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BL22 螺鈿 エネルギー分析型中性子イメージング装置

概要

中性子透過強度のエネルギー依存性を利用した試料の結晶情報、元素情報および磁気情報の可視化

研究対象中性子ラジオグラフィ/トモグラフィおよび以下のような特性値の空間分布の可視化手法が求められるもの。1) ブラッグエッジイメージング:多結晶材料の結晶構造、相、組織、微細構造、応力、選択配向、大きさ。2) 偏極中性子イメージング:磁場のベクトル情報。3) 共鳴イメージング:元素密度及び温度。

「螺鈿」は、世界最初のパルス中性子を用いたエネルギー分析型中性子イメージング実験装置です。一般的な中性子ラジオグラフィ・トモグラフィ実験では、観察対象の内部の2次元または3次元的な形状情報を非破壊で調べることができますが、「螺鈿」ではパルス中性子の特徴を活用することにより、形状情報に加えて結晶組織情報や原子核種、温度、磁場の空間的な分布を取得できるだけでなく、それらの定量的な評価が可能となります。

仕様

情報更新:2014-09-30

装置名称エネルギー分析型中性子イメージング装置 (RADEN))
装置の目的・概要RADENは、世界初のパルス中性子イメージング専用ビームラインです。この装置では、エネルギー分析型中性子イメージング実験 (ブラッグエッジイメージング、共鳴吸収イメージング、偏極中性子イメージング) だけでなく、世界最先端の中性子ラジオグラフィ・トモグラフィ実験の実施が可能です。
ビームライン番号BL22
モデレータ種類非結合型モデレータ
利用波長範囲λ < 8.8 Å (L=18m, 25Hz), λ < 6.8 Å (L=23m, 25Hz)
分解能 (Δd/d)0.2%
中性子強度 (試料位置での中性子束@1MW)9.8×107 n/s/cm2 (L/D=180), 5.8×107 n/s/cm2 (L/D=230)
ビームサイズ最大 300×300 mm2
検出器画像型検出器
- 冷却CCD(2k x 2k ピクセル) + ZnS(Li)シンチレータ
- 東芝製カラーII + CMOSカメラ
計数型イメージング検出器
- GEM (10B塗布ガス-電子増幅型検出器)
- μ-NID (3Heガス入りマイクロピクセル型イメージング検出器)
- 16x16chピクセル型リチウムガラスシンチレータ+マルチアノード
光電子増倍管
補助検出器
- ガンマ線検出器
- 中性子回折用3HePSD検出器
試料環境・機器フィルター1台(Cd, Bi, Pb, BK7)
ロータリーコリメータ2台
低速ダブルディスクチョッパー1台
T0チョッパー1台
B4C象限スリット1台
大型試料ステージ (L=23m, 耐荷重1.0t)
中型試料ステージ (L=18m, 耐荷重650kg)
小型試料ステージ (可搬, 耐荷重10kg)
試料チャンバー (600 x 600 x 900 H mm, 温度範囲+10 ~ +40 ℃, 湿度範囲20 ~ 80%RH, 回転ステージ 耐荷重30kg)
試料チャンバー (600 x 600 x 900 H mm, 温度範囲-10 ~ +80 ℃, 回転ステージ 耐荷重30kg)
偏極度解析システム (偏極ミラー、磁気シールドボックス)
その他の特徴・利用に関する注意など幅広いコリメータ比を選択可能 (L/D = 180~7500)
MLFで最大サイズと強度の中性子ビームを利用可能
各種試料ステージ、光学定盤を利用したフレキシブルな実験体系の構築が可能

ビームラインチーム

装置責任者篠原 武尚(JAEA, J-PARCセンター)
副装置責任者甲斐 哲也(JAEA, J-PARCセンター)
及川 健一(JAEA, J-PARCセンター)
中谷 健(JAEA, J-PARCセンター)
瀬川 麻里子(JAEA, 原子力基礎工学研究センター)
林田 洋寿(CROSS, 中性子科学センター)
PARKER Joseph Don(CROSS, 中性子科学センター)
松本 吉弘(CROSS, 中性子科学センター)

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