JPH10332895A - 冷中性子集束装置 - Google Patents
冷中性子集束装置Info
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- JPH10332895A JPH10332895A JP10134773A JP13477398A JPH10332895A JP H10332895 A JPH10332895 A JP H10332895A JP 10134773 A JP10134773 A JP 10134773A JP 13477398 A JP13477398 A JP 13477398A JP H10332895 A JPH10332895 A JP H10332895A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21K—TECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
- G21K1/00—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating
- G21K1/06—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diffraction, refraction or reflection, e.g. monochromators
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21K—TECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
- G21K2201/00—Arrangements for handling radiation or particles
- G21K2201/06—Arrangements for handling radiation or particles using diffractive, refractive or reflecting elements
- G21K2201/068—Arrangements for handling radiation or particles using diffractive, refractive or reflecting elements specially adapted for particle beams
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 屈折光学に基づく冷中性子レンズを実現す
る。 【解決手段】 冷中性子屈折レンズ系は薄肉レンズのア
レイからなる。レンズホルダ１８内に５個の凹レンズ要
素１１がある。レンズ要素１１の数は、各要素１１の中
性子焦点距離に依存する。全焦点距離はｆ＝ｆ0／ｎで
ある。ただし、ｎはアレイ中の要素数であり、ｆ0は単
一レンズの焦点距離である。レンズ材料は小さい負の相
対屈折率ｎ−ｎ0を有する。ただしｎはレンズ材料の屈
折率であり、ｎ0は真空の屈折率（＝１）である。従っ
て、集束要素は、光波長で集光に用いられる通常の凸レ
ンズではなく、凹レンズとなる。好ましい材料は、冷中
性子吸収（本発明の目的では１０オングストロームの中
性子の吸収として規定される）が１０-1バーン以下であ
り、２２００ｍ／ｓｅｃの中性子に対する束縛干渉散乱
断面積が３ｆｍ以上であるものである。
る。 【解決手段】 冷中性子屈折レンズ系は薄肉レンズのア
レイからなる。レンズホルダ１８内に５個の凹レンズ要
素１１がある。レンズ要素１１の数は、各要素１１の中
性子焦点距離に依存する。全焦点距離はｆ＝ｆ0／ｎで
ある。ただし、ｎはアレイ中の要素数であり、ｆ0は単
一レンズの焦点距離である。レンズ材料は小さい負の相
対屈折率ｎ−ｎ0を有する。ただしｎはレンズ材料の屈
折率であり、ｎ0は真空の屈折率（＝１）である。従っ
て、集束要素は、光波長で集光に用いられる通常の凸レ
ンズではなく、凹レンズとなる。好ましい材料は、冷中
性子吸収（本発明の目的では１０オングストロームの中
性子の吸収として規定される）が１０-1バーン以下であ
り、２２００ｍ／ｓｅｃの中性子に対する束縛干渉散乱
断面積が３ｆｍ以上であるものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、中性子ビーム装置
に関し、特に、中性子ビームを集束させる、あるいは、
平行にする（コリメートする）のに用いられる光学系に
関する。
に関し、特に、中性子ビームを集束させる、あるいは、
平行にする（コリメートする）のに用いられる光学系に
関する。
【０００２】
【従来の技術】冷（長波長）中性子源は、分析、商用、
および医療のさまざまなアプリケーションに用いられ
る。冷中性子源（ＣＮ(cold neutron)源ともいう。）
は、２２００ｍ／ｓ以下のオーダーの速度で、一般に
０．２〜１０ｎｍのスペクトルレンジの波長の中性子を
提供する。冷（長波長、すなわち、０．２〜１０ｎｍ）
中性子は、貫通性が高く、大深度の中性子曝露を必要と
するバルクアプリケーションで有用である。ＣＮ放射は
顕微鏡でも用いられるが、分解能は電子顕微鏡やＸ線顕
微鏡より低い。中性子分析における中性子の光学断面積
は原子核によって支配される。これは、電子殻構造によ
って変化を受ける電子ビームやＸ線ビームとは対照的で
ある。従って、中性子ビームは、顕微鏡において異なる
構造的視野を有し、新たな方向を加える。
および医療のさまざまなアプリケーションに用いられ
る。冷中性子源（ＣＮ(cold neutron)源ともいう。）
は、２２００ｍ／ｓ以下のオーダーの速度で、一般に
０．２〜１０ｎｍのスペクトルレンジの波長の中性子を
提供する。冷（長波長、すなわち、０．２〜１０ｎｍ）
中性子は、貫通性が高く、大深度の中性子曝露を必要と
するバルクアプリケーションで有用である。ＣＮ放射は
顕微鏡でも用いられるが、分解能は電子顕微鏡やＸ線顕
微鏡より低い。中性子分析における中性子の光学断面積
は原子核によって支配される。これは、電子殻構造によ
って変化を受ける電子ビームやＸ線ビームとは対照的で
