研究課題/領域番号 |
18K11929
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研究種目 |
基盤研究(C)
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配分区分 | 基金 |
応募区分 | 一般 |
審査区分 |
小区分80040:量子ビーム科学関連
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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 |
奥 隆之 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, リーダー (10301748)
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研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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キーワード | 中性子 / 偏極中性子 / 中性子散乱 / 中性子偏極子 / He-3スピンフィルター / SEOP |
研究成果の概要 |
本研究では、熱外中性子を効率良く偏極して用いるための、スピン交換光ポンピング(SEOP)法に基づくHe-3ガスを用いた中性子偏極フィルターの開発を行った。第一段階として、レーザー波長をSEOP法で用いるアルカリ金属の吸収幅(0.2nm)程度まで狭帯域化した、安定で且つ高出力(100W程度以上)の高強度小型レーザー光学系の開発、第二段階としてアルカリ金属の電子スピン偏極を、He-3核スピンの偏極へ効率良く移行させるために、アルミシリケートガラスにHe-3ガスと共にルビジウム及びカリウムを最適な混合比で封入したセル開発した。そして、両技術を統合し、熱外中性子偏極フィルターを開発した。
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自由記述の分野 |
中性子光学
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研究成果の学術的意義や社会的意義 |
J-PARCの大強度パルス中性子源が稼働し、それ以前はほとんど利用することができなかった熱外中性子等の高エネルギー中性子が得られるようになり、散乱実験やパルス中性子イメージングなど様々な実験で利用できるようになった。その一方で、偏極中性子に関して述べると、世界的に見ても中性子の偏極技術とその利用は、熱中性子( エネルギー数十meV)以下のエネルギー領域に限定されている。熱外中性子を効率良く偏極して用いることができれば、新しい物理を切り開くブレークスルーとなるような基礎物理の研究や物性研究から産業利用まで、その波及効果は極めて大きい。そこで、本研究では、熱外中性子を偏極する技術開発を行った。
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