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2009 年度 実績報告書

中性子光学による基礎物理学

研究課題

研究課題/領域番号 19GS0210
研究機関大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構

研究代表者

清水 裕彦  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 教授 (50249900)

研究分担者 猪野 隆  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 講師 (10301722)
武藤 豪  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 研究機関講師 (90249904)
キーワード実験核物理 / 素粒子実験 / 物性実験 / 中性子科学 / 中性子光学
研究概要

中性子寿命測定実験用の検出器として、Time Projection Chamberの準備を進めている。^3Heガスを混入しておくことにより、中性子の入射数と崩壊数を一つの検出器で同時測定する。プロトタイプを偏極ブランチに設置してバックグラウンドレベルの調査を行った。その結果をもとに実機の設計・作製を進めている。また、バックグラウンド低減のためのスピンフリップチョッパーの開発を進めている。スピンフリップチョッパーはスピンフリッパー及び磁気スーパーミラーを組み合わせた非機械式高速チョッパーである。
当該グループでは、J-PARCにおける超冷中性子源建設及び中性子電気双極子能率の精密測定の検討及び提案を始めている。その準備研究のために、J-PARC冷中性子ビームに含まれる極冷中性子成分を高反射臨界角多層膜ミラーで超冷中性子まで減速する可能性について検討を行った。大強度ブランチにおいて極冷中性子成分量を実測し、高反射臨界角多層膜ミラーを用いた減速装置(ドップラーシフター)の設計・作製を行った。
物質を透過する中性子の散乱振幅の精密測定による未知微弱相互作用探索について、中性子波長と未知相互作用の到達距離が同程度の領域において、高感度測定の可能性が指摘されていることを受け、実証の可能性の検討を進めている。この測定の系統誤差として物質の不均一性の影響が考えられる。この評価のために、不均一な物質を中性子干渉計に挿入した場合の中性子散乱振幅のモデル計算を進めている。
中性子格子干渉計を用いて、マイクロメートルからサブマイクロメートルの微細構造を解析する手法の実現性について検討を行い、検証実験の準備を進めている。
低発散ビームブランチはビーム特性測定を終え、多層膜ミラーを用いた中性子スピンエコーの試験研究を展開している。この方法では試料周辺の磁場の制限が無いため、広い応用範囲が期待される。

  • 研究成果

    (50件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (44件)

  • [雑誌論文] Method for Enhancing the Contrast in a Neutron Interferometer using Magnetic Birefringence2009

    • 著者名/発表者名
      Kaoru Taketani
    • 雑誌名

      Applied Optics 48

      ページ: 2027-2036

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Design of Neutron Beamline for Fundamental Physics at J-PARC BL052009

    • 著者名/発表者名
      K.Mishima, et al.
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods A600

      ページ: 342-345

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of Modulating Permanent Magnet Sextupole Lens for Focusing of Pulsed Cold Neutrons2009

    • 著者名/発表者名
      M.Yamada, et al.
    • 雑誌名

      Physica B404

      ページ: 2646-2651

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Highly Polarized Very Cold Neutrons through a Permanent Magnet Quadrupole2009

    • 著者名/発表者名
      K.Taketani, et al.
    • 雑誌名

      Physica B404

      ページ: 2643-2645

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of Modulating Permanent Magnet Sextupole(in Japanese)2009

    • 著者名/発表者名
      M.Yamada, et al.
    • 雑誌名

      Proceedings of 5th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan

      ページ: 948-950

  • [雑誌論文] Development of Modulating Permanent Magnet Sextupole Lens for Focusing of Pulsed Cold Neutrons2009

    • 著者名/発表者名
      M.Yamada, et al.
    • 雑誌名

      Proceedings of LINAC08

      ページ: 263-265

  • [学会発表] スピンフリップチョッパーの開発2010

    • 著者名/発表者名
      竹谷薫
    • 学会等名
      日本物理学会第65回年次大会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      20100320-20100323
  • [学会発表] J-PARCにおける超冷中性子生成のためのドップラーシフターの開発2010

