Development and application of a neutron polarizing and focusing system based on magnetic field gradients

基于磁场梯度的中子极化聚焦系统的研制与应用

• 批准号: 20360042
• 负责人: OKU Takayuki
• 金额: $ 10.82万
• 依托单位: Japan Atomic Energy Agency
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20360042/
• 关键词: 放射線; 偏極中性子; 中性子散乱; 中性子小角散乱; 中性子集光; 中性子; 中性子スピン偏極デバイス

In this study, we have developed a neutron polarizing and focusing device based on interaction between a neutron magnetic moment and a magnetic field, where we use quadrupole and sextupole magnets to polarize and focus neutrons, respectively. The device is considered useful for small angle polarized neutron scattering experiments with focusing geometry. The neutron polarizer is an extended Halbach-type quadrupole magnet with an inner diameter of 15 mm and length of 2,200 mm. The magnetic field gradient inside the quadrupole magnet was measured to be ~150 T/m. We set up the neutron polarizing and focusing device composed of the quadrupole magnet and two sextupole magnets at the beamline C3-1-2-1 of JRR-3, and performed pulsed neutron polarizing and focusing test. As the result, we could focus the pulsed neutrons in the wavelength range from 0.8 to 1.05 nm. The neutron polarizing and focusing device has been determined to be installed to a small angle neutron scattering instrument of J-PARC.

在这项研究中，我们已经开发了一个中子极化和聚焦装置的基础上的相互作用的中子磁矩和磁场，我们使用四极和六极磁铁，分别来收集和聚焦中子。该装置被认为是有用的小角极化中子散射实验与聚焦几何。中子极化器是一个扩展的Halbach型四极磁铁，内径为15 mm，长度为2,200 mm。四极磁铁内部的磁场梯度测量为~150 T/m。在JRR-3的C3-1-2-1束线上建立了由四极磁铁和两个六极磁铁组成的中子极化聚焦装置，并进行了脉冲中子极化聚焦试验。实验结果表明，脉冲中子可以聚焦在0.8 ~ 1.05nm的波长范围内。中子极化聚焦装置已确定安装在日本帕洛阿尔托研究中心的小角中子散射仪上。

项目成果

Development of a triplet magnetic lens system to focus a pulsed neutron beam

• DOI: 10.1088/1742-6596/251/1/012078
• 发表时间: 2010-11
• 期刊: Journal of Physics: Conference Series
• 作者: T. Oku;H. Kira;T. Shinohara;Shin‐ichi Takata;M. Arai;J. Suzuki;H. Shimizu

Development of a quadrupole magnet to polarize cold neutrons for SANS experiments

开发用于 SANS 实验的冷中子极化四极磁铁

• 发表时间: 2010
• 作者: Masaharu Shiratani;Kazunori Koga;Shinya Iwashita;Shota Nunomura;黒田隆之助;奥隆之
• 通讯作者: 奥隆之

四極磁石に基づく中性子高偏極 デバイスの開発と集光型中性子小角散乱法への応用

基于四极磁体的高极化中子装置研制及其在聚焦小角中子散射法中的应用

• 发表时间: 2002
• 作者: R.Ishiwata;Y.Sugiyama;奥隆之
• 通讯作者: 奥隆之

Practical Applications of Permanent Magnet Multipoles

永磁多极的实际应用

• 发表时间: 2010
• 期刊: IEEE Trans.Appl.Supercond.
• 作者: Y.Iwashita;et al
• 通讯作者: et al

Design of a neutron polarizer using polarizing super mirrors for the TOF-SANS instrument at the J-PARC

J-PARC 的 TOF-SANS 仪器使用偏振超级镜的中子偏振器设计

• 发表时间: 2009
• 期刊: Physica B 404
• 作者: T.Shinohara;J.Suzuki;T.Oku;S.Takata;H.Kira;他
• 通讯作者: 他