飛行時間測定と偏極ビーム利用による中性子線Talbot-Lau干渉計の高度化

采用飞行时间测量和偏振光束利用的先进中子 Talbot-Lau 干涉仪

• 批准号: 15K17493
• 负责人: 關 義親
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-01 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15K17493/
• 关键词: 中性子; 位相イメージング; Talbot-Lau干渉計

3枚の回折格子を用いたTalbot-Lau干渉法は，従来の吸収コントラスト像（ラジオグラフィー）に加えて，微分位相コントラスト像，ビジビリティコントラスト像が一度に取得できる量子ビームイメージングの強力な手法である．本研究課題では中性子線Talbot-Lau干渉計を飛行時間分解測定による複数波長対応と偏極ビーム対応の2つのアプローチで高度化させ，新たな中性子イメージング技術を確立することを目指している．今年度はJ-PARC 物質・生命科学実験施設 エネルギー分析型中性子イメージング装置 RADEN （BL22）において，準単色・非偏極中性子ビームによるTalbot-Lau干渉計の構築と複数波長対応の原理実証実験を行った．中性子線回折格子として，第1格子（吸収格子，周期180μm），第2格子（位相格子，周期8.6μm），第3格子（吸収格子，周期9.6μm）を製作し，ビームライン上に精密アラインメントした．このセットアップにおける最適波長5Åの中性子線を干渉計に入射させたところ，第2格子の回折像と第3格子によるモアレ縞が観察され，回折格子が機能していること，およびアラインメント条件が満たされていることが確認できた．続いて，数種類の金属ロッドをサンプルとしてTalbot-Lauイメージングを行うことにも成功した．さらに，同一セットアップで波長2.5，7.5Åの中性子線を用いてもモアレ縞が現れることを確認し，パルス中性子源で中性子Talbot-Lau干渉計の多色化が可能であることを示した．

3 pieces of folded lattice are used in Talbot-Lau dry method, and the absorption phase image (phase) is added, and the differential phase image is added, and the quantum phase image is obtained once. This research topic is to establish a new method for the determination of time of flight (TOF) in neutral sub-linear Talbot-Lau interferometer. This year, J-PARC Material·Life Science Engineering Design and Implementation of Analytical Neutrons and Systems RADEN (BL22) is a Talbot-Lau dry system for the construction of quasi-monochromatic and non-polarized neutrons and systems for the implementation of the principle of complex wavelength pairs. The middle sub-line folding lattice is produced, the first lattice (absorption lattice, period 180μm), the second lattice (phase lattice, period 8.6μm), and the third lattice (absorption lattice, period 9.6μm). When a neutral sub-line with an optimal wavelength of 5 is incident on this device, the folded image of the second grid and the shadow of the third grid can be observed, and the folded grid can be fully functional. This is a confirmation that due to the advanced equipment conditions, it is possible to achieve this. A few kinds of metal were added to the list. Talbot-Lau was added to the list. In addition, it is confirmed that polychromism of neutral sub-wavelength Talbot-Lau interference meter with wavelength of 2.5 and 7.5 is possible.

项目成果

Development of pulsed neutron Talbot-Lau interferometer at J-PARC

J-PARC 开发脉冲中子 Talbot-Lau 干涉仪

• 发表时间: 2015
• 作者: SEKI;Yoshichika
• 通讯作者: Yoshichika