    • 著者名/発表者名
      今城想平
    • 学会等名
      日本物理学会第65回年次大会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      20100320-20100323
  • [学会発表] 極冷中性子用干渉計の設計2010

    • 著者名/発表者名
      鈴木善明
    • 学会等名
      日本物理学会第65回年次大会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      20100320-20100323
  • [学会発表] UCN Transport Optics at J-PARC2010

    • 著者名/発表者名
      H. M. Shimizu
    • 学会等名
      International Conference on Neutron Optics
    • 発表場所
      Alpes d'Huez, France
    • 年月日
      20100317-20100319
  • [学会発表] 中性子を用いた基礎物理実験2010

    • 著者名/発表者名
      北口雅暁
    • 学会等名
      第1回MLFジンポジウム
    • 発表場所
      茨城県東海村
    • 年月日
      2010-03-29
  • [学会発表] J-PARC中性子基礎物理ビームライン(BL05:NOP)の展開2010

    • 著者名/発表者名
      吉岡瑞樹
    • 学会等名
      日本物理学会第65回年次大会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2010-03-20
  • [学会発表] Focusing VCN-SANSによる水溶性3ブロック共重合体(PEO-PPO-PEO)溶液の温度相転移現象の観測2010

    • 著者名/発表者名
      山田雅子
    • 学会等名
      日本物理学会第65回年次大会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2010-03-20
  • [学会発表] 中性子基勧理BL05(NOP)における中性子寿命測定:測定器の建設2010

    • 著者名/発表者名
      音野瑛俊
    • 学会等名
      日本物理学会第65回年次大会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2010-03-20
  • [学会発表] 中性子基礎物理BL05(NOP)における中性子寿命測定:検出器コミッショニング2010

    • 著者名/発表者名
      生出秀行
    • 学会等名
      日本物理学会第65回年次大会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2010-03-20
  • [学会発表] A Beamline for Fundamental Physics at J-PARC-Present Status of BL05 : NOP2010

    • 著者名/発表者名
      三島賢二
    • 学会等名
      International Conference on Neutron Optics
    • 発表場所
      Alpes d'Huez, France
    • 年月日
      2010-03-18
  • [学会発表] A High S/N Ratio Spin Flip Chopper System for a Pulsed Neutron Source2010

    • 著者名/発表者名
      竹谷薫
    • 学会等名
      International Conference on Neutron Optics
    • 発表場所
      Alpes d'Huez, France
    • 年月日
      2010-03-18
  • [学会発表] Development of Thin Film Neutron Focusing Lenses2010

    • 著者名/発表者名
      T.Ino
    • 学会等名
      International Conference on Neutron Optics
    • 発表場所
      Alpes d'Huez, France
    • 年月日
      2010-03-18
  • [学会発表] Novel Approach to High Resolution SANS by Synchronized Focusing of a White Neutron Beam with a Magnetic Lens2010

    • 著者名/発表者名
      山田雅子
    • 学会等名
      19th Meeting of the International Collaboration on Advanced Neutron Sources
    • 発表場所
      Grindelwald, Switzerland
    • 年月日
      2010-03-10
  • [学会発表] UCN Transport Optics at J-PARC2010

    • 著者名/発表者名
      清水裕彦
    • 学会等名
      19th Meeting of the International Collaboration on Advanced Neutron Sources
    • 発表場所
      Grindelwald, Switzerland
    • 年月日
      2010-03-09
  • [学会発表] Precision Frontier with Optically Controlled Neutrons2010

    • 著者名/発表者名
      清水裕彦
    • 学会等名
      京都大学GCOEシンポジウム
    • 発表場所
      京都大学、京都
    • 年月日
      2010-02-16
  • [学会発表] J-PARC BL05の現状2010

    • 著者名/発表者名
      吉岡瑞樹
    • 学会等名
      中性子制御デバイスとその応用II
    • 発表場所
      京都大学原子炉実験所
    • 年月日
      2010-02-04
  • [学会発表] J-PARC BL05のデバイス開発2010