ある。従って、中性子ビームは、顕微鏡において異なる
構造的視野を有し、新たな方向を加える。
【０００３】高いビーム強度を有する中性子ビーム設備
が稼働し始めており、さまざまの重要な新しい貴重なア
プリケーションが期待される。中性子放射化分析は、材
料サンプルに中性子ビームを照射して中性子スピンの性
質を検出するものであるが、広く用いられており、物質
の組成を決定するための重要な技術である。高度に集束
したＣＮビームで、顕微鏡的サンプル、およびサンプル
の顕微鏡的領域を分析することができる。小さい面積に
わたる組成の空間変動が分解される。
が稼働し始めており、さまざまの重要な新しい貴重なア
プリケーションが期待される。中性子放射化分析は、材
料サンプルに中性子ビームを照射して中性子スピンの性
質を検出するものであるが、広く用いられており、物質
の組成を決定するための重要な技術である。高度に集束
したＣＮビームで、顕微鏡的サンプル、およびサンプル
の顕微鏡的領域を分析することができる。小さい面積に
わたる組成の空間変動が分解される。
【０００４】半導体デバイス製造において、ＣＮ源は、
欠陥分析および不純物プロフィール分析のための半導体
結晶構造の非破壊試験に用いられる。半導体結晶におけ
る歪み分布はＣＮ分析により明らかにされ、半導体レー
ザの設計および製造においてデバイス寿命を予測するた
めに用いられる。高い強度を有し高度に集束したビーム
は、これらの分析において空間分解能および検出限界の
両方を改善する。
欠陥分析および不純物プロフィール分析のための半導体
結晶構造の非破壊試験に用いられる。半導体結晶におけ
る歪み分布はＣＮ分析により明らかにされ、半導体レー
ザの設計および製造においてデバイス寿命を予測するた
めに用いられる。高い強度を有し高度に集束したビーム
は、これらの分析において空間分解能および検出限界の
両方を改善する。
【０００５】ＣＮビームは、医療において、異常組織治
療に用いられる。照射時間を短くするため、高いフラッ
クスのビームが好ましく、隣接する健康な組織の被曝を
少なくするには、高度に局所化したビームが有利であ
る。これらおよびその他のアプリケーションにおいて、
いくつかは完全に実現されていないが、ＣＮツールの有
用性は通常、ビームの強度、および、ビーム方向の制
御、すなわち、ＣＮビームを集束させる能力に正比例す
る。現在、原子炉（連続）およびスパレーション（パル
ス）の冷中性子源はいずれも、非常に低いフルエンスし
かない。この事実は、ほとんどのアプリケーションにお
けるＣＮ装置の有用性を強く制限する。
療に用いられる。照射時間を短くするため、高いフラッ
クスのビームが好ましく、隣接する健康な組織の被曝を
少なくするには、高度に局所化したビームが有利であ
る。これらおよびその他のアプリケーションにおいて、
いくつかは完全に実現されていないが、ＣＮツールの有
用性は通常、ビームの強度、および、ビーム方向の制
御、すなわち、ＣＮビームを集束させる能力に正比例す
る。現在、原子炉（連続）およびスパレーション（パル
ス）の冷中性子源はいずれも、非常に低いフルエンスし
かない。この事実は、ほとんどのアプリケーションにお
けるＣＮ装置の有用性を強く制限する。
【０００６】ビームを集束させ中性子フラックス密度を
増大させるため、および、ビームの取り扱いを簡単にす
るために、ＣＮビームレンズ要素が求められてきた。レ
ンズ要素はまた、次の２つの場合に、中性子ビームの角
発散を修正するのにも重要となりうる。第１に、冷中性
子源を導管と整合させる場合である。この場合、発散
を、内部全反射の臨界角と一致させる必要がある。第２
に、ビーム発散が重要な問題となる散乱アプリケーショ
ンの場合である。この場合、レンズは、無限遠補正レン
ズと同様に、ピンホールなどのビーム源からのビーム発
散を縮小するために用いられる。
増大させるため、および、ビームの取り扱いを簡単にす
るために、ＣＮビームレンズ要素が求められてきた。レ
ンズ要素はまた、次の２つの場合に、中性子ビームの角
発散を修正するのにも重要となりうる。第１に、冷中性
子源を導管と整合させる場合である。この場合、発散
を、内部全反射の臨界角と一致させる必要がある。第２
に、ビーム発散が重要な問題となる散乱アプリケーショ
ンの場合である。この場合、レンズは、無限遠補正レン
ズと同様に、ピンホールなどのビーム源からのビーム発
散を縮小するために用いられる。
【０００７】ＣＮビームを集束させるための努力はあま
り実を結んでいない。現在までのところ最もよい結果
は、反射光学系に基づくレンズおよびコリメータであ
る。知られているように、中性子は、さまざまな材料か
らほぼ全反射を受ける。臨界角は一般に非常に大きいた
め、ライトガイド法に基づくビーム方向転換装置が得ら
れる。この種の広く用いられている装置は、キャピラリ
ーガイドのアレイ（Kumakhovレンズともいう。）と、ス
ーパーミラー被覆導管である。キャピラリーは一般にガ
ラスまたはプラスチックであり、キャピラリーの内側を
中性子反射材料（例えばニッケル）で被覆したものであ
る。キャピラリーは、できるだけ多くの線源ビームを捕
捉するように、密に束ねられた平行束状に配列される。
この場合、実際には、線源は複数のビーム源となる。キ
ャピラリーは、束の軸に関して内側に曲げられ、複数の
ビームのそれぞれが共通の焦点に集束する。このような
システムについてさらに詳細には、例えば、 ・米国特許第５，４９７，００８号（発行日：１９９６
年３月５日） ・M. A. Kumakhov and V. A. Sharov, "A neutron len
s", Nature, Vol.357, 4 June 1992, pp.390-393 ・H. Chen et al., "Neutron focusing lens using pol
ycapillary fibers", Appl. Phys. Lett. 64 (16), 18
April 1994, pp.2068-2070 ・Q. F. Xiao et al., "Neutron focusing optic for s
ubmillimeter materials analysis", Rev. Sci. Instru
