28
Printed by CROSS January 2019 Instruments at J-PARC MLF Materials and Life Science Experimental Facility

Instruments atJ-PARC MLF · 2021. 1. 8. · Village of Neutron Resonance Spin Echo Spectrometers(*) High Resolution Chopper Spectrometer Cold-neutron disk -chopper spectrometer

  • Upload
    others

  • View
    3

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Instruments atJ-PARC MLF · 2021. 1. 8. · Village of Neutron Resonance Spin Echo Spectrometers(*) High Resolution Chopper Spectrometer Cold-neutron disk -chopper spectrometer

Printed by CROSSJanuary 2019

Instruments at J-PARC MLF

Materials and Life Science Experimental Facility

Page 2: Instruments atJ-PARC MLF · 2021. 1. 8. · Village of Neutron Resonance Spin Echo Spectrometers(*) High Resolution Chopper Spectrometer Cold-neutron disk -chopper spectrometer
Page 3: Instruments atJ-PARC MLF · 2021. 1. 8. · Village of Neutron Resonance Spin Echo Spectrometers(*) High Resolution Chopper Spectrometer Cold-neutron disk -chopper spectrometer

Inelastic Neutron Scattering

・BL01

・BL02

・BL06

・BL12

・BL14

・BL23

4 SEASONS

DNA

VIN ROSE

HRC

AMATERAS

POLANO

4D-Space Access Neutron Spectrometer

Biomolecular Dynamics Spectrometer

Village of Neutron Resonance Spin Echo Spectrometers(*)

High Resolution Chopper Spectrometer

Cold-neutron disk-chopper spectrometer

Polarization Analysis Neutron Spectrometer(*)

Neutron Diffraction

・BL03

・BL08

・BL09

・BL11

・BL18

・BL19

・BL20

・BL21

iBIXSuperHRPD

SPICA

PLANET

SENJU

TAKUMI

iMATERIA

NOVA

IBARAKI Biological Crystal Diffractometer

Super High Resolution Powder Diffractometer

Special Environment Powder Diffractometer

High-Pressure Neutron Diffractometer

Extreme Environment Single Crystal Neutron Diffractometer

Engineering Materials Diffractometer

IBARAKI Materials Design Diffractometer

High Intensity Total Diffractometer

SANS and Neutron Reflectometry

・BL15

・BL16

・BL17

TAIKAN

SOFIA

SHARAKU

Small and Wide Angle Neutron Scattering Instrument

Soft Interface Analyzer

Polarized Neutron Reflectometer

Neutron Imaging

・BL22 RADEN Energy Resolved Neutron Imaging System

Prompt Gamma-ray Analysis

・BL04 ANNRI Accurate Neutron-Nucleus Reaction Measurement Instrument

Fundamental Physics, R&D

・BL05

・BL10

NOP

NOBORUNeutron Optics and Fundamental Physics

Neutron Beam-line for Observation and ResearchUse

Neutron Instruments

• D1 Muon D1

• D2 Muon D2

Muon experimental area for Materials and Life science specimen

Muon Spectrometer for Basic Science Experiments

Muon Instruments(*) under construction

Page 4: Instruments atJ-PARC MLF · 2021. 1. 8. · Village of Neutron Resonance Spin Echo Spectrometers(*) High Resolution Chopper Spectrometer Cold-neutron disk -chopper spectrometer

4SEASONS4D-Space Access Neutron Spectrometer

http://j-parc.jp/researcher/MatLife/en/instrumentation/ns.html

BL01

�������������������������������������

��������������� ������������������� ���������������������

��������������������������������

�����������������������������������������

������������������������������� ���������������������������������������������������������

��������������������� ��������������������������

��������������������� ����

����������������������� ����

� �������������������� ����

�������������������� ��<���<��������

�������������� ���������������°������°�� � � � � � ���� �°��� °

���������� �/��>��%�(@���=������)

�����������������������������������

~�×������⁄��⁄��

(@ ��=���������/��=��%)(@ ����������������������)

����������������������������

�� ����­�����×�­������������� �����×� ��������������������������������

�������������

���� ������������

���������������@�� ����

��������������������

�����������������@�� ����

������������� �­

�_��������@��������

���������������������� �������

�������

������������������������������������� ��� ���������������������������������������������������������������� ��������������������������������������������� ���������������������������� ������������������������� ����­�������������������������������������������(Δ�/���> �%������= �)�� �������������������������� ���������������� ��������������������������������������������������� ������� ����������������������������������������� ����������������������������������������������������(�����)�­������������������������������������������������������������������������������ ������������ ����� �������������������������������������� ����� ����������������� ����������������������� ����������������������������������������� ������������������������� ��� ����������

Page 5: Instruments atJ-PARC MLF · 2021. 1. 8. · Village of Neutron Resonance Spin Echo Spectrometers(*) High Resolution Chopper Spectrometer Cold-neutron disk -chopper spectrometer

