重力場を応用した超冷中性子特性の実験的研究

利用引力场进行超冷中子特性的实验研究

• 批准号: 04244102
• 负责人: 宇津呂 雄彦
• 金额: $ 2.56万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1992
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1992 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04244102/
• 关键词: 超冷中性子; 中性子タービン; スーパーミラー; 中性子ボトル; 重力場; ベータ崩壊; 半導体検出器; 冷中性子源

重力場を応用した超冷中性子ボトル実験の開始にあたり、本研究ではまず京大研究炉(KUR)のスーパーミラータービン式超冷中性子発生装置について、液体重水素冷中性子源運転下でのタービン出力中性子の精密測定を行うとともに、さらに出力増強の可能性を検討した。次に、超冷中性子ボトルについては、重力場の効果を考慮したボトルの設計及び特性試験から始めた。即ち、中性子反射ミラーとして、通常の金属単層ミラー、中性子反射臨界速度が大きい多層膜スーパーミラー及び超冷中性子反射損失の最も少ないフォンブリン液膜式ミラーの3通りについて検討した。検討に際し、ボトルの幾何学的配置として、縦型、即ち重力場において垂直縦長のボトルと、横型、即ち水平横長のボトルとについて比較検討した。ボトル内超冷中性子の貯蔵と損失の特性に関する計算機値数解析の結果、液膜ミラーのボトルは、貯蔵中性子の数が少なく、かつ重力場の影響の配慮を最も必要とすることが判った。また、配置については、縦型配置は重力場の影響による超冷中性子損失が生じ易いことが示された。これらの結果、ボトル内面ミラーとして単層ミラーとスーパーミラー、また配置として縦型と横型の条件を選択し、これらの各性能を調べるため、ボトルの配置及びテストセクションを交換できる装置により比較実験を行うこととした。このため、平成4年度内にテストボトル用真空容器及び各種テストセクションを製作した。次年度には、テストボトルによる基礎実験をすすめ、その結果にもとずき本格ボトルの準備に進む計画である。さらに本研究では、超冷中性子崩壊ベータ線の精密側定用大面積シリコン半導体検出器の試作も順調にすすめられた。中性子ミラー型ベータ線検出器を試作し、そのエネルギー特性等を調べたところ、極めて良好な結果が得られた。

在使用重力领域的超冷中子瓶实验开始时，这项研究首先在京都大学研究反应堆（KUR）的超级型涡轮型超冷的涡轮型超冷的中子生成器（KUR）的超级涡轮型超冷中子中子的运行下进行了精确的测量，并在京都大学研究反应堆（KUR）上进行了进一步提高了功能。接下来，对于超冷的中子瓶，我们首先设计和测试重力场的影响。也就是说，研究了三种类型的中子反射镜：一种常规的金属单层镜，一种具有高临界中子反射率的多层超级镜，以及最低的超冷中子反射损失的Fomblin液体膜镜。在调查过程中，我们比较并检查了瓶子，垂直瓶的几何布置，即重力场中的垂直垂直瓶，以及水平或水平瓶。对瓶中超冷中子的特性的计算机值分析表明，液体膜中的瓶子的储存中子较少，需要大多数考虑重力场的影响。此外，关于布置，已经表明，由于重力场的影响，垂直排列可能会导致超冷的中子损失。结果，我们选择了单层镜子和超镜子作为瓶子内镜，以及垂直和水平的布局条件，并检查了这些性能中的每一个，使用允许允许瓶装布局和测试截面的设备进行了比较实验。因此，用于测试瓶和各种测试部分的真空容器是在1992年制造的。明年，我们计划使用测试瓶促进基本实验，并根据结果，我们计划继续准备一个完整的Tozuki瓶。此外，这项研究还成功提出了一个大面积的硅半导体检测器，以用于超冷中子衰变β射线的精确侧。中子镜型β射线检测器是在原型中制造的，并检查了其射线检测器的能量特性，并获得了极好的结果。

项目成果

宇津呂 雄彦 他: "極低エネルギー中性子技術新しい可能性" 日本原子力学会誌. 35巻6号. 8 (1993)

Takehiko Utsuro 等人：“超低能量中子技术的新可能性”，日本原子能学会杂志，第 35 卷，第 6. 8 期（1993 年）。