m. 65 (11), November 1994, pp.3399-3402に記載され
ている。
り実を結んでいない。現在までのところ最もよい結果
は、反射光学系に基づくレンズおよびコリメータであ
る。知られているように、中性子は、さまざまな材料か
らほぼ全反射を受ける。臨界角は一般に非常に大きいた
め、ライトガイド法に基づくビーム方向転換装置が得ら
れる。この種の広く用いられている装置は、キャピラリ
ーガイドのアレイ（Kumakhovレンズともいう。）と、ス
ーパーミラー被覆導管である。キャピラリーは一般にガ
ラスまたはプラスチックであり、キャピラリーの内側を
中性子反射材料（例えばニッケル）で被覆したものであ
る。キャピラリーは、できるだけ多くの線源ビームを捕
捉するように、密に束ねられた平行束状に配列される。
この場合、実際には、線源は複数のビーム源となる。キ
ャピラリーは、束の軸に関して内側に曲げられ、複数の
ビームのそれぞれが共通の焦点に集束する。このような
システムについてさらに詳細には、例えば、 ・米国特許第５，４９７，００８号（発行日：１９９６
年３月５日） ・M. A. Kumakhov and V. A. Sharov, "A neutron len
s", Nature, Vol.357, 4 June 1992, pp.390-393 ・H. Chen et al., "Neutron focusing lens using pol
ycapillary fibers", Appl. Phys. Lett. 64 (16), 18
April 1994, pp.2068-2070 ・Q. F. Xiao et al., "Neutron focusing optic for s
ubmillimeter materials analysis", Rev. Sci. Instru
m. 65 (11), November 1994, pp.3399-3402に記載され
ている。
【０００８】中性子光学は、中性子ビームの集束を除く
（拡大する）のにも重要である。中性子小散乱の例は、
２次元中性子検出器の固定された（そして光学的には小
さくない）空間分解能によって分解能が制限される場合
である。検出器の面で信号の空間変動を最適化するため
に拡大レンズを用いることが可能である。
（拡大する）のにも重要である。中性子小散乱の例は、
２次元中性子検出器の固定された（そして光学的には小
さくない）空間分解能によって分解能が制限される場合
である。検出器の面で信号の空間変動を最適化するため
に拡大レンズを用いることが可能である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上記の文献に記載され
ている装置、およびその他の、すれすれの入射角の中性
子の反射に基づく集束装置は、一般に製造が困難かつ高
価である。さらに、おそらくはより重要なことである
が、既に低フラックスの線源ビームのかなりの部分が、
キャピラリー間の未使用空間によって失われるため、上
記のような従来の装置は非効率的である。キャピラリー
の壁の厚さが０で、キャピラリーが六方最密形に配列さ
れるという理想モデルでも、間隙空間による損失は９．
３％であるが、壁の厚さおよび内壁反射被覆の厚さを考
慮に入れると（典型的な壁の厚さは理想直径（ＯＤ）の
少なくとも２０％である。）、間隙損失は５０％近くに
なる。この大きい損失ファクタは、屈折光学レンズであ
れば除去することが可能であろうが、現在までのところ
そのようなレンズは存在しない。
ている装置、およびその他の、すれすれの入射角の中性
子の反射に基づく集束装置は、一般に製造が困難かつ高
価である。さらに、おそらくはより重要なことである
が、既に低フラックスの線源ビームのかなりの部分が、
キャピラリー間の未使用空間によって失われるため、上
記のような従来の装置は非効率的である。キャピラリー
の壁の厚さが０で、キャピラリーが六方最密形に配列さ
れるという理想モデルでも、間隙空間による損失は９．
３％であるが、壁の厚さおよび内壁反射被覆の厚さを考
慮に入れると（典型的な壁の厚さは理想直径（ＯＤ）の
少なくとも２０％である。）、間隙損失は５０％近くに
なる。この大きい損失ファクタは、屈折光学レンズであ
れば除去することが可能であろうが、現在までのところ
そのようなレンズは存在しない。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の発明者は、屈折
光学に基づく冷中性子レンズを製造することに成功し
た。このレンズは、３〜３００個の薄い集束レンズ要素
を用いて冷中性子ビームを屈折させ効果的に集束させる
複合システムである。屈折光学を用いることにより、既
知の屈折レンズ設計原理および標準的な設計ソフトウェ
アを使用することが可能となる。この屈折光学レンズ
は、従来技術のほとんどの一般的な反射レンズに固有の
大きい間隙損失を除去し、また、屈折レンズの吸収によ
る損失はあるが、それは他の既知のＣＮレンズ装置に固
有の損失よりもずっと小さい。本発明による新しい中性
子レンズは、既存のＣＮアプリケーション（そのうちの
いくつかについては既に述べた。）で使用可能である。
さらに、本発明による中性子レンズは、光学顕微鏡の設
計で用いられるのと同様の屈折原理に基づく新たな形式
の中性子顕微鏡にも使用可能である。
光学に基づく冷中性子レンズを製造することに成功し
た。このレンズは、３〜３００個の薄い集束レンズ要素
を用いて冷中性子ビームを屈折させ効果的に集束させる
複合システムである。屈折光学を用いることにより、既
知の屈折レンズ設計原理および標準的な設計ソフトウェ
アを使用することが可能となる。この屈折光学レンズ
は、従来技術のほとんどの一般的な反射レンズに固有の
大きい間隙損失を除去し、また、屈折レンズの吸収によ
る損失はあるが、それは他の既知のＣＮレンズ装置に固
有の損失よりもずっと小さい。本発明による新しい中性
子レンズは、既存のＣＮアプリケーション（そのうちの
いくつかについては既に述べた。）で使用可能である。
さらに、本発明による中性子レンズは、光学顕微鏡の設