DNABiomolecular Dynamics Spectrometer

BL02

http://j-parc.jp/researcher/MatLife/en/instrumentation/ns.html

�������� ����������

�����������������@��������������������� ����

�_��������@ ������������������������@������� ��������������������������

��������

�������

�������������

��������������

���������

������������������������������������ (�������������������)

�����������������������

���������

������������������[��­]

����������������

���������������������������

��������������/���������

������������������������������������������

��� �<���<�� �� �[���]�����(���)� ���<���<������[���]�����(���)�(������)

��������������������������

��(���)����������������(���)���������

~ �� ����

­��������:����°~��+ � �°����(���)�����°~���� °�����(���)���( �� �°~����°����(���)�������)�� � � � � � �:����°~��+ ��°

���µ���(@ ������)����(� � � )�������� �������� �µ���(@ ������)����(���)������������������µ���(@ ������)����(���)��������������

� ���<���<�+� ���(µ��)����������������������������������������������������<���<����������(µ��)������������������������������������������������

�����(�������)��������(���������)

[�����������������]������φ ��~ ������(�����)��������������������������������[�����������]������

(�������)���������������������������������������������������������( ��������)��(���������������������)��­�����������(�������)������������������(�������)

���������������� �� ���������������� ����������������������� �� ��������������������������� �������������������������� �������������� ������������ �������� �� ������������� ����������� �� ��� ����������������������� ��������� ���������­���������������� ������ ���� ������� ��������������� ����������������������.

Page 6: Instruments atJ-PARC MLF · 2021. 1. 8. · Village of Neutron Resonance Spin Echo Spectrometers(*) High Resolution Chopper Spectrometer Cold-neutron disk -chopper spectrometer

iBIXIBARAKI b io logica lcrystal diffractometer

�������������������������������������������������������� �������������������������

�����������������������������������������������������������������

�������������� ���������������������������������

��������� �����������������

������������������������������ ���~ �����(� � � � ����)���~ �����(��� ����)

� ����

����������������������� ���%� �����π

����������������(@���) ���������/�/����

� ������

����������������������� + ����~+ ����������

������������ �����������

������������������ �������������

�������������� ��

http://j-parc.jp/researcher/MatLife/en/instrumentation/ns.html

�������������������������������������@����������������

����������������� ���������������@���������������������������������

�������

������������ �������������

BL03

His12

��������������������������������������������������� ������ ������������������������������� ���������������������������������������������� ��� ��������� � ���������������������������������������� ��� ���� ������������������������� ������������������������������������­������������ �������������������������������������������������������������/����������������� �������������������� ������������������������ ���������������������������������������������������������������������������������������������

2-dimensional detectorwith wave length shift fiber

����������������������������������������������(�������)����������� ���� �

��������������������������������������������������������������������������������������������������������(���)�� �� � � �� �� � � � �� (� ) � � � � � � � ����������

�����������������������

D2O

Dδ1

NeutronNeutron

Resolution

Max. cell volume

Measurement time

Sample size

����@���

����������Å

����� ������ ������

���������������

�����

���������������@ �����

����������Å

������� �������� ��������

����������������

���~ �����

Page 7: Instruments atJ-PARC MLF · 2021. 1. 8. · Village of Neutron Resonance Spin Echo Spectrometers(*) High Resolution Chopper Spectrometer Cold-neutron disk -chopper spectrometer

ANNRIAccurate Neutron-Nucleus ReactionMeasurement Instrument

http://j-parc.jp/researcher/MatLife/en/instrumentation/ns.html

BL04

���������������������������������������������(������������� ������ �������������������������������������������������������������������)

�������������

���������������������� ���>����������

������������ ����������������(� ���� ������������)�����������������(� ���� �����������)

�����������������(@ � ��������������@ �)

@ ����������� �������������������/���/����������<����<����������������/���/� ���� ���<����<������������������/���/�� ��������<����<��������

���� � �­ �������� ���������� ���

������� ��������� �� ����������������������

�������������� ������������ �������������������������� ������������������������ ��������������� � ������������� ����� ��������������

�� �������

�����

������������������������������������������������������

������������������������������������ ����� ������ �������

��������� ������������ ��������������������

���������������� �������������@��������� ������������������ �����@���������

������������������

�������

Page 8: Instruments atJ-PARC MLF · 2021. 1. 8. · Village of Neutron Resonance Spin Echo Spectrometers(*) High Resolution Chopper Spectrometer Cold-neutron disk -chopper spectrometer

NOPNeutron Optics and Fundamental Physics

BL05

http://j-parc.jp/researcher/MatLife/en/instrumentation/ns.html

��������������[email protected]

������������[email protected]�����������������

�������

������������������������ ������������������������� ������������������������������������������������������������������� ��������������������������� ����������������� �

�������������� ���� �

��� �����������

������� �����(������ ��� �� ������������)

��� ����������(������ ��� �� �@�����)

����������������(������ ��� �)

