| 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, 准教授 (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, 助教 (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, 准教授 (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 |
振動する結晶からの中性子回折を二次元中性子検出器と飛行時間法を併用することで、中性子回折角度ならびに強度変化を測定した。
測定では3mm×120mm×14mmのXカット水晶を使用した。水晶はX軸方向に分極を起こすため、この軸に垂直なXカットの変位が最も大きい。結晶上に製作したAl電極に対して40Vの電圧を印加し、22.7kHzの固有振動モードで振動させた。顕微鏡で観察した最大変位量は約5μmであった。
中性子回折実験はJRR-3M、ULSにおいて4.7Åの中性子を使用して行なった。測定器として抵抗分割型光電子増倍管とZnS:Liシンチレータを組み合わせて使用した。結晶を22.7kHz、44μsの周期で振動させて中性子回折像を測定した。その結果、中性子強度分布が時間とともに変化する事を観測した。中性子強度分布は大きく2つの成分からなることが分かった。4.7Åの中性子の速度は約840m/sであり、半周期に当たる22μsで1.8cm進む。検出器を1.8cmもとの1位置からずらした場合、中性子強度変化の位相がπずれることを確認し、回折中性子が結晶の振動周波数と一致した周期性を持つことを確認した。
測定データに対して、二重ガウスフィッティングを行い、ピーク位置ならびに中性子強度変化の時間変化を導いた上で、理論モデルと比較した。ドップラー効果による変位量が変形による変位量より大きい場合、回折中性子強度の時間変化は正弦関数を折り返した形であられる。測定した中性子ピークはこの形になることを確認した。位置の時間変化に関しては、一つのピークに関しては理論計算と概ね一致したが、他方は予測と異なる結果となった。
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