計で用いられるのと同様の屈折原理に基づく新たな形式
の中性子顕微鏡にも使用可能である。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の原理を実証するため、図
１に概略を示すように配置された薄肉レンズの列（アレ
イ）からなるＣＮ屈折レンズ系を構成した。図では、レ
ンズホルダ１８内に５個の凹レンズ要素１１が示されて
いる。１次のオーダーまでで、所望の全焦点距離に対し
て、レンズ要素の数は、各要素の中性子焦点距離に依存
する。全焦点距離はｆ＝ｆ0／ｎである。ただし、ｎは
アレイ中の要素数であり、ｆ0は単一レンズの焦点距離
である。また、設計の際に考慮すべきなのは、各要素の
中性子吸収である。ｎ個の要素による全吸収が、システ
ム設計に対する許容範囲内にあるようにする。以下で説
明するように、適当な材料の選択により、全吸収は、適
度な限界内にとどめることができる。
１に概略を示すように配置された薄肉レンズの列（アレ
イ）からなるＣＮ屈折レンズ系を構成した。図では、レ
ンズホルダ１８内に５個の凹レンズ要素１１が示されて
いる。１次のオーダーまでで、所望の全焦点距離に対し
て、レンズ要素の数は、各要素の中性子焦点距離に依存
する。全焦点距離はｆ＝ｆ0／ｎである。ただし、ｎは
アレイ中の要素数であり、ｆ0は単一レンズの焦点距離
である。また、設計の際に考慮すべきなのは、各要素の
中性子吸収である。ｎ個の要素による全吸収が、システ
ム設計に対する許容範囲内にあるようにする。以下で説
明するように、適当な材料の選択により、全吸収は、適
度な限界内にとどめることができる。
【００１２】中性子屈折率は、レンズの材料の原子核の
みの性質である。一般に、原子核の小さい（すなわち、
原子量の小さい元素の）材料のほうが有効である。この
ような元素の同位体も使用可能である。
みの性質である。一般に、原子核の小さい（すなわち、
原子量の小さい元素の）材料のほうが有効である。この
ような元素の同位体も使用可能である。
【００１３】図１で、レンズ要素は両凹形として図示さ
れているが、平凹要素も使用可能である。これは、与え
られた焦点距離に対して、要素数が２倍になってしまう
代わりに、レンズ材料の処理を簡単化する可能性があ
る。また、レンズ要素は、放物形として図示されている
が、他の凹形状（例えば球面）も同様に使用可能であ
る。円柱形状により１次元集束も実現される。レンズ要
素の半径Ｒは適度に小さく、２５〜５０ｍｍの範囲が好
ましい。レンズの厚さ（レンズ軸上で測定し図１の寸法
ｘで示されるもの）もまたなるべく小さくして、各レン
ズ要素を通るビームの光路を最小にするとともに吸収損
失を最小にする。中性子の集束を除く（拡大する）に
は、凸形状を使用可能である。
れているが、平凹要素も使用可能である。これは、与え
られた焦点距離に対して、要素数が２倍になってしまう
代わりに、レンズ材料の処理を簡単化する可能性があ
る。また、レンズ要素は、放物形として図示されている
が、他の凹形状（例えば球面）も同様に使用可能であ
る。円柱形状により１次元集束も実現される。レンズ要
素の半径Ｒは適度に小さく、２５〜５０ｍｍの範囲が好
ましい。レンズの厚さ（レンズ軸上で測定し図１の寸法
ｘで示されるもの）もまたなるべく小さくして、各レン
ズ要素を通るビームの光路を最小にするとともに吸収損
失を最小にする。中性子の集束を除く（拡大する）に
は、凸形状を使用可能である。
【００１４】説明を簡単にするため、図１のレンズは５
個の単純な凹レンズ要素として図示されている。本発明
を実証するために実際に用いた系では、３０個のＭｇＦ
2結晶両凹レンズ要素を１列にして用いた。ここで説明
するレンズでは、レンズ材料は小さい負の相対屈折率ｎ
−ｎ0を有する。ただしｎは屈折率であり、ｎ0は真空の
屈折率（公称１）である。従って、集束要素は、光波長
で集光に用いられる通常の凸レンズではなく、凹レンズ
となる。凹レンズ要素は、対称形であり、直径ｄは２５
ｍｍ、半径Ｒは２５ｍｍ、エッジフラットｔは０．５ｍ
ｍ、焦点距離ｆ 0は１５０ｍであった。レンズ全体は、
１０オングストロームでの冷中性子源を用いた場合、焦
点距離は５ｍであった。実証系のレンズ要素は、図示の
ようにエッジフラットｔで支持された。
個の単純な凹レンズ要素として図示されている。本発明
を実証するために実際に用いた系では、３０個のＭｇＦ
2結晶両凹レンズ要素を１列にして用いた。ここで説明
するレンズでは、レンズ材料は小さい負の相対屈折率ｎ
−ｎ0を有する。ただしｎは屈折率であり、ｎ0は真空の
屈折率（公称１）である。従って、集束要素は、光波長
で集光に用いられる通常の凸レンズではなく、凹レンズ
となる。凹レンズ要素は、対称形であり、直径ｄは２５
ｍｍ、半径Ｒは２５ｍｍ、エッジフラットｔは０．５ｍ
ｍ、焦点距離ｆ 0は１５０ｍであった。レンズ全体は、
１０オングストロームでの冷中性子源を用いた場合、焦
点距離は５ｍであった。実証系のレンズ要素は、図示の
ようにエッジフラットｔで支持された。
【００１５】光学の当業者には理解されるように、本発
明を実証するのに用いたレンズは比較的簡単な構成であ
り、中性子光学に最適化した場合、少ない集束要素しか
必要としない。さらに、商用装置のレンズ設計では、さ
まざまな種類のレンズ要素（例えば、集束要素および拡
大要素）により、大開口を提供し、歪みおよび色収差を
縮小することが可能である。集束と色収差の間のトレー
ドオフを考慮して、相異なる中性子屈折率（正負とも）
のレンズ要素、すなわち、相異なる材料のレンズ要素も
使用可能である。重力による歪みは、中性子光学では周
知の効果であり、最適なレンズ設計では重力効果を考慮
に入れることになる。現在の望遠鏡設計と同様に、移動
可能なレンズを用いて信号に対する適応的調整を行うこ
とも可能である。以上およびその他の考察から、商用実
施例におけるレンズの数は広範囲（例えば３〜３００個
の要素）に広がりうるが、一般には、集束要素の数は小
さい範囲（例えば３〜３０個の要素）に入る。
明を実証するのに用いたレンズは比較的簡単な構成であ
り、中性子光学に最適化した場合、少ない集束要素しか
必要としない。さらに、商用装置のレンズ設計では、さ