����������� ��� ���� �� �

�­��������������

����

�������� ���������������

����~ ���

���������������������� ������������������ ����������������

�������×�����������×� ������� �����×�����

���������������������� ������������������� ����������������

����­ ×�� ��/�/��

����­ ×�����/�/��

����­�×�����/�/���

���������������������� ������������������ ����������������

����­ ×�����µ��������­�×���� µ��������­�×����µ����

���������������� �����%

� ����������� ���­������������������������ ������������������������ ­� ����������� ������������������� ��������������������������������� ��­����������� ������������������������­

���������������� �������������������������������������������� ����������������������������������� ���������������������� ��������������������� ������­�

Page 9: Instruments atJ-PARC MLF · 2021. 1. 8. · Village of Neutron Resonance Spin Echo Spectrometers(*) High Resolution Chopper Spectrometer Cold-neutron disk -chopper spectrometer

VIN ROSEVillage of Nrutron Resonance Spin Echo Spectrometers

��������������������������� �����

����������������������������� ����������������� ���������������­����������

��������������������������������� ������������������� ������������

http://j-parc.jp/researcher/MatLife/en/instrumentation/ns.html

��������������������@��������������

���­������������

������� ������������������@���������������

������������ ���

BL06

��� ������� ���� ���� (�) ��������� �� �� ��������� ������������� ������� ����� ��� �������� ��� ������� ������� ������ ���������� �� ��� ������� ������� � ���� � ������ ������� ������ ����� �� �������� �� ���� � ���� �������������� ����� ���� ���������� ����� ���������� ��� �� ��� ������� ���������� ��� ����� �� � ������������� �� �� ­� ���� ��� � ������� ��������� ���� ���� (��) ���������� ��� � ��������� ��������� �� ���� ����� (���) ����������� ���� �� ��� ��� ���� ��� �� ������� ��������� ���� �������� ����� ���� �� �������� �� ������ ��� ������� ������� ��� �������� ������������� �������� �� � ������ ������ �� ����� ��� ���� ���� “��� ��” (�� ����� �� ������� ��������� ���� ���� �������������)� ����� ���� ����� � ��� ���� �� ������������� ��������

������������ ���� ���������� ��������� �(������� ��������� ��������� ����������� ��� ������)

Spin glass dynamics in magnetic field

����� ������

����������������������������������������� �����

Spectrometer Wavelength Q range [Å-1] Fourier TimeMIEZE

NRSE

3 < λ < 13 [Å]

5 < λ < 20 [Å]

0.2 < Q < 3.5

0.02 < Q < 0.65

1 [ps] < t < 2 [ns]

0.1 [ns] < t < 0.1 [μs]

Page 10: Instruments atJ-PARC MLF · 2021. 1. 8. · Village of Neutron Resonance Spin Echo Spectrometers(*) High Resolution Chopper Spectrometer Cold-neutron disk -chopper spectrometer

SuperHRPDSuper High Resolution Powder Diffractometer

http://j-parc.jp/researcher/MatLife/en/instrumentation/ns.html

BL08

High angle bank detector

������������������������� ��������������� � � � � � � � � � � � � � � � � ��� � � � � �� � � �� �� ��������������������� ���������������������������������������������������/� �������������������������������~�����% ���������������Δ �/��

�����������������@�����������

�������������������������������@�����������������������

�������

 ���������������������������������������������­

���� � ��������������

CeO2

Si

Al2O3

Li-spinel (ex.LiMn2O4)amino acidto refine the magnetic structure

~ 24 hours

1~3 hours

~ 24 hours

 ���������������������������������� �����������

��������������Å:� �����������(���º�<��θ�<����º�)��������Å:� ������������(��º�<��θ�<����º�)�������Å:������������(��º�<��θ�<���º�)

������������

���������  �­��������φ�������������(�)

���� ���∆�/�

��� ����­��� ���~�����%�(���θ�~����°)����~�����%�(� ����������)����~�����%�(� �����������)����~�����%�(�������� ���)

���� ������ ~ ����

�������������

�������������������������������������������������������

����������������������������������������� ���������������������������������

��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������…

���������������������������������������������������������������

������������

��������������������������������������(���������)�����������������������(���������)�����������������(������ ��℃)­�����������������(���������)

Page 11: Instruments atJ-PARC MLF · 2021. 1. 8. · Village of Neutron Resonance Spin Echo Spectrometers(*) High Resolution Chopper Spectrometer Cold-neutron disk -chopper spectrometer

SPICASpecial Environment NeutronPowder Diffractometer

BL09

http://j-parc.jp/researcher/MatLife/en/instrumentation/ns.html

�������������������@�����������

���������������������������������@������������������������

�������

���� � �� ������ ������������ �������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���� �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

���������������������������������������������������������������������

���������������������������������������������������������� �

�����������������������������

���������������������������������������(����������)�������������������������������������������������( ����������)�������������������������������������������������������������������( ���������������������������)���������������������������(������������)�( ���������������������������)�����������������(  ������­��������������������)����������������������������������

