(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中性子反射面を有する第一プレートが前記第一プレートよりもより厚いキャリアプレートに接着される過程における中性子ガイド平面の製造方法であって、以下の工程：
−前記第一プレートを、前記第一プレートの前記中性子反射面が基面に位置するように少なくともほぼ10-5ラジアン程度の大きさの平坦度を有する基面上に置き、
−前記第一プレートを真空吸引により前記基面に付着させ、
−前記第一プレートが真空吸引により前記基面に付着する間に、前記キャリアプレートをその中性子反射面とは反対の面において前記第一プレートに接着させること
を特徴とする方法。
【請求項２】
前記第一プレートが0.5〜6 mmの厚さを有し、前記キャリアプレートが10〜25 mmの厚さを有する請求項１に記載の製法。
【請求項３】
前記中性子反射層を担持する前記第一プレートの大部分がフロート／ボロフロートガラスであり、前記キャリアプレートの前記材料がフロート／ボロフロートガラスである請求項１又は２に記載の製法。
【請求項４】
前記中性子反射層を担持する前記第一プレートの大部分がシリコンであり、前記キャリアプレートの材料がボークロンガラスである請求項１又は２に記載の製法。
【請求項５】
前記中性子反射層を担持する前記第一プレートの大部分がフロート／ボロフロートガラスであり、前記キャリアプレートの材料がスチールである請求項１又は２に記載の製法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の主題は、多層中性子ガイドの側壁を構成する平面の製造方法である。この製造方法の過程において、公知の製造方法により製造される、好適には多層構造の、中性子反射めっきによって中性子を反射するのに適切なしかるべき材料が、特徴として10-5ラジアンよりも大きい、極端な平坦度の基面に固定される。それから、前記中性子反射薄板よりも著しく薄いキャリアプレートが中性子反射薄板の反対側、すなわち中性子反射層とは反対側に接着される。
【背景技術】
【０００２】
現代の中性子物理の慣習において、散乱や吸収中性子の損失が少ないことを特徴とする効率的な中性子ガイドは、多層スーパーミラー面を備えている。散乱損失の明確な原因は、ガイド面の表面の平坦度が十分ではないことである。こうした特徴は、たとえば、K.Soyama、M.Suzuki、T.Hazawa、A.Moriai、N.Minakawa及びY.Ishii（319-1195 日本国茨城県那珂郡東海村、日本原子力研究所、中性子科学研究センター）の著者による、Physica B- Condensed Matter vol. 311. (2002) pp. 130.-137.に示されているイオン研磨法によって一様に改善されている。同様の製造方法の適用が、日本の京都大学原子炉の研究レポートに示されていた。この製造方法により、不十分な平坦度を示す、先に製造された中性子反射面の平坦度を改善しようとしている。この中性子損失率の報告データは、イオン研磨処理されていない中性子ミラーをもって得られたデータよりも好意的ではあるが、結果として生じた表面の散乱特性は、イオン研磨法に多大なコストが掛かるにもかかわらず、最善からは程遠いものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、より高い中性子収率とより少ない散乱損失を提供する、より良い表面平坦度を有する中性子ガイドスーパーミラーを作り出すことである。本発明のさらなる目的は、現在の中性子ガイド製品の製造コストに比べて中性子ガイドの製造コストを削減することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の考えは、中性子反射層が真空吸引によって基面に固定され、この真空固定の過程で、キャリアプレートが中性子反射面とは反対の多層被覆板のもう一方側に接着される場合に、多層被覆面の内側にある基面と同様の平坦度の中性子反射面を開発するという発想に基づいているため、真空吸引により提供される非常に優れた表面平坦度は、接着剤の結合及び真空固定の除去が終わっても恒久的に維持される。
【０００５】
したがって、中性子ガイド平面の製造方法は、中性子反射面を有する第一プレートが同第一プレートよりもより厚いキャリアプレートに接着される過程において提供され、以下の工程が行われる：
−第一プレートを、同第一プレートの中性子反射面が基面に位置するように、少なくともほぼ10-5ラジアン程度の大きさの平坦度を有する基面上に置き、
−第一プレートを真空吸引により前記基面に付着させ、
−第一プレートが真空吸引により前記基面に付着する間に、キャリアプレートを前記中性子反射面とは反対の面の第一プレートに接着させる。
【０００６】
すなわち、本発明は次の（１）〜（７）に記載の製造方法等に関する。
（１）中性子反射面を有する第一プレートが前記第一プレートよりもより厚いキャリアプレートに接着される過程における中性子ガイド平面の製造方法であって、以下の工程：
