| 研究課題/領域番号 |
17360448
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
金子 純一 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (90333624)
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| 研究分担者 |
古坂 道弘 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60156966)
藤田 文行 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (10002312)
鬼柳 善明 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80002202)
加美山 隆 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (50233961)
大竹 淑恵 理化学研究所, 主任研究員 (50216777)
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| キーワード | 中性子 / 光学素子 / 位相空間変換 / 単結晶 / 振動 / 水晶 / ドップラー効果 |
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| 研究概要 |
本研究においては新しい中性子制御手法開発の一環として、能動的中性子光学素子の開発を目指している。これは水晶等の単結晶材料を動かし、目的とする結晶面に速度を与えることで、中性子とのドップラー効果を起こす。これによって中性子の発散を抑えたり、目的とするエネルギーの中性子数を増加させることを狙いとしている。
今年度は結晶性が良好で大型単結晶の合成も可能な水晶を主に使用した。水晶単結晶の動作モードに関する調査を行い、動作モードを支配する切り出し方向と形状・寸法、電極形状・配置を変えた複数の試料を準備した。実験用回路系の試験には入手の容易なATカット水晶を使用したが、本研究の目標を達成するためにはXカットが最も適しているものと判断し、現在は主にXカット水晶を使用した実験を進めている。これにあわせて、結晶表面の速度分布を測定するためにレーザー干渉速度計の整備を行った。Xカット水晶の厚み縦振動モードに対して結晶表面の測定を行ったが現状では速度測定には成功していない。一方、実験を通していくつかの事実が明らかになった。当初は目標とする50m/sの速度を得るためには音速が一定であることから周波数を高くする必要があるものと予想していたが、この予想はかならずしも正しくないことが分かった。また、速度計の動作確認に使用したスピーカーが12m/sと目的としている速度の1/5程度の速度を持つことがわかったため、スピーカーのような物に単結晶を固定して動かすことによって目的を達成できる可能性が出てきた。
次年度は今年度の調査ならびに実験結果に基づき、Xカット水晶の屈曲モード等に関する測定とスピーカーの応用の両面から研究を進める予定である。
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