まざまな種類のレンズ要素（例えば、集束要素および拡
大要素）により、大開口を提供し、歪みおよび色収差を
縮小することが可能である。集束と色収差の間のトレー
ドオフを考慮して、相異なる中性子屈折率（正負とも）
のレンズ要素、すなわち、相異なる材料のレンズ要素も
使用可能である。重力による歪みは、中性子光学では周
知の効果であり、最適なレンズ設計では重力効果を考慮
に入れることになる。現在の望遠鏡設計と同様に、移動
可能なレンズを用いて信号に対する適応的調整を行うこ
とも可能である。以上およびその他の考察から、商用実
施例におけるレンズの数は広範囲（例えば３〜３００個
の要素）に広がりうるが、一般には、集束要素の数は小
さい範囲（例えば３〜３０個の要素）に入る。
【００１６】レンズ要素に用いられる材料は、中性子吸
収の低い材料であり、その例を以下の表に掲げる。これ
らの材料は、性能示数（ＦＯＭ）で順序づけられてい
る。この性能示数は、束縛干渉性散乱長(bound coheren
t scattering length)ｂc（単位はフェムトメートル
（ｆｍ））の、吸収散乱断面積σa（単位はバーン（＝
１００ｆｍ2）に対する比である。ｂcおよびσaはいず
れも、２２００ｍ／ｓｅｃの熱中性子に対して測定した
ものである。同位体（アスタリスク（＊）で示す。）の
場合、ＦＯＭには、自然存在比に対する同位体純度（こ
れは、記載した断面積を達成するのに必要である。）の
１０分の１を乗じてある。表には、ｂc＞５ｆｍ、σa＜
０．１バーン、存在比＞５％（原子量（ＡＷ）＞４０の
場合）、およびＦＯＭ＞１０の核種のみを含めている。
非干渉性散乱長ｂcが０．１ｆｍより大きい材料は、プ
ラス記号（＋）で示している。このような材料は、偏極
中性子での使用には適さない可能性がある。中性子屈折
率ｎは、束縛干渉性散乱断面積(bound coherent scatte
ring cross section)から、ｎ−１＝−（４π／２ｋ2）
ρｂcとして導出される。この式で、ｋ＝２π／λであ
り、λは中性子の波長であり、ρは材料内の原子核の密
度である。
収の低い材料であり、その例を以下の表に掲げる。これ
らの材料は、性能示数（ＦＯＭ）で順序づけられてい
る。この性能示数は、束縛干渉性散乱長(bound coheren
t scattering length)ｂc（単位はフェムトメートル
（ｆｍ））の、吸収散乱断面積σa（単位はバーン（＝
１００ｆｍ2）に対する比である。ｂcおよびσaはいず
れも、２２００ｍ／ｓｅｃの熱中性子に対して測定した
ものである。同位体（アスタリスク（＊）で示す。）の
場合、ＦＯＭには、自然存在比に対する同位体純度（こ
れは、記載した断面積を達成するのに必要である。）の
１０分の１を乗じてある。表には、ｂc＞５ｆｍ、σa＜
０．１バーン、存在比＞５％（原子量（ＡＷ）＞４０の
場合）、およびＦＯＭ＞１０の核種のみを含めている。
非干渉性散乱長ｂcが０．１ｆｍより大きい材料は、プ
ラス記号（＋）で示している。このような材料は、偏極
中性子での使用には適さない可能性がある。中性子屈折
率ｎは、束縛干渉性散乱断面積(bound coherent scatte
ring cross section)から、ｎ−１＝−（４π／２ｋ2）
ρｂcとして導出される。この式で、ｋ＝２π／λであ
り、λは中性子の波長であり、ρは材料内の原子核の密
度である。
【００１７】
【表１】
【００１８】この表からわかるように、これらの材料の
性能示数は、吸収損失によって支配される。例えば、マ
グネシウムは、中性子に対する好ましい屈折率を有する
が、損失が大きいため、ＦＯＭは大きくはない。ＭｇＦ
2を用いて本発明を実証することができたが、よりよい
選択を上の表から行うことも可能である。炭素は、ダイ
ヤモンドまたはグラファイトの形で用いることが可能で
ある。炭素と酸素の組合せを、炭化水素の形で（例えば
ベンゼン結晶）用いることが可能である。窒素およびフ
ッ素を炭化水素で用いることが可能である。ベリリウム
は、単体で、または酸化物もしくは窒化物として用いる
ことが可能である。フッ素は上記のようにＭｇＦ2とし
て用いることが可能である。酸素および窒素は、酸化物
または窒化物（例えばＭｇＯ）として用いることが可能
である。
性能示数は、吸収損失によって支配される。例えば、マ
グネシウムは、中性子に対する好ましい屈折率を有する
が、損失が大きいため、ＦＯＭは大きくはない。ＭｇＦ
2を用いて本発明を実証することができたが、よりよい
選択を上の表から行うことも可能である。炭素は、ダイ
ヤモンドまたはグラファイトの形で用いることが可能で
ある。炭素と酸素の組合せを、炭化水素の形で（例えば
ベンゼン結晶）用いることが可能である。窒素およびフ
ッ素を炭化水素で用いることが可能である。ベリリウム
は、単体で、または酸化物もしくは窒化物として用いる
ことが可能である。フッ素は上記のようにＭｇＦ2とし
て用いることが可能である。酸素および窒素は、酸化物
または窒化物（例えばＭｇＯ）として用いることが可能
である。
【００１９】結晶材料は、ブラッグ反射から離れた一般
に低い散漫散乱のため、好ましい。非干渉性散乱断面積
が小さい核種もまた低い散漫散乱を示し、偏極中性子源
を用いた系に特に適していると考えられる。
に低い散漫散乱のため、好ましい。非干渉性散乱断面積
が小さい核種もまた低い散漫散乱を示し、偏極中性子源
を用いた系に特に適していると考えられる。
【００２０】既に指摘したように、本発明の材料では、
中性子に対する負の屈折率により、集束レンズ要素は凹
形になる。これは、吸収によって支配される光学系では
重要な利点である。その理由は、中性子ビームのうち光
軸付近を通る部分がほとんど減衰されないので、ビーム
を集束させる目的と一致しているためである。レンズの
焦点面におけるフラックスプロフィールは、必要に応じ
て、焦点に集中する。
中性子に対する負の屈折率により、集束レンズ要素は凹
形になる。これは、吸収によって支配される光学系では
重要な利点である。その理由は、中性子ビームのうち光
軸付近を通る部分がほとんど減衰されないので、ビーム
を集束させる目的と一致しているためである。レンズの
焦点面におけるフラックスプロフィールは、必要に応じ
