ビームライン常設型フレキシブル高エネルギー中性子偏極デバイスの開発

开发永久安装在束线上的灵活高能中子极化装置

• 批准号: 22K20364
• 负责人: 高田 秀佐
• 金额: $ 1.83万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-08-31 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K20364/
• 关键词: 中性子; 偏極; スピンフィルター; ヘリウム

偏極ヘリウム3を用いたスピンフィルターは、meV程度のエネルギーを持つ熱中性子に対して有効な中性子スピン偏極装置である。ヘリウム3の偏極は、スピン交換光ポンピング法(SEOP法)によって行われる。ヘリウム3ガスをガラス容器に封入して磁場中に設置し、円偏光レーザーを照射することによって、ヘリウム3核を偏極する。SEOP法は、従来の核偏極法と比較して低磁場かつ低温で偏極できるという利点を持つ。この利点から数十cm各の空間に収まるコンパクトな装置を実現でき、既存の中性子ビームラインに設置して偏極中性子ビームを利用することが可能となる。しかし、ヘリウム3の偏極は外磁場の影響を受けて減偏極しやすいため、中性子ビームラインのような磁性体を多く含む環境下で実用するには、磁場一様性が良いコイルを設計する必要がある。ヘリウム3偏極保持用のコイルのみを設置した非常設型スピンフィルターは磁場一様性が高い大型のコイルを使用できるため、すでに日本においても利用されている。しかし、レーザーなどの偏極システムを含んだビームライン常設型スピンフィルターは、世界的にも導入の例が少ない。また、非常設型スピンフィルターの場合、偏極ビルドアップ完了後にコイルとヘリウム3ガラスセルを中性子ビームラインへと輸送しなければならず、ヘリウム3ガラスセルの破損のリスクや、中性子ビーム実験中に偏極率が低下する等の問題点がある。本研究では、小型かつ磁場一様性が高いコイルを開発し、大強度陽子加速器施設(J-PARC)や研究用原子炉施設JRR-3の中性子ビームラインでの常設型スピンフィルターの実用を目指す。

Polarized ヘリウム3を Used いたスピンフィルターは, meV degree のエネルギーをhold the thermal neutral son に対して effective neutral son スピン polarization device である. The ヘリウム3のpolarization method, the スピン exchanged light method (SEOP method) and the によって行われる. The ヘリウム3ガスをガラス container is enclosed in a magnetic field and is set and deflected Light レーザーを irradiation することによって, ヘリウム3 core を polarization する. The SEOP method, the nuclear polarization method, and the comparative advantage of low magnetic field and low temperature are the advantages of polarization and polarization. The advantage of the point is that each space of tens of centimeters is closed and the device is present and existing. Neutral ビームラインにsettingしてbiased neutral sonビームをutilizationすることがpossibleとなる.しかし, ヘリウム3のpolar はThe influence of external magnetic field is affected by けてsubtracting polarity しやすいため, neutral son ビームラインのMagnetic materials are suitable for use in a wide range of environments, and their magnetic properties are good and their design is necessary.ヘリウム3 polarity holding のコイルのみを setting した non-stop type スピンフィルターは magnetic field one様性が高い大のコイルを用できるため、すでに日本においても用されている.しかし、レーザーなどの极polar システムを合んだビームラインStanding type スピンフィルターは, world にも imported example が小ない.また, emergency type スピンフィルターの occasion, polarized ビルドアップ completion After the end of the day Delivery of the broken parts of the truckや, Neutral sub-polarity, low polarization rate, etc. are some of the problems. This research was carried out at the J-PARC, a small, high-intensity magnetic field and high-intensity solar accelerator facility.やResearch atomic reactor facility JRR-3 Neutral Nuclear Power Plant is a permanent type of nuclear power plant.

项目成果

Study of magnetic environment for neutron spin filters using polarized 3He at J-PARC and JRR-3

J-PARC 和 JRR-3 使用极化 3He 的中子自旋过滤器磁环境研究

• 发表时间: 2023
• 期刊: JPS Conference Proceedings (2022, accepted).
• 作者: S. Takada;M. Fujita;Y. Goto;T. Honda;K. Ikeda;Y. Ikeda;T. Ino;K. Kaneko;R. Kobayashi;M. Okawara;T. Oku;T. Okudaira;T. Otomo;S. Takahashi
• 通讯作者: S. Takahashi