−前記第一プレートを、前記第一プレートの前記中性子反射面が基面に位置するように少なくともほぼ10-5ラジアン程度の大きさの平坦度を有する基面上に置き、
−前記第一プレートを真空吸引により前記基面に付着させ、
−前記第一プレートが真空吸引により前記基面に付着する間に、前記キャリアプレートを前記中性子反射面とは反対の面において前記第一プレートに接着させること
を特徴とする方法。
（２）前記第一プレートが0.5〜6 mmの厚さを有し、前記キャリアプレートが10〜25 mmの厚さを有する請求項１に記載の製造方法。
（３）前記第一プレートを基面上に位置付け後、薄板の大きさにより決定される基縁に沿って形成されるリクライニング接触点によって、真空吸引を適用し、ひとたび第一プレートが真空吸引を介して基面に付着されると、このリクライニング接触点を除去する上記（１）または（２）に記載の製造方法。
（４）前記第一プレート上に置かれたキャリアプレートを接着剤の結合が行われる間にリクライニング面を介して基面に対して固定し、接着剤の結合が行われた後に、リクライニング接触点を元に戻すことによって接着されたプレートを基面から除去する上記（３）に記載の製造方法。
（５）前記中性子反射層を担持する前記第一プレートの大部分がフロート／ボロフロートガラスであり、前記キャリアプレートの前記材料がフロート／ボロフロートガラスである上記（１）〜（４）のいずれかに記載の製造方法。
（６）前記中性子反射層を担持する前記第一プレートの大部分がシリコンであり、前記キャリアプレートの材料がボークロンガラスである上記（１）〜（４）のいずれかに記載の製造方法。
（７）前記中性子反射層を担持する前記第一プレートの大部分がフロート／ボロフロートガラスであり、前記キャリアプレートの材料がスチールである上記（１）〜（４）のいずれかに記載の製造方法。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の製造方法により製造される中性子ガイドは、好適には、冷中性子源などの中性子源から適用部位への中性子ビーム輸送を利用する中性子物理の機器に適用され、少ないビーム損失により効率が良く、且つ放射線損傷や構造材料の活性化がないことによる向上した安全性を有する中性子輸送を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の好適な実施の形態において、第一プレートは、基面上に位置付けた後、薄板の大きさにより決定される基縁に沿って形成されるリクライニング接触点によって、真空吸引を適用し、ひとたび第一プレートが真空吸引を介して基面に付着されると、このリクライニング接触点を除去する。
【０００９】
好適には、第一プレート上に置かれたキャリアプレートは、接着剤の結合が行われる間にリクライニング面を介して基面に対して固定され、接着剤の結合が行われた後に、接着されたプレートはリクライニング接触点を元に戻すことによって基面から除去される。
【００１０】
本製造方法の好適な実施形態において、その基面に対面する表面に反射層（好適には多層被覆された）を有し、真空吸引によって基面に固定される第一プレートは、0.5〜6 mmの厚さを担持し、第一プレートの裏面に固定されるキャリアプレートは、10〜25 mmの厚さを有する。
【００１１】
本製造方法の別の好適な実施形態において、中性子反射層を有する第一プレートの大部分は、フロート／ボロフロートガラスであり、キャリアプレートの材料は、フロート／ボロフロートガラスである。
【００１２】
本製造方法のさらに別の好適な実施形態において、中性子反射層を担持する第一プレートの大部分は、シリコンであり、キャリアプレートの材料は、ボークロン（borkron）ガラスである。
【００１３】
さらにまた、本製造方法の別の好適な実施形態は、中性子反射層を担持する第一プレートの大部分がフロート／ボロフロートガラスであり、キャリアプレートの材料がスチールである場合に提供される。
【００１４】
上述の目的によると、前記工程において、好適には多層被覆の形状である、中性子反射に適した層を担持する薄板が同薄板の厚さより非常に大きな厚さを有するキャリアプレートの表面に接着されているといった本発明の製造方法は、極度な平坦度を示す基面、好適には真空テーブルに、一般的にほぼ10-5ラジアン程度の大きさの平坦度を適用することによって達成され、薄い中性子反射板は、この基面上に置かれる。そのため、薄板の中性子反射面は、真空テーブルの表面に位置した状態であり、同薄板は、薄板の大きさにより決定される基縁に沿って形成されるリクライニング接触点を適用することによって基面上に位置付けられる。それから、同薄板は真空吸引によって基面に固定され、リクライニング接点は取り除かれ、中性子に対して低い吸収能を示し、入射中性子の存在下でその結合力を維持する固定薄板の上面に、接着剤が取り付けられる。そして、厚いキャリアプレートは、前記厚いプレートを前後に移動させて接着剤の均一分散をもたらすことによって薄板の上面に貼り付けられ、リクライニング点により厚いキャリアプレートが基面に固定され、接着剤の結合処理は、公知の適切に選択された結合促進の製造方法によって加速され、最後に、リクライニング点を元に戻すことによって基面から接着板が除去される。
