222T ＜装置開発，新技術，ソフトウェア＞
MLF 計算環境

MLF 先進計算環境整備 2018
MLF advanced computational environment in 2018
中谷健 1、稲村泰弘 1、伊藤崇芳 2、岡崎伸生 2、森山健太郎 2、笠井聡 2、
瀬谷智洋 3、安芳次 3、大下英敏 3、大友季哉 3
1. J-PARC センター、 2. CROSS 中性子科学センター、 3. KEK
J-PARC 物質・生命科学実験施設（MLF）では、昨年度に引き続き MLF の各
ビームラインのデータ収集システム（DAQ システム）により取得される実験データを J-PARC 研究棟サーバー室の共通ストレージへ高速に転送・記録する
MLF 先進計算環境（図 1）を整備中である。今年度の整備項目は以下の 3 点である。
(1) ビームラインネットワーク(2) ファイル共有システム(3) 監視システム(1)は、昨年度整備した建屋間高速ネットワークを各ビームラインキャビンまで延伸する。各キャビンへ 10Gbps の光ファイバーを敷設し、末端に専用ネットワ
ークスイッチを整備して、各ビームラインの DAQ システムと共通ストレージを高速に接続する。(2)は、共通ストレージをファイバーチャンネル化し、共通スト
レージに対して高速でかつ並行ファイルアクセスを実現する。ファイル共有シ
ステムにより、各ビームラインの計算機は、ローカルディスクと同等に共通ストレージを取り扱うことが可能となる。(3)は、MLF 先進計算環境構成機器のトラフィックを可視化し、ビームライン毎の通信独立性を保ち、情報セキュリティ監
視を行うため、リアルタイムでシステム内の通信状況を把握し、可視化する。
また、セキュリティインシデントへの対応としてセキュリティアラート等を保存及び表示する仕組みを備える。
本発表では今年度整備詳細と来年度以降の展開予定について報告する。

図１ MLF 先進計算環境構成

223T ＜装置開発，新技術，ソフトウェア＞
MLF-BL21

高強度全散乱装置(NOVA)のための
ラジアルコリメーターの性能実証
Performance demonstration of a radial collimatorfor high intensity total diffractometer, NOVA角田茉優 1・大友季哉 1, 2, 3, 4・本田孝志 2, 3, 4・池田一貴 2, 3, 4・
大下英敏 2, 4・神原理 4・馬場充 1(茨城大大学院理工学研究科 1・KEK 物構研 2・
総研大 3・J-PARC センター4)
J-PARC MLF で稼働している高強度全散乱装置（NOVA）は、様々な試料環境を用いた実験を行なっている。高強度であることを活かした短時間測定も可能となっているが、試料環境によっては輻射熱シールドや真空容器などからのバックグラウンドが高くなり、高強度を活かしきれなくなる。バックグラウン
ド低下のための効果的なデバイスとして、遮蔽材として 50 µm 厚さのカドミウ
ムを用いたラジアルコリメーターを 90 度検出器バンクに限定して導入し、その遮蔽性能の実証試験を行なった。その結果、バナジウム高温炉では若干バッ
クグラウンドが残存するものの妥当な静的構造因子と 2 体分布関数が得られることを確認した。2K 冷凍機では、アルミニウム真空窓からの Bragg ピーク
が 90 度検出器バンクの散乱角 83°～103°以外の低角側と高角側で除去できないことがわかった。これは、低角側と高角側散乱に対して透過する遮蔽プレートの枚数が少なく、遮蔽能力が不十分であるためと考えられる。バナジウム
高温炉、2K 冷凍機とも、絶対値としては、多重散乱補正などの追加的補正を検討する必要があるものの、ラジアルコリメーターが全散乱測定に利用可能で実証することができた。講演では、ラジアルコリメーターによるバナジウム高温炉および 2K 冷凍機のバックグラウンド低減効果、静的構造因子 S(Q)導出
へのラジアルコリメーターの影響について報告する。

224T ＜装置開発，新技術，ソフトウェア＞
MLF-BL15

中性子小角・広角散乱装置 BL15(大観)の活動報告
Activity report on the small and wide angle neutron
scattering instrument of BL15(TAIKAN)
森川利明 1、高田慎一 2、廣井孝介 2、大石一城 1、岩瀬裕希 1、河村幸彦 1、
佐原雅恵 1、鈴木淳市 1
1
CROSS、2J-PARC Center
J-PARC MLF の中性子小角・広角散乱装置 BL15(大観)は、広いｑ領域を測定できることから、ナノからミクロンスケールの特徴的な構造を持つ金属、磁性体、超伝導体、ソフトマター、生体高分子等の様々な試料の測定に利用されており、そのためユーザーが要望する実験環境も多岐に渡っている。
そうしたユーザーからの要望に応えるべく、BL15 では実験環境の整備、高度化を行ってきている。
BL15 の試料環境機器に関しては、4 T 超伝導マグネット用の 3He 冷凍機を導入した。これにより、これまでの最低温度であった 1.6 K を下回る 0.3 K での測定が可能となった。また、高精度ガス/蒸気吸着量測定装置(MicrotracBEL
社製 BELSORP-max)のビームラインでのコミッショニングを行い、今後のユーザー利用に向けた