    • 著者名/発表者名
      竹谷薫
    • 学会等名
      中性子制御デバイスとその応用II
    • 発表場所
      京都大学原子炉実験所
    • 年月日
      2010-02-04
  • [学会発表] J-PARC UCN設計2010

    • 著者名/発表者名
      三島賢二
    • 学会等名
      中性子制御デバイスとその応用II
    • 発表場所
      京都大学原子炉実験所
    • 年月日
      2010-02-04
  • [学会発表] J-PARC UCN光学素子2010

    • 著者名/発表者名
      北口雅暁
    • 学会等名
      中性子制御デバイスとその応用II
    • 発表場所
      京都大学原子炉実験所
    • 年月日
      2010-02-04
  • [学会発表] 中性子ドップラーシフターの開発2010

    • 著者名/発表者名
      今城想平
    • 学会等名
      中性子制御デバイスとその応用II
    • 発表場所
      京都大学原子炉実験所
    • 年月日
      2010-02-04
  • [学会発表] Neutron Science2009

    • 著者名/発表者名
      清水裕彦
    • 学会等名
      Joint Asian Accelerator Workshop
    • 発表場所
      北京、中国
    • 年月日
      2009-12-22
  • [学会発表] 白色パルス中性子ビーム収束用磁気レンズを用いたVCN-focusing-SANS2009

    • 著者名/発表者名
      山田雅子
    • 学会等名
      日本中性子科学会第9回年会
    • 発表場所
      茨城県東海村
    • 年月日
      2009-12-09
  • [学会発表] サファイア単結晶の光熱効果2009

    • 著者名/発表者名
      竹谷薫
    • 学会等名
      日本中性子科学会第9回年会
    • 発表場所
      茨城県東海村
    • 年月日
      2009-12-09
  • [学会発表] J-PARC BL05低発散ブランチにおける干渉計・スピンエコー開発2009

    • 著者名/発表者名
      北口雅暁
    • 学会等名
      日本中性子科学会第9回年会
    • 発表場所
      茨城県東海村
    • 年月日
      2009-12-09
  • [学会発表] J-PARC中性子光学基礎物理ビームラインBL052009

    • 著者名/発表者名
      有吉靖
    • 学会等名
      物構研シンポジウム'09
    • 発表場所
      茨城県つくば国際会議場
    • 年月日
      2009-11-17
  • [学会発表] Neutron Science at J-PARC2009

    • 著者名/発表者名
      清水裕彦
    • 学会等名
      Third Joint Meeting of the Nuclear Physics Division of the APS and JPS
    • 発表場所
      Waikoloa, Hawaii, United States of America
    • 年月日
      2009-10-14
  • [学会発表] Precision Measurement of Quantum States of Neutrons in the Terrestial Gravity2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Kamiya
    • 学会等名
      Third Joint Meeting of the Nuclear Physics Division of the APS and JPS
    • 発表場所
      Waikoloa, Hawaii, United States of America
    • 年月日
      2009-10-14
  • [学会発表] Neutron Lifetime Experiment with Pulsed Neutron Beam at J-PARC2009

    • 著者名/発表者名
      三島賢二
    • 学会等名
      Third Joint Meeting of the Nuclear Physics Division of the APS and JPS
    • 発表場所
      Waikoloa, Hawaii, United States of America
    • 年月日
      2009-10-14
  • [学会発表] Cold Neutron Interferometry2009

    • 著者名/発表者名
      北口雅暁
    • 学会等名
      Third Joint Meeting of the Nuclear Physics Division of the APS and JPS
    • 発表場所
      Waikoloa, Hawaii, United States of America
    • 年月日
      2009-10-14
  • [学会発表] J-PARC MLF BL05中性子光学基礎物理NOPビームライン2009

    • 著者名/発表者名
      猪野隆
    • 学会等名
      日本物理学会2009年秋季大会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2009-09-25
  • [学会発表] パルス中性子収束用磁気レンズを使ったVCN-SANS2009

