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BL11 PLANET 超高圧中性子回折装置

概要

圧力による物質の構造変化を見る
地球深部を分光器室内に再現する

研究対象高温高圧下における物質中の水素の挙動、地球内部での水・水素の状態、液体・非晶質の圧力誘起構造変化、低温高圧下での氷の構造変化
特徴6軸型マルチアンビル装置「圧姫」による高温高圧発生(10万気圧、2,000℃),
ファインな光学系によるクリーンな回折パターンの取得

PLANETは、高圧実験に特化した粉末回折計である。ビームラインには、回折実験のための90°バンク(3He位置敏感型検出器)と、高圧下ラジオグラフィーのための中性子イメージングカメラが備わっている。散乱情報を入射スリット及び受光コリメータ―により切り出すことで、ヒーターや試料容器など試料以外からの散乱を除去できるようになっており、高温高圧下でもきれいな回折パターンが得られるようになっている。この特徴により、高圧下において、結晶や液体・ガラスの構造解析を高い精度で行えるようになっている。6軸型マルチアンビルプレス「圧姫」、パリ・エジンバラプレス、低温高圧プレス「水戸システム」等の様々な高圧発生装置を用いることで0-20GPa, 77K-2000Kの広い温度・圧力範囲にわたって実験が可能になっている。

6軸型マルチアンビルプレス「圧姫」。Sano et al. Rev. Sci. Instrum., 85, 113905 (2014).

仕様

情報更新:2016-10-11

装置名称超高圧中性子回折装置(PLANET)
装置の目的・概要高温高圧極限環境下における結晶、液体、非晶質固体の構造解析
ビームライン番号BL11
モデレータ種類非結合型モデレータ
中性子波長0.3Å~5.8Å
d範囲0.2Å~4.1Å(Single frame), 0.2Å~8.2Å(Double frame)
試料位置での中性子強度1.0×108 n/s/cm2 (@1MW)
分解能 (Δd/d)0.006
ビームサイズ
(試料位置)
最大 15mm × 15mm
検出器3He 位置敏感型検出器(水平90 ± 11.3°、鉛直0°± 34.6°)
試料環境・機器6軸型マルチアンビル高圧発生装置「圧姫」(10GPa, 2000K)
パリ・エジンバラプレスVX4(20GPa, 室温)
低温高圧プレス「水戸システム」(5GPa, 77 K)
ラジアルコリメータ(見込み幅 3mm, 1.5mm)
その他の特徴・利用に関する注意など 

ビームラインチーム

装置責任者服部 高典(JAEA, J-PARCセンター)
副装置責任者佐野 亜沙美(JAEA, J-PARCセンター)
舟越 賢一(CROSS, 中性子科学センター)
阿部 淳(CROSS, 中性子科学センター)
町田 真一(CROSS, 中性子科学センター)
黒田 哲也(CROSS, 中性子科学センター)
岡崎 伸生(CROSS, 中性子科学センター)
大内 啓一(CROSS, 中性子科学センター)

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