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BL16 SOFIA ソフト界面解析装置

概要

物と物との境界である「界面」で起こる未知の現象を、中性子の「反射」で解明する

研究対象固体/固体や固体/液体、気体/液体など様々な界面
特徴中性子の高い透過性や同位体を区別できる性質を利用して、通常の方法では観察できない界面のナノ構造を調べることができます。また、ビームを下に向けることで、液体表面からの反射も観察できます。

SOFIAは試料水平型の反射率計で、主にソフトマターによる界面を中心に様々な界面について深さ方向に対する構造を、ナノメートルからサブマイクロメートルスケールで観察することが可能です。特に中性子の特長を生かすことにより、重水素化物でラベルした部分のみを強調して観察したり、基板を通してビームを入射して固体と液体の界面を調べたりすることができます。また、J-PARCの大強度ビームを生かして数秒から数十分刻みでの時分割測定を行うことができ、温度ジャンプや液体接触を行った後の構造変化を広いqz領域で調べるための工夫が凝らされています。

仕様

情報更新:2016-10-11

装置名称ソフト界面解析装置 (SOFIA)
装置の目的・概要多様な環境下における物質界面の構造を多次元かつ短時間でとらえる
ビームライン番号BL16
モデレータ種類結合型モデレータ
利用波長範囲0.2 nm < λ < 0.88 nm (single frame mode)
0.25 nm < λ < 1.76 nm (double frame mode)
散乱角θ < 6 deg.
測定可能反射率R > 10-7
測定時間加速器出力200 kWの場合
3" 重水素化ポリマー (Q<1 nm-1, R<10-4): 8 分
3" 重水素化ポリマー (Q<2 nm-1, R<10-6): 30 分
3" 重水素化ポリマー (Q<4 nm-1, R<10-7): 1.5 時間
3" 軽水素ポリマー (Q<2 nm-1, R<10-7): 3 時間
検出器二次元シンチレーション検出器 (非鏡面反射測定も可能)
試料環境− 高温セル (室温~250℃、脱気可能)
− 低温セル (0〜100℃、ガス置換可能)
− Langmuirトラフ (気体/液体測定用)
− 固体/液体界面測定用試料セル (3インチ基板用; リモートでの液体注入が可能)
その他の特徴・利用に関する注意など不明な点がある場合は、申請前に装置責任者へお問い合わせください。

ビームラインチーム

装置責任者山田 悟史(KEK, 物質構造科学研究所/J-PARCセンター)
副装置責任者瀬戸 秀紀(KEK, 物質構造科学研究所/J-PARCセンター)
遠藤 仁(KEK, 物質構造科学研究所/J-PARCセンター)
堀 耕一郎(KEK, 物質構造科学研究所)

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