【００１５】
本発明の製造方法の主な利点は、厚いキャリアプレートにより支持される中性子ガイドスーパーミラーの獲得された表面の平坦度が1.3×10-4ラジアンに比べてより良いことである。したがって、中性子ガイドに送られる中性子ビームの散乱損失は、支持されない中性子ガイドまたは他の製造方法により製造される中性子ガイドの散乱損失よりも極めて少ない。
【００１６】
多層被覆中性子プレート（スーパーミラー）の厚さは、適切な反射角に必要とされる多層構造の特性のためむしろ制限される。これらの薄板の剛性が低いことから、低い吸収作用及び散乱損失を提供するために必要な適切な平坦度はほとんど得られない。本発明の製造方法は、中性子反射層を有し、好適には多層構造として形成される薄い中性子ガイドプレートの表面に接着することによって厚いキャリアプレートを取り付ける工程を含む。
【００１７】
本発明のこの製造方法は、実施例として実験によって示され、厚いキャリアプレートが中性子反射面とは反対の面に取り付けられる一方、リクライニング接触点を備えた、大きな平坦度を有する適切に選択された基面、好適には真空テーブルの上に、薄い中性子ガイドプレートが真空吸引により付着される。したがって、薄い中性子ガイドプレートの反射面は基面の平坦度を引き上げ、接着により硬いキャリアプレートに取り付けられたこの時以降、恒久的にこの特性を維持する。
本発明の製造方法を、その実施例としての実験により説明する。
【実施例】
【００１８】
本製造方法の目的は、スーパーミラー面を担持するボロフロートガラスの薄い中性子ガイドプレートをボロフロートガラスの厚いキャリアプレートに取り付けることである。公知の製造方法により、選択されたプレートのサイズをチェックし、平行な短辺を合わせてセットする。選択されたプレートの表裏面を、公知の洗浄方法、好適にはエタノールでの洗浄により脱脂する。適切なリクライニング接触点を、公知の製造方法により予め乾燥するまで清浄し、ほこりを取り除いた真空テーブルの表面に、ラッポーター（rapporters）及び磁気ソールによって形成する。接着される部分の外側に位置する接触点を、自己粘着性ホイルにより被覆する。スーパーミラー被覆面を担持する清浄された薄いガラスプレートを真空テーブルの上に置くため、そのスーパーミラー面がテーブル面に位置し、その周囲は、真空テーブル上に形成されるリクライニング接触点に傾斜する。このガラスは反対側から傾斜する。真空ポンプは、適切に機能しているかチェックされた後にスイッチを入れるため、薄いスーパーミラー担持プレートを真空テーブルに付着させる。真空固定の後に、リクライニング接触を除去する。中性子ガイドプレートを接着するのにその好適な特性により予め選択されたロックタイトUV349接着剤を、ガラス面上に、格子点の間隔が20 mmの格子の中に3 mmの小滴で均一にのせる。それから厚いキャリアガラスを接着面上に置く。この厚いキャリアガラスを、1〜2mmの量子により前後に移動させるため、接着剤は、均一に分散して、気泡の形成や接着剤の凝集が避けられる。厚いキャリアガラスを、磁気ソールによって傾斜させる。厚いキャリアガラスプレートが薄いガラスプレートに対して摺動し、または回転しないように、注意深くチェックする。厚いガラスプレートの位置をポジション計測器（position meter）によってチェックする。取り付けられたプレートは、接着剤の結合を促進するよう、30分間集中的にUVランプ（タイプF40BLB）照射する。結合時間が経過すると、リクライニングエレメントを取り外し、次いで、通気栓を開口することにより真空が変化するため、真空ポンプのオイル蒸気は、通気栓を介して排出され、スーパーミラーの表面を汚さない。接着された合わせの大きさを、摺動することにより潜在的に生じる不一致を特に注意して処理することで調整する。接着されたキャリア支持中性子ガイド（合わせガラス）の表面平坦度を、ウルブリヒト（Ulbricht）チャンバにおける単色光照射によりチェックする。ウォーミングアップのためにランプのスイッチを入れてから15分間待機後、合わせガラスを、スーパーミラー面を上向きにして、チャンバの底部の標準ガラス上に置く。この表面の無埃状態をチェックし、必要ならば塵粒を除去するために手動エアポンプを適用する。それぞれ、合わせのタイプ及び接着されたプレートの大きさに応じて、70 mmまたは300 mm径である標準ガラスを、ガラス表面に置く。線条分散の均質性を管理するスケールを用いて、多数の干渉線条（ニュートンリング）を測定する。この測定値を記録し、数値が満足できるものであれば、既製の認定製品を滑らかな濾紙で包み、次の利用のため水平に保管する。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
本発明の製造方法により製造される中性子ガイドは、好適には、冷中性子源などの中性子源から適用部位への中性子ビーム輸送を利用する中性子物理の機器に適用され、少ないビーム損失により効率が良く、且つ放射線損傷や構造材料の活性化がないことによる向上した安全性を有する中性子輸送を提供する。