��������������� ����� ������������� �����������

�������� �������� ��������

������������������

���������������������(���°≤��θ�≤����°)� ���� �����������( � ° ≤��θ�≤��­�°)���� � ������ ����� �( ���°≤��θ�≤�� �°)

�� ��������� �������������������������( φ �������������(�))

���� �������������������

����<�λ�<�����Å�(����)����<�λ <�����Å�(��  ��)

����������� ~����

����� ����� �������� ��������

������������� ��� �� ��=� �–��

­���������������������� ­��() ��������(�) ��

Page 12: Instruments atJ-PARC MLF · 2021. 1. 8. · Village of Neutron Resonance Spin Echo Spectrometers(*) High Resolution Chopper Spectrometer Cold-neutron disk -chopper spectrometer

������������������������

������������������ ��������� ������� �

�������������������������������������������������������������������

����������������������� <����Å

�����������(Δ λ/λ) ����%

�����������������(@ ������@ ���)

����× ������/�/����( <� � � ����)����× ������/�/����( >� ������)����× ������/�/����( >��������)

�������� �� ��������× ������

��������������(�/��=��������������������)����������������������(�������������������������� ����)����������������­��������������� ������������������ ���������������������� ��� �������������������������(�)�×�������(�)�×�������(�)�������������������� ���������������������­��� ������������������������������������ ����������(���������)�������������������������

�����������������

Neutron

NOBORUNeutrOn Beamline for Observation& Research Use

http://j-parc.jp/researcher/MatLife/en/instrumentation/ns.html

�����������������������������@���������

������������������������������@���������������������������

�������

BL10

������������������������������������������������������ ��­���������������������� ���������������������������������������������������������������� �� ���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������(~���)����������

Page 13: Instruments atJ-PARC MLF · 2021. 1. 8. · Village of Neutron Resonance Spin Echo Spectrometers(*) High Resolution Chopper Spectrometer Cold-neutron disk -chopper spectrometer

PLANETHigh-Pressure Neutron Diffractometer

http://j-parc.jp/researcher/MatLife/en/instrumentation/ns.html

���������������������������������@����������

������������������@���������������������������������

�������

BL11

�� �� �� ������������������������� ����������� ��������������� ���������������������� �� ������������ ����������������������������������������������������������������������������� ���������������­�����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������–���������������������������������������������������������­�������������������­����������������������������­�������“ ��� ��”����������������������������“� �������”����­����������������� ����������� �� ��� �������� and ����������� ���������� �� ������������� ����� ��­���� ��� ������� ����� �� �������� and ����������������������­����������� ����­����������������������

���������� ����������������������� �����������������������������“������ �”�

������������������������� ����

��������������������������� ����–�������

�� ������� ���–����Å

������� ���–���Å−��(��������� ��)���–���Å−��(������� ��)

��������� ����� ��°�±�����°�(�������� �)����°�±�����°�(�� � � � � � )

������� ���–����Å� (������� �� ��)���–����Å� (������� ��)

��������� Δ �/��=����%�

�����������������������������������φ����� ��� �× �����������������������(@ ���)

������������������������������

�–����� �� ­–�������(�­������)�–����� �� ­�(���������)�–����� ����–������(��­��������)�

����������������������� ����� ������������������

�������������������������

� �������������������������������������������������������������������

������� ������������������������������­�������������������������������������������������

������������������������������������������������

������������������������������������������������������������������������������������������������

�����������������������������������������������������������

*����­�����­��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������­����������������������������������������������­����������������������������������������������������

��������

���������

����������

��������������������

������

�����

�����������

������

���������

������

��

� ���������������������������������������­�������������������� ��������������������������(*)�

����������������������� ��������� �����������(�­������)� ������������������(���)­����� ��������������������������������(��­��������)

Page 14: Instruments atJ-PARC MLF · 2021. 1. 8. · Village of Neutron Resonance Spin Echo Spectrometers(*) High Resolution Chopper Spectrometer Cold-neutron disk -chopper spectrometer

HRCHigh Resolution Chopper Spectrometer

BL12

http://j-parc.jp/researcher/MatLife/en/instrumentation/ns.html

��������������������������������������� ������������������������������������� ������������������������� ������������������������������������ ������

����������������������������������������������������������

������������

���������������� ������������� ���°�~���°� � � � � � � � ���± ��°

������������������(@ ����������������@ ��)

���������/�/����(Δ �/���= � �%)

���������������� Δ �/���≥�� �%�(@ ��= �����)

������������������ �����������

�����������������������������������������

�����������������������(��������)�����������������������(�����=�� ���)

�������������� ������<������<����������

�������������������������������������

�������������

���� ­����������������������� ���������

���������������������

�������������@�����������������������

��� �@���� �������������������� �­��

���� ��������@�����

Page 15: Instruments atJ-PARC MLF · 2021. 1. 8. · Village of Neutron Resonance Spin Echo Spectrometers(*) High Resolution Chopper Spectrometer Cold-neutron disk -chopper spectrometer

