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2013 年度 実績報告書

2次元中性子集光デバイス製作法の確立と性能評価

研究課題

研究課題/領域番号 23360428
研究機関京都大学

研究代表者

日野 正裕  京都大学, 原子炉実験所, 准教授 (70314292)

研究分担者 川端 祐司  京都大学, 原子炉実験所, 教授 (00224840)
杉山 正明  京都大学, 原子炉実験所, 教授 (10253395)
北口 雅暁  名古屋大学, 現象解析研究センター, 准教授 (90397571)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
キーワード中性子光学 / スーパーミラー / 集光 / スピン干渉
研究概要

J-PARC等の大強度中性子源や中性子光学の発展による実効中性子源強度の増加により、微少試料測定の可能性も高まり、集光ミラー開発も活発になっているが、トロイダルミラーのような2次元集光は最近の表面加工技術の進展をもってしても容易ではなく、また製膜も難しく大面積化は大変困難である。本研究では、最近申請者が発明した中性子スーパーミラーシート等の応用により、安価で量産可能な2次元中性子集光ミラーデバイスの製作法に道を拓き、その適用範囲を評価することを目的とした。さらに、大型中性子源における既存の分光法の高度化だけでなく、中小型中性子源の利用効率の大幅な向上、新しい分光法の開拓に貢献し、低速中性子利用のすそ野を広げる一助となることも目指した。
京大炉のイオンビームスパッタ装置ではφ200mmが最大の製膜エリアの設計だったが、大面積(φ460mm)でかつ高性能high-Qc(m=5)スーパーミラーの安定的な製作を可能とした。この成果はJ-PARC BL06のビームライン建設やKUR-SANSの高度化などに大きく貢献した。また大型化が容易でかつ比較的安価なガラス基板を用い、応力バランスをとり、集光形状にあった方向に湾曲するシートの製作に成功した(当初開発時はSi基板でかつ湾曲方向が逆であった)。しかし、m<4の比較的low-Qcでかつ曲率があまり大きくないスーパーミラーに関しては、平面から製作したシートの形状制御は困難であり、無電解ニッケルリンメッキ等を用いて形状制御と研磨を行う方が有望であることも確認した。また、本シートのアイディアの展開として、中小型の中性子源の検討も行った。

現在までの達成度 (区分)
理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 学会発表 (6件) 備考 (1件)

  • [学会発表] J-PARC/MLF BL06 中性子スピンエコー分光器群(VIN ROSE)建設の現状2014

    • 著者名/発表者名
      日野正裕、小田達郎、川端祐司、遠藤仁、山田悟史、瀬戸秀紀、北口雅暁
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年会
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス
    • 年月日
      20140330-20140330
  • [学会発表] ビーム利用のための指向性極冷中性子源の検討2014

    • 著者名/発表者名
      日野正裕、小田達郎、安部豊、川端祐司
    • 学会等名
      日本原子力学会春の年会
    • 発表場所
      東京都市大学世田谷キャンパス
    • 年月日
      20140328-20140328
  • [学会発表] 中性子共鳴スピンエコー分光器の楕円形集光ミラーを用いた位相補正法についての数値的検討2014

    • 著者名/発表者名
      小田達郎、日野正裕、川端祐司
    • 学会等名
      日本原子力学会春の年会
    • 発表場所
      東京都市大学世田谷キャンパス
    • 年月日
      20140327-20140327
  • [学会発表] 集光スーパーミラーとVIN ROSE開発の現状2013

    • 著者名/発表者名
      日野正裕、小田達郎、遠藤仁、山田悟史、北口雅暁、瀬戸秀紀、川端祐司
    • 学会等名
      日本中性子科学会第13回年会
    • 発表場所
      さわやか千葉県民プラザ(柏)
    • 年月日
      20131212-20131212
  • [学会発表] RSF の磁場測定に基づいた NRSE の位相補正のためのスピン位相差シミュレーション2013

    • 著者名/発表者名
      小田達郎、日野正裕、川端祐司
    • 学会等名
      日本中性子科学会第13回年会
    • 発表場所
      さわやか千葉県民プラザ(柏)
    • 年月日
      20131212-20131212
  • [学会発表] A numerical study of cold neutron moderator for neutron beam utilization facility2013

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Hino, Tatsuro Oda, Yutaka Abe, Yuji Kawabata
    • 学会等名
      UCANS-4
    • 発表場所
      Hokkaido University(Sapporo)
    • 年月日
      20130927-20130927
  • [備考] 京都大学原子炉実験所 粒子線基礎物性研究部門 中性子応用光学 川端研

    • URL

      http://www.rri.kyoto-u.ac.jp/neutron/optics/index.html

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公開日: 2015-05-28  

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