て、焦点に集中する。
【００２１】上記の表の材料は単なる例示である。多く
の他の材料も使用可能である。それほど好適ではない
が、薄い壁のガラスまたはプラスチックのレンズ形の容
器内の液体を用いることも可能である。このような液体
の例には、Ｈ2Ｏ、アルコール、および、ＨＦ、Ｈ2ＣＯ
3のような酸がある。
の他の材料も使用可能である。それほど好適ではない
が、薄い壁のガラスまたはプラスチックのレンズ形の容
器内の液体を用いることも可能である。このような液体
の例には、Ｈ2Ｏ、アルコール、および、ＨＦ、Ｈ2ＣＯ
3のような酸がある。
【００２２】上記の材料の同位体も使用可能である。例
えば、重水素化ベンゼンは、相対的に高い性能示数を有
する。波長範囲０．２〜１０ｎｍの中性子に対する共鳴
断面積を有する核種（例えば113Ｃｄ）を用いることに
より良好な性質を得ることも可能である。
えば、重水素化ベンゼンは、相対的に高い性能示数を有
する。波長範囲０．２〜１０ｎｍの中性子に対する共鳴
断面積を有する核種（例えば113Ｃｄ）を用いることに
より良好な性質を得ることも可能である。
【００２３】本発明に好ましい材料は、冷中性子吸収
（本発明の目的では１０オングストロームの中性子の吸
収として規定される）が１０-1バーン以下であり、２２
００ｍ／ｓｅｃの中性子に対する束縛干渉散乱断面積が
３ｆｍ以上であるものである。また、好ましい材料は、
上記の表で用いた性能示数によって、２２００ｍ／ｓｅ
ｃの中性子を用いて測定した中性子吸収に対する束縛干
渉性散乱断面積の比が１０-1ｆｍ-1より大きい（好まし
くは１ｆｍ-1より大きい）材料として、定義することも
可能である。
（本発明の目的では１０オングストロームの中性子の吸
収として規定される）が１０-1バーン以下であり、２２
００ｍ／ｓｅｃの中性子に対する束縛干渉散乱断面積が
３ｆｍ以上であるものである。また、好ましい材料は、
上記の表で用いた性能示数によって、２２００ｍ／ｓｅ
ｃの中性子を用いて測定した中性子吸収に対する束縛干
渉性散乱断面積の比が１０-1ｆｍ-1より大きい（好まし
くは１ｆｍ-1より大きい）材料として、定義することも
可能である。
【００２４】図１のレンズを用いた代表的なシステムを
図２に示す。図示のように、冷中性子源１２は、ピンホ
ール１３、開口１４、およびレンズアレイ１７を有す
る。サンプル１５は、図示のように焦点に配置すること
が可能であり、あるいは、当業者に周知のようにレンズ
の前に配置することが可能である。散乱された中性子ビ
ームを検出する装置は１６に示されている。屈折レンズ
１１を除いては、これらのすべての要素はこの技術分野
で標準的なものであり、例えば上記のKumakhovレンズ系
のような反射系で用いられているものである。
図２に示す。図示のように、冷中性子源１２は、ピンホ
ール１３、開口１４、およびレンズアレイ１７を有す
る。サンプル１５は、図示のように焦点に配置すること
が可能であり、あるいは、当業者に周知のようにレンズ
の前に配置することが可能である。散乱された中性子ビ
ームを検出する装置は１６に示されている。屈折レンズ
１１を除いては、これらのすべての要素はこの技術分野
で標準的なものであり、例えば上記のKumakhovレンズ系
のような反射系で用いられているものである。
【００２５】上記のシステムは、１０オングストローム
中性子ビームを集束させ、ピンホール光学系に比べて２
０倍以上の利得を提供することが可能である。利得は、
レンズを用いずに、すなわち、コリメーティングピンホ
ールあるいはスリットを用いて得られる強度と比較し
た、焦点における強度として定義される。本発明の目的
は、屈折レンズによって得られる利得が少なくとも２で
ある場合に達成される。
中性子ビームを集束させ、ピンホール光学系に比べて２
０倍以上の利得を提供することが可能である。利得は、
レンズを用いずに、すなわち、コリメーティングピンホ
ールあるいはスリットを用いて得られる強度と比較し
た、焦点における強度として定義される。本発明の目的
は、屈折レンズによって得られる利得が少なくとも２で
ある場合に達成される。
【００２６】
【発明の効果】以上述べたごとく、本発明によれば、屈
折光学に基づく冷中性子レンズが実現される。屈折光学
を用いることにより、既知の屈折レンズ設計原理および
標準的な設計ソフトウェアを使用することが可能とな
る。この屈折光学レンズは、従来技術のほとんどの一般
的な反射レンズに固有の大きい間隙損失を除去し、ま
た、屈折レンズの吸収による損失はあるが、それは他の
既知のＣＮレンズ装置に固有の損失よりもずっと小さ
い。
折光学に基づく冷中性子レンズが実現される。屈折光学
を用いることにより、既知の屈折レンズ設計原理および
標準的な設計ソフトウェアを使用することが可能とな
る。この屈折光学レンズは、従来技術のほとんどの一般
的な反射レンズに固有の大きい間隙損失を除去し、ま
た、屈折レンズの吸収による損失はあるが、それは他の
既知のＣＮレンズ装置に固有の損失よりもずっと小さ
い。
【図１】本発明の原理によって構成された多要素レンズ
の概略図である。
の概略図である。
【図２】図１のレンズを用いた冷中性子集束システムの
概略図である。
概略図である。
１１ 凹レンズ要素 １２ 冷中性子源 １３ ピンホール １４ 開口 １５ サンプル １６ 検出装置 １７ レンズアレイ １８ レンズホルダ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 596077259 600 Ｍｏｕｎｔａｉｎ Ａｖｅｎｕｅ, Ｍｕｒｒａｙ Ｈｉｌｌ， Ｎｅｗ Ｊｅ ｒｓｅｙ 07974−0636Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 ピーター レデル ガンメル アメリカ合衆国，07041 ニュージャージ ー，ミルバーン，ホワイティンガム テラ ス 58 (72)発明者 エリック ディー．イザークス アメリカ合衆国，07078 ニュージャージ ー，ショート ヒルズ，パーク ロード 16 (72)発明者 フィリップ モス プラッツマン アメリカ合衆国，07078 ニュージャージ ー，ショート ヒルズ，アディソン ドラ イブ 80