AMATERASA cold-neutron disk-chopper spectrometer

http://j-parc.jp/researcher/MatLife/en/instrumentation/ns.html

�����������������������������@���������

��������������� �������������������@����������������������� ����

�������

BL14

��� ��� �� � ������������ ���� ������������� �� ������������ �� �������� �� ����� ��� ������������ ������������ ������� ���������� ����������� ������������������ ������� ������ ��� ������������������������������������������������������������� �������������������������������� ����� ���� ��� ������������ ������� ��� ����� ����������������� ������������������������������������� ��������� ���� ���� ��� ������ ����� ���� ������������������������������������������������������������������������ ��������� �������������������������������������������������������� �������� ��������� ���������  � �����­�������� �������������� ��������­������ ������������������������������������������������������

�������������

����� ������� ���������� ������������������� ������� ��������������� ��������������������

������������������

�������� ���+��̊���+�� ̊ (����������������������������̊���+� �̊���������)­ � � � � � � �����   ̊ ���+�̊

��������������

����­�<����<������­������������������

���<������­��Δ �/����>��%���<������­��Δ �/����>��~%���<������­��Δ �/����>��~�%�

����������������(�/��)

������(�����)�×�������(�����)��������������� �

�������������

���­���������������

��������������������������������������������������������������������������������������

����������������������������������������������������������������������������������������������

�������������������������������������(���� ����)

 ���������������������������������(­��� ����)

���������������������( �<������)

��������������������������������������������

(*��������� ���������������������������������������������������������������������������������������������������������)

Page 16: Instruments atJ-PARC MLF · 2021. 1. 8. · Village of Neutron Resonance Spin Echo Spectrometers(*) High Resolution Chopper Spectrometer Cold-neutron disk -chopper spectrometer

TAIKANSmall and Wide Angle NeutronScattering Instrument

BL15

������������������������ ����� ����� �������������������������� �� ��������������������������� ��� �������� ���������������� �������������������������������������� ���������� ���������������� ������������������������������������������ �������� ��� ����� �������� �� ������ ���� �������� ����������������������������������� � ������������������������������������ ����������������������������� ������ � ���������������� ���� ��������� ���×��� �����

�����������λ ����–�����Å��������������)

�������������������� > ��%�(λ > ��Å)

�� �������� ������× ������(� ����)

�������� ���������� ������

������ ������–�� � �Å���(������������������)������–�����Å���(����������������)

�� ������������������ ������(��������)�–��������(��������)

�������������

��������������(��������� �­�= 2�–�����℃)

���������������� ������(­�= ����–������)

�������������������������������������������­�������������(­������������= ������–����� �­�= �­�–�����℃)

����­�������������������(�������������� ��­)

��­�����������(�������/�������������� ��­)

�­�������������� ��������(�������������� �­���< ���)

��­������ ��������(������������ �­���< ���)

���­�����������(������������ ��­)

�������������������

Wide q measurement

Small-angle detector bank

http://j-parc.jp/researcher/MatLife/en/instrumentation/ns.html

������������������������������

������� �����������������­_������@��������­�

��������� �� ���_������@��������­�

�����������������

�������� ��� �@­�����­� ������������

�_�����@��������­�

Page 17: Instruments atJ-PARC MLF · 2021. 1. 8. · Village of Neutron Resonance Spin Echo Spectrometers(*) High Resolution Chopper Spectrometer Cold-neutron disk -chopper spectrometer

SOFIASoft Interface Analyzer

http://j-parc.jp/researcher/MatLife/en/instrumentation/ns.html

BL16

�������������������������������� ����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������/������������������������������������������������������������������������������������������������������������ �­������������������������� � � � � �� � � � � �� ���� � � ��� � � � ��� � � �� � � � � �� �� � ��������������������������������������������������������������������������������� ������������� ����������������������������������������������������

������������������������������@�����

���������� ������������@�����

�������������� ����������

�������������������������� � ����� ����������������������������������

����/��������������� � ����� ������������������������������������

�������������������������� ����� ��������������������������������� ���� ���������

������������

View of the SOFIA reflectmeter from the downstream side.

��������������������������������������������������/ �������� � � � � � � � � � � ( � � � � � � � � � � ��������������������������������������������������)�

����������������������������������������������������������������(���������������������������������������°�)�

Tem

pera

ture

[ °C]

Time[s]

50

100

150

200

0 10 15 205

Laser(100W,880nm)

sample(2inch wafer)

������������������������������������(������������������ ����������������������������)

�������������/ ����������/ �����/ ����������/ �

����/ �������/ ���

��/ ����������/ ���

��/ ����������������/ ���

�� ��­

������

������

������

������

������

������

��� �������������( �­�)�������(�����Ø)

��������� �(�����Ø)��������� �(�����Ø)�������(�����Ø)�������(�����Ø)�������(�����Ø)

��������������� ����������������������������������������� ��������������������������������������������������������(�������������������������)�

�������������

���������� <����������

�������� >���× ����(����������������)

����������� <�������(����)�� ������(����������������)

����–���������(�����������)������–� �������(�� ­��������)

���������

����

�� ������ ������ ������������� ��������������������� �������������������­������ ����������������� �������������­����������­�����(���������������� �������� ��­����������)

Page 18: Instruments atJ-PARC MLF · 2021. 1. 8. · Village of Neutron Resonance Spin Echo Spectrometers(*) High Resolution Chopper Spectrometer Cold-neutron disk -chopper spectrometer

SHARAKUPolarized Neutron Reflectometer

http://j-parc.jp/researcher/MatLife/en/instrumentation/ns.html

BL17

��������������

������������������ ������������

������� �����������������

���������������@����������������������� ��������������@���������

��������� ���

_������@�����������

�������������������� ����� ��������������������������������������������� ���� ���������������� ��������� �� ����� ��� ���������������� ������ ����������� �� ������� ������ �������������� ����������������������������������������� ��������������� ��� �������������������� ��������� � ���������������������� �������������������� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �������� �������������������������������� ������ ������������� ����� � �����������������������������������������������

������� ��� �~���������(����������������)�����~���������(������������������)

�����������λ �����~�������(����������������)�� �� �~�������(������������������)

����������������������������

��������������������� �����

�� ������������� ��~���°

­�������������~�����(����������)�������~����(�� � � � �� �)

������������� ������������������� �����������­���������(��= ��~������)���������������������­���(��������������������)���������­���(������������������)�������������­���(������������������������ ���~�����)�������������­���(��������������������< ���)�������������������­�����(���= ��~���%����)

Page 19: Instruments atJ-PARC MLF · 2021. 1. 8. · Village of Neutron Resonance Spin Echo Spectrometers(*) High Resolution Chopper Spectrometer Cold-neutron disk -chopper spectrometer

SENJUExtreme Environment Single CrystalNeutron Diffractometer

BL18

http://j-parc.jp/researcher/MatLife/en/instrumentation/ns.html

��������������������� ����������������������������������������������/����� ��­������� �������������������������� �����������������������������������������������������������������­�������������� ��������������� ���� ���������������������­���������������������������� ��������������������������������������������

������������������������������������������������������������

���������������������������

��������������������������������������������

�������������

����������������� � ��������/�/���

������������������

����������� ���>���� ��������������������<�������������� � � ����� ���<�������

�  �~    �Å�(� � � ������)  ��~ ­ ­�Å�(���������)� ��~ �� ��Å�(���������)

�� ����������������������

���� ������������� >�� ���� ���� ����

���� �������� ���������~����������+�­�����~ +���������������� ����������������

���������������

�������������@��������������������������������� �@��������

����������� 

�_�����@����������������������������������������

�������

Page 20: Instruments atJ-PARC MLF · 2021. 1. 8. · Village of Neutron Resonance Spin Echo Spectrometers(*) High Resolution Chopper Spectrometer Cold-neutron disk -chopper spectrometer

Mechanism of Deform./ Functions of Materials

������������������������ ������������ � ����� ������������������������������������������������������������������������� ������������������������������������������������� ������������������������������������������������������������� �������� ��������������������������������������������������������������������������������������� ������ ��������������������������������������������������������������������� ���������������������������������������������

����������������������

������ �����

����������������������������������������������� �(���)�������� ����� ������������ �����������(������)�������������������� �������������� �� ��� ���(�����–������)�� ���� ������������������ �(����­���– ������ ) � ���� ��� ������� �(­��� �< ������ ) � ������� �� ����� ��������������� ������������� ��� ��(�����������)��������� � ��(������)����������� ���� ����������������� � �

�������������������������������������������������������������

����������������������������������������������/����������������������������������������������������������

����������������������������������������������(�����������������)�������������������������������������������������

������������������������������������������������������������������������

�����������������������������������������

Residual Stress Mapping

49 mm

to -90 degdetector incident beam

to +90 degdetector

-90 deg scat.detector

+90 deg scat.detector

Rolled Copper

Texture Analysis

111

�������������������

������� ����������������­������­���@����������

������������� ��������������@���������

�����������������������������@���������

TAKUMIEngineering Materials Diffractometer

http://j-parc.jp/researcher/MatLife/en/instrumentation/ns.html

BL19

�������������

������� �

�������������� ������� ������ � ���������(� ������������������������ ��� ���±����� ��������������������������������� ���������� ��� ���~��­�� �)������ � ������������������� ������� ���������

�� ��

���������(����� ����� ) ��Δ ��~��������� (���������������� ������� )

�/�� ��� ~�����

��������(����� ����� )��������(����� ����� )

����������������

����������������������≤�­������������������×���­�������� ������������������ ����������������������������

���� ������� ������� � � �� �� ��

���������������Δ �/����~����%�������~�����× ���������������������������Δ �/����~����%���������� �����������������Δ �/����~����%�������~�����× ����������

��� ����������(������������ ������������� ��)

������������� � �����������������(���������� ���)

���� ������

��������������� Δ �~ ��������

��� ������� Δ �~ ��������

�� ���� ��������(������ ��������������� ����������������� ���������������������������������� � ��������� ������ ���� �������������� ���� � �� ��� ���)����� �����������������(� ��� � ����� �����)������ ����������� ������� ���������������������(��������������� �� ����� �� ���)������� ��� � ���� ��

� � � �(����� ����� ) ��Δ ��~���������(���������������������)

Page 21: Instruments atJ-PARC MLF · 2021. 1. 8. · Village of Neutron Resonance Spin Echo Spectrometers(*) High Resolution Chopper Spectrometer Cold-neutron disk -chopper spectrometer

iMATERIAIBARAKI Materials Design Diffractometer

http://j-parc.jp/researcher/MatLife/en/instrumentation/ns.html

BL20

���������������������������� ����������������������������������� � ������� ���� ������������������� ���� ���������������������(�������)�

�������������������� ������@���������

���������������������������� ������@���������������������������

�������

��� ����� ������������� ���������������������

���� ���� ������� � ���� ����~����Å

���� ������������

������~� �����Å�(�������)��������Å�(�������)��(����������������������)������~�� ���Å�(�������)����­ � � �Å (�������)��(����������������������)� � � � �~��� � �Å�(�������)������ � �Å�(�������)��(����������������������)� � � � �~�����Å�(�������)�������Å�(�������)��(������������������������)

� ���������(∆ �/�)����% (@�����������������������)����% (@�����������������������)

������� ��� ���� � ������ (@ ������� � ���­��� ������)

­���� ����(�������)������������ ����(�������)�����������

�������������

����� ���­ ����� ������� ��

���������������(�������������������������������������� ����������)�������������������������(�°�)����������������������������������������(��°�)��������������������������(~�K- ��,������°�)������������������������������������������������������� �������������������(�����������������������������)���������������������

��������������������

������������� �����������������

(φ������� ������������������ ����������������­������������������������������������������������� ���������������������������� ���������������������)

Page 22: Instruments atJ-PARC MLF · 2021. 1. 8. · Village of Neutron Resonance Spin Echo Spectrometers(*) High Resolution Chopper Spectrometer Cold-neutron disk -chopper spectrometer

NOVAHigh Intensity Total Diffractometer

http://j-parc.jp/researcher/MatLife/en/instrumentation/ns.html

BL21

������������������������������������������� ���������(��������)���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� �����������������������������������������≦���≦�����Å-1 (��=��π/��������������������������������)�������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����­���������������������� ���������������������������������������������������

�������������������������������������������������� �������������� ����� �����������������/���������� ����

��������������������������� ����������������������������������

��������������������������������������������������������������������� ������

����������������������� �����–�����Å

������������ �/��>�����%

������� �����≦���≦�����Å��

������� �����������

����������������������������������������

�����������������

�����φ �������(���� ����������)

������������

�������������������� ����������������(������� ������������������ ��)

� ��� ��������� ���������� ���������� �����- ����­�������������� ���� - ����­������ ���������� ���������� ����� - ����­��~���������/��

� ���������������������� ������������������� ��(�� - ����­������������������ ��)

���������������(��� - �����­)

�������� ������ ������������������������������(��� ���� - ��%)

����������������������������������������

�������

����������������

�������������@����������

���������������

�������������@����������� ���������� ��

������@��������������

���������­�� ��

��������@�����������

­����������­�­����

�������@�����������

�����������������

���������������@������

Page 23: Instruments atJ-PARC MLF · 2021. 1. 8. · Village of Neutron Resonance Spin Echo Spectrometers(*) High Resolution Chopper Spectrometer Cold-neutron disk -chopper spectrometer

RADENEnergy-resolved neutronimaging system

BL22

http://j-parc.jp/researcher/MatLife/en/instrumentation/ns.html

������������������[email protected]

��������� ��[email protected]������������������

�������

����������������������������� ��������������������������������� ���������������������� ��������������������� ����������������������������������� ��������� ���������� �������������������������������������������������� ������������������� ����� ����������������������������������������� ������������������������� ����������������������������������

��������������������

��������������

������������������������������������������ � ���������������� � �����

���������� ������������+�������� ���

(Δ�>�����µ�������<����������������)� ���������� ���� ����� ��+�������� ����� ��� ����� ���(Δ >�����µ�������<�­���� ���φ)

������������

����� ��������µ����(Δ = �������������= �����������������Δ ��>������ �)����(Δ = ������������= �����������������Δ ��>������ �)��� ��� � �����(Δ = ���������= ��������������Δ ��>������ �)�

������ ��������������������������� ���

��������� �/��= ���~����

�����������

���� �(��= ��������������������������)� �����(��= �������������������������)�����(�������������������������  ����� ����� /� ��������� )

������������

������������­������������~����º������~���% �����������������

������������������ ������������ �����������

� ������������� ����� ��� ������ �� ��������� ������ �������������������������� ��� �������������

�������������

�������������� 18 m and 23 m

��������������� < 6.8 Š(L = 23m)< 8.8 Š(L = 18m)

���������(Δ λ/λ)> 0.20% (L = 23m)> 0.26% (L = 18m)

Decoupled hydrogen moderator���������

������������������(@  ­��� �� ���) 2.6 x 107 n/sec/cm² (< 0.5 eV)

Maximum 300 mm x 300 mm����������

���������������� > 100 µm

Page 24: Instruments atJ-PARC MLF · 2021. 1. 8. · Village of Neutron Resonance Spin Echo Spectrometers(*) High Resolution Chopper Spectrometer Cold-neutron disk -chopper spectrometer

BL23

http://j-parc.jp/researcher/MatLife/en/instrumentation/ns.html

��������������[email protected]

��������������[email protected]������������������

�������

�������������

��������������Δ ����

��~ �%��������� ���� � �

������� ���������� ���������� ���× �����

����������������Δ ��� �

��~ �%

��� ���� ��� ����������������������� �������������(������) ���˚ ~ ���˚

��������������������������

������ ��������������� �� � ��� � ���������

�������������( ������) ��˚ ~ �˚

������������ ­��� ���������� ������� �/���� ��/�� ���

������ �����������

������������������������������������������� ��������������������� �������������� ������������������������������������(���)��������� ���������������������������������� �������������������������� ������� ������������ �������������������� ���������������������������������������������������������� ����������� ����������� ��� �������� ��������� ����������������������������������������� ������������������� ������������������������������������������ �������� ����������� � ����������� ��������������������������� � ���������� �������� ������������������� � �������� ���� ������������������� �������� ����������������������������� ������������������������������������ ���������

POLANOPolarization Analysis Neutron Spectrometer

Page 25: Instruments atJ-PARC MLF · 2021. 1. 8. · Village of Neutron Resonance Spin Echo Spectrometers(*) High Resolution Chopper Spectrometer Cold-neutron disk -chopper spectrometer

Muon experimental area forMaterials and Life Science Specimen

MuonD1

Detectors of the general-purpose spectrometer, with a vacuum chamber for mini-cryostat installed.

A user is installing a mini-cryostat into the position.

�����������������������������[email protected]������������������

�������

����������������������������������������� �� �������������������������������������������������������� �������������������� � ������������������������� ���������������������������������������������������� �������������� ����������� ������� ������������������ ��������������������������� ���������������� ���������������� � ������������������������������ ������������������������������������������� � ��������������������� ���������(������������������)�

�������������

�������� �������������/ �������� ������� ���������������/ �������������������������������������� ���

������ �������������

�������������������������������� �

�����������������������(����������)������������������

������������

������������(�������������) ���������������������� ���������������

����������

�������������������������������������� ���������������

��������������������������(����������������)

����� ������������ <�����μ�

������������������������������

­���×�����μ+�/ � ���/����������������(�����������)��������×��� �� �����×��� �� ���� ������ �����������������������������������������

���������������(@ ������������������)

Page 26: Instruments atJ-PARC MLF · 2021. 1. 8. · Village of Neutron Resonance Spin Echo Spectrometers(*) High Resolution Chopper Spectrometer Cold-neutron disk -chopper spectrometer

Muon Spectrometer forBasic Science Experiments

MuonD2

������������(�>�����%)���������� ��(���������� � ���������� ����)������ � � ��������������

�����������������������������[email protected]�����������������

�������

�������������� �� ���������������� ����� ����������������������� ����� ����� ������

������������������������������������������������������ �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

�������������

�������� ������������/�������� ������� ��������������/�������������������������������������� ���

������ �������������

�������~����������������������������@��� ����������������������������������������������

������~ ����������������������������@������������������������������� ���� ���������������

���������~����������������������������@�������������������������������������������������

������������������������������

­���×�����μ+�/ � ���/����������������(�����������)��������×���� �� ���

������������ ��×�����μ±/��@ ������/���×�����μ±/��@ ­�����/��

���������� ����������������(@ ������������������)

Page 27: Instruments atJ-PARC MLF · 2021. 1. 8. · Village of Neutron Resonance Spin Echo Spectrometers(*) High Resolution Chopper Spectrometer Cold-neutron disk -chopper spectrometer
Page 28: Instruments atJ-PARC MLF · 2021. 1. 8. · Village of Neutron Resonance Spin Echo Spectrometers(*) High Resolution Chopper Spectrometer Cold-neutron disk -chopper spectrometer

For more information about J-PARC・MLF and the Neutron Beamline User Program at the MLF, please visit our website.

J-PARC ----------- http://j-parc.jp/index.html

MLF -------------- http://j-parc.jp/MatLife/ja/index.html

User’s Office --- http://j-parc.jp/uo/index.html

CROSS------------- http://www.cross-tokai.jp/ja/