行った。リボン状アルミニウム線を巻く方法では、アルミニウムの被覆が剥がれやすくまた表面の細かい凹凸の内部に入り込んだ水分によって中性子透過率が大きく低下する等の問題が生じた。これに代わる方法として、2枚のアルミ板を中性子透過性のよい絶縁膜を用いて貼り合わせ機械加工によって一方のアルミ板からコイルを削り出す方法を考案し、予備的に製作を始めている。3.理研NOPプロジェクトによるC3-1-2ビームライン改造に伴って、10Å以上の白色、および12.5Åの単色中性子が取り出せることになった。これを利用してより実証的な準弾性散乱実験ができるよう、従来ビームラインおよび一部の機器を共用していた中性子スピン干渉システムおよび中性子反射率計の分離と整備を行った。

研究成果

• [文献書誌] M.Hino,N.Achiwa,S.Tasaki,T.Ebisawa,T.Kawai and D.Yamazaki,: "Measurement of spin presession angles of resonant tunneling neutrons."Physical Review A. 61. 0136071-8 (2000)
• [文献書誌] T.Ebisawa,S.Tasaki,D.Yamazaki,G.Shirozu,M.Hino,T.Kawai,T.Kanaya,K.Soyama,N.Achiwa: "Modified spin-echo method using cold neutron spin interferometry with RF flippers"Physica B. 276-278. 144-145 (2000)
• [文献書誌] T.Kawai,M.Hino,T.Ebisawa,S.Tasaki,D.Yamazaki,Y.Otake,G.Shirozu,N.Achiwa.: "Development of a high-frequency cold neutronpulser for producing a time-dependent optical potential"Phycica B. 276-278. 977-978 (2000)
• [文献書誌] M.Hino,S.Tasaki,T.Ebisawa,T.Kawai,M.Utsuro,N.Achiwa,D.Yamazaki: "Experimental study of neutron-optical potential with absortion using Fabri-Perot magnetic resonator"Physica B. 276-278. 981-982 (2000)
• [文献書誌] Y.Otake,T.Fukunaga,S.Tasaki,T.Ebisawa,N.Achiwa,M.Hino: "The cold neutron multilayer phase-spin echo interferometer with mechanical alloying samples to investigate the state transition which derives decoherence"Physica B. 276-278. 983-984 (2000)