Claims (19)
- 【請求項１】 ０．２〜１０ｎｍの範囲の波長を有する
中性子ビームを放出する中性子ビーム源と、 前記中性子ビームを屈折させることによって中性子を集
束させる集束手段とからなる冷中性子集束装置におい
て、 前記集束手段は屈折レンズからなり、 前記中性子ビーム源と前記屈折レンズは、前記中性子ビ
ームが前記屈折レンズを通ることにより屈折して集束す
るように配置されることを特徴とする冷中性子集束装
置。 - 【請求項２】 前記中性子ビームは２以上の利得で集束
することを特徴とする請求項１に記載の装置。 - 【請求項３】 前記屈折レンズは、２２００ｍ／ｓｅｃ
の中性子を用いて測定した中性子吸収が１０-1バーン以
下の材料からなることを特徴とする請求項２に記載の装
置。 - 【請求項４】 前記屈折レンズは、２２００ｍ／ｓｅｃ
の中性子を用いて測定した束縛干渉性散乱断面積が３．
０ｆｍ以上の材料からなることを特徴とする請求項２に
記載の装置。 - 【請求項５】 前記屈折レンズは、２２００ｍ／ｓｅｃ
の中性子を用いて測定した束縛干渉性散乱断面積の中性
子吸収に対する比が１０-1以上の材料からなることを特
徴とする請求項２に記載の装置。 - 【請求項６】 前記屈折レンズは３〜３００個のレンズ
要素からなることを特徴とする請求項１に記載の装置。 - 【請求項７】 前記レンズ要素は集束レンズ要素からな
り、該集束レンズ要素は凹レンズ要素からなることを特
徴とする請求項６に記載の装置。 - 【請求項８】 前記集束レンズ要素のうちの少なくとも
いくつかは両凹レンズ要素であることを特徴とする請求
項７に記載の装置。 - 【請求項９】 前記レンズ要素は円柱レンズ要素からな
ることを特徴とする請求項６に記載の装置。 - 【請求項１０】 前記レンズ要素は拡大レンズ要素から
なり、該拡大レンズ要素のうちの少なくともいくつかは
凸レンズ要素からなることを特徴とする請求項６に記載
の装置。 - 【請求項１１】 前記レンズ要素のレンズ材料の１つ以
上の構成元素は、Ｏ、Ｎ、Ｈ、Ｃ、Ｂｅ、Ｆ、およびＭ
ｇからなる群から選択されることを特徴とする請求項６
に記載の装置。 - 【請求項１２】 前記レンズ要素のうちの少なくとも１
つのレンズ材料はＭｇＦ2からなることを特徴とする請
求項６に記載の装置。 - 【請求項１３】 前記レンズ要素は相異なる中性子屈折
率を有する相異なる材料からなることを特徴とする請求
項６に記載の装置。 - 【請求項１４】 前記中性子ビームの中性子は偏極中性
子からなることを特徴とする請求項１に記載の装置。 - 【請求項１５】 前記中性子ビームの中性子は偏極して
いない中性子からなることを特徴とする請求項１に記載
の装置。 - 【請求項１６】 前記中性子源は連続ビーム中性子源で
あることを特徴とする請求項１に記載の装置。 - 【請求項１７】 前記中性子源はパルスビーム中性子源
であることを特徴とする請求項１に記載の装置。 - 【請求項１８】 ０．２〜１０ｎｍの範囲の波長を有す
る中性子ビームを放出する中性子ビーム源と、 前記中性子ビームを屈折させることによって中性子を屈
折させる屈折レンズとからなる冷中性子屈折装置におい
て、 前記中性子ビーム源と前記屈折レンズは、前記中性子ビ
ームが前記屈折レンズを通ることにより屈折するように
配置されることを特徴とする冷中性子屈折装置。 - 【請求項１９】 前記中性子ビームは１より大きい利得
で屈折することを特徴とする請求項１８に記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/859781 | 1997-05-19 | ||
| US08/859,781 US5880478A (en) | 1997-05-19 | 1997-05-19 | Compound refractive lenses for low energy neutrons |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10332895A true JPH10332895A (ja) | 1998-12-18 |
| JP3597044B2 JP3597044B2 (ja) | 2004-12-02 |
Family
ID=25331698
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13477398A Expired - Fee Related JP3597044B2 (ja) | 1997-05-19 | 1998-05-18 | 冷中性子集束装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5880478A (ja) |
| EP (1) | EP0880145B1 (ja) |
| JP (1) | JP3597044B2 (ja) |
| DE (1) | DE69807573T2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000314799A (ja) * | 1999-03-01 | 2000-11-14 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | Ｘ線レンズ及びその製造方法 |
| JP2007128681A (ja) * | 2005-11-01 | 2007-05-24 | Japan Atomic Energy Agency | 中性子偏極装置 |
| JP2011053096A (ja) * | 2009-09-02 | 2011-03-17 | Japan Atomic Energy Agency | 中性子光学素子 |
| KR101696250B1 (ko) * | 2015-09-03 | 2017-01-16 | 한국원자력연구원 | 다중 비구면 미러를 이용한 집속형 중성자 유도관 |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3400670B2 (ja) * | 1997-03-03 | 2003-04-28 | 理化学研究所 | 中性子ビームの制御方法及び制御装置 |
