KEK 猪野隆 and the NOP collaboration J-PARC MLF BL05 中性子光学・基礎物理NOPビームライン 2009年9月27日日本物理学会 2009年秋季大会熊本大学 KEK 猪野隆 and the NOP collaboration 1 Members of the NOP collaboration • KEK: Yasushi ARIMOTO, Takashi INO, Kenji MISHIMA, Suguru MUTO, Hirohiko SHIMIZU, Kaoru TAKETANI, Norifumi YAMADA, Tamaki YOSHIOKA • University of Tokyo: Go ICHIKAWA, Hiroyuki KAGI, Yoshio KAMIYA , Shinsuke KAWASAKI, Sachio KOMAMIYA, Kazuo KOMATSU, Takashi KUBOTA, Hideyuki OIDE, Hidetoshi OTONO, Hirochika SUMINO, Satoru YAMASHITA • Kyoto University: Hiroyuki FUJIOKA, Masahiro HINO, Souhei IMAJYO, Yoshihisa IWASHITA, Masaaki KITAGUCHI, Yoshichika SEKI, Masako YAMADA, • Osaka University: Tatsushi SHIMA • Tohoku University: Tomoyuki SANUKI, Zenmei SUZUKI • Osaka Electrocommunication University Haruhiko FUNAHASHI • Japan Atomic Energy Agency Takayuki OKU, Kenji SAKAI, Takenao SHINOHARA , Jun-ichi SUZUKI • RIKEN Katsuya HIROTA, Yoshie OTAKE 2009/9/12 2 日本物理学会 2009年秋季大会＠ and the NOP collaboration (As of Sept. 2009) 甲南大学岡本キャンパス BL05 - the NOP beamline Characteristics of the NOP beamline • 7 m ~ 12 mの前置き遮蔽体内で、曲率半径約100 mのスーパーミラーベンダーで曲げ、冷中性子のみを取り出す • 縦100 mm×横110 mmのビームを3本に分岐 - 偏極： 100 mm×40 mm - 非偏極： 50 mm×40 mm - 低発散： 100 mm×10 mm 左方3.14°(BL06側) 上方2.58° 右方3.85°(BL04側) • 12 m ~ 16 mのダイレクトビームダンプにより高エネルギー中性子・ガンマ線を完全に止める 2009/9/27 4 日本物理学会 2009年秋季大会 BL05 - the NOP beamline Supermirror benders 7m 12m Direct beam dump 16m 20m Low-divergence beam branch 2009/9/27 Unpolarized beam branch 日本物理学会 2009年秋季大会 Polarized beam branch 5 Supermirror benders in assembly Polarized beam branch Experiment Beta decay Mirror Magnetic supermirror (2.8Qc) Configuration Polygonal approximation 12unit  0.262 deg. (R=82m) Cross-section 40mm  100mm Channel 4ch Bender length 4.5 m (375mm  6  2) Bending angle 3.14 deg. Nov. 2008 Unpolarized beam branch Experiment Mirrors Configuration Curvature Cross-section Channel Bender Length Bending Angle UCN, LED, etc Supermirror (3Qc) Real curve 100m 50mm  40mm 5ch 4.0 m (2.0m  2) 2.58 deg. Low-divergence beam branch Experiment Mirrors Configuration Critical Angle Bending Angle Interferometer, SE Supermirror (3Qc) 2 mirrors 0.95 deg. 3.85 deg. Activities at BL05 • Measurements & experiments - 各ビームブランチのビーム特性の測定 - 偏極ブランチにてスピンフリップ・チョッパーの開発中性子寿命測定の基礎実験 • Efficiency of the neutron source May – June, 2009 • Beam was available 300 hours in 25 days • 50% in the average • Beam power ~ 18 kW • Next beam time: October, 2009. 2009/9/27 7 日本物理学会 2009年秋季大会 Neutron spectra 2009/9/12 日本物理学会 2009年秋季大会＠甲南大学岡本キャンパス 8 Neutron polarization 2009/9/27 9 日本物理学会 2009年秋季大会偏極ブランチ Neutron lifetime measurement Spin flip chopper for background discrimination Time projection chamber for - detection of decay electrons - measurement of neutron flux Pilot runs with prototype detector Run 1 : Feb. 2009 Run 2 : June 2009 低発散ブランチ Neutron interferometer • 多層膜中性子干渉計発散角の小さい低発散ブランチが有利。 11月のビームタイムよりセットアップ開始予定 • 中性子スピンエコー試料散乱前後の中性子スピンの成分の位相差の変化から試料のダイナミクスを調べる。 27aYK-2 中性子共鳴スピンエコー分光器群 (VIN ROSE) の開発と応用 2009/9/27 11 日野正裕さん日本物理学会 2009年秋季大会非偏極ブランチ UCN Doppler shifter • 非偏極ブランチにて、冷中性子中に含まれる極冷中性子成分をタービンで減速させて超冷中性子を発生させる可能性について検討中。 • m = 10~20のスーパーミラー (京大グループの多層膜生成技術によって可能) v < 280 m/secまで反射可能。 v < 280m/sec 偏極ブランチのビームスペクトル 2009/9/27 12 日本物理学会 2009年秋季大会 Summary • 冷中性子を用いた基礎物理実験を目的としたビームラインBL05 (NOP : Neutron Optics and Physics)をJ-PARC物質・生命科学研究施設に建設。 • 上流光学系によりビームを3分岐 – 偏極ブランチ – 非偏極ブランチ – 低発散ブランチ • 2008年12月9日よりビーム受け入れ開始。各ビームブランチにて実験が進行中。 2009/9/27 13 日本物理学会 2009年秋季大会 The end 14