    • 著者名/発表者名
      山田雅子
    • 学会等名
      日本物理学会2009年秋季大会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2009-09-25
  • [学会発表] J-PARC冷中性子基礎物理ビームラインBL05の現状2009

    • 著者名/発表者名
      吉岡瑞樹
    • 学会等名
      日本物理学会2009年秋季大会
    • 発表場所
      甲南大学
    • 年月日
      2009-09-10
  • [学会発表] J-PARCにおける超冷中性子源計画2009

    • 著者名/発表者名
      清水裕彦
    • 学会等名
      日本物理学会2009年秋季大会
    • 発表場所
      甲南大学
    • 年月日
      2009-09-10
  • [学会発表] J-PARC BL05ビームライン用スピンフリップチョッパー2009

    • 著者名/発表者名
      竹谷薫
    • 学会等名
      日本物理学会2009年秋季大会
    • 発表場所
      甲南大学
    • 年月日
      2009-09-10
  • [学会発表] 中性子スピン光学2009

    • 著者名/発表者名
      北口雅暁
    • 学会等名
      日本物理学会2009年秋季大会
    • 発表場所
      甲南大学
    • 年月日
      2009-09-10
  • [学会発表] J-PARC BL05における中性子寿命測定2009

    • 著者名/発表者名
      生出秀行
    • 学会等名
      日本物理学会2009年秋季大会
    • 発表場所
      甲南大学
    • 年月日
      2009-09-10
  • [学会発表] VCS-SANSのためのパルス極冷中性子収束用磁気レンズの開発2009

    • 著者名/発表者名
      山田雅子
    • 学会等名
      第6回日本加速器学会年会
    • 発表場所
      茨城県東海村
    • 年月日
      2009-08-07
  • [学会発表] J-PARCにおける中性子基礎物理2009

    • 著者名/発表者名
      清水裕彦
    • 学会等名
      Fundamental Physics using Atoms
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2009-08-04
  • [学会発表] 今後の中性子研究、教育の展望2009

    • 著者名/発表者名
      清水裕彦
    • 学会等名
      東京大学物性研究所第2回C1-3連携重点研究会「基礎物理小角散乱研究会」
    • 発表場所
      東京大学物性研究所中性子散乱研究施設
    • 年月日
      2009-07-15
  • [学会発表] 中性子基礎物理研究BL05ならびにUCN開発展望2009

    • 著者名/発表者名
      吉岡瑞樹
    • 学会等名
      東京大学物性研究所第2回C1-3連携重点研究会「基礎物理小角散乱研究会」
    • 発表場所
      東京大学物性研究所中性子散乱研究施設
    • 年月日
      2009-07-15
  • [学会発表] KUR中性子応用光学グループの現状と今後の展開2009

    • 著者名/発表者名
      北口雅暁
    • 学会等名
      東京大学物性研究所第2回C1-3連携重点研究会「基礎物理小角散乱研究会」
    • 発表場所
      東京大学物性研究所中性子散乱研究施設
    • 年月日
      2009-07-15
  • [学会発表] BL05/NOPビームライン2009

    • 著者名/発表者名
      猪野隆
    • 学会等名
      MIEZE/NRSE分光器で目指すサイエンス研究会III
    • 発表場所
      京都大学原子炉実験所
    • 年月日
      2009-07-09
  • [学会発表] Neutron Fundamental Physics at J-PARC2009

    • 著者名/発表者名
      清水裕彦
    • 学会等名
      7th International UCN Workshop-Ultracold and cold neutrons : Physics at Sources
    • 発表場所
      St.Petersburg, Russia
    • 年月日
      2009-06-08
  • [学会発表] Contrast Reduction due to Small Angle Scatterings in a Neutron Multilayer Interferometer2009

    • 著者名/発表者名
      竹谷薫
    • 学会等名
      International Conference on Neutron Scattering 2009
    • 発表場所
      Knoxville, Tennessee, United States of America
    • 年月日
      2009-05-03

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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