| US5949840A (en) * | 1998-11-25 | 1999-09-07 | The Regents Of The University Of California | Neutron guide |
| JP3048569B1 (ja) * | 1999-03-08 | 2000-06-05 | 理化学研究所 | 中性子ビ―ム制御装置及び中性子エネルギ―測定装置 |
| US6269145B1 (en) * | 1999-05-07 | 2001-07-31 | Adelphi Technology, Inc. | Compound refractive lens for x-rays |
| US7085203B2 (en) * | 2000-03-03 | 2006-08-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical head with defocusing correction and spherical aberration correction |
| US6765197B2 (en) * | 2000-09-27 | 2004-07-20 | Adelphi Technology Inc. | Methods of imaging, focusing and conditioning neutrons |
| WO2003034797A1 (en) * | 2001-09-17 | 2003-04-24 | Adelphi Technnoloy, Inc. | X ray and neutron imaging |
| US7177389B2 (en) * | 2004-01-09 | 2007-02-13 | Adelphi Technology | X-ray tomography and laminography |
| WO2015111586A1 (ja) | 2014-01-22 | 2015-07-30 | 日本軽金属株式会社 | フッ化マグネシウム焼結体の製造方法、中性子モデレータの製造方法及び中性子モデレータ |
| US9887087B1 (en) * | 2014-07-08 | 2018-02-06 | Michael Keith Fuller | Semiconductor and other materials by thermal neutron transmutation |
| FR3031228B1 (fr) * | 2014-12-29 | 2017-02-03 | Valeri Nesvijevski | Procede de fabrication d'un reflecteur de neutrons et reflecteur de neutrons obtenu par un tel procede |
| WO2017014230A1 (ja) * | 2015-07-21 | 2017-01-26 | 日本軽金属株式会社 | フッ化マグネシウム焼結体、フッ化マグネシウム焼結体の製造方法、中性子モデレータ及び中性子モデレータの製造方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1988001428A1 (en) * | 1986-08-15 | 1988-02-25 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Or | Instrumentation for conditioning x-ray or neutron beams |
| US5028789A (en) * | 1989-08-25 | 1991-07-02 | General Atomics | System and apparatus for neutron radiography |
| US5167912A (en) * | 1990-07-31 | 1992-12-01 | Ovonic Synthetic Materials Company, Inc. | Neutron reflecting supermirror structure |
| US5497008A (en) * | 1990-10-31 | 1996-03-05 | X-Ray Optical Systems, Inc. | Use of a Kumakhov lens in analytic instruments |
| US5658233A (en) * | 1995-09-19 | 1997-08-19 | Battelle Memorial Institute | Neutron capture therapy with deep tissue penetration using capillary neutron focusing |
-
1997
- 1997-05-19 US US08/859,781 patent/US5880478A/en not_active Expired - Lifetime
-
1998
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| JP2000314799A (ja) * | 1999-03-01 | 2000-11-14 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | Ｘ線レンズ及びその製造方法 |
| JP2007128681A (ja) * | 2005-11-01 | 2007-05-24 | Japan Atomic Energy Agency | 中性子偏極装置 |
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| KR101696250B1 (ko) * | 2015-09-03 | 2017-01-16 | 한국원자력연구원 | 다중 비구면 미러를 이용한 집속형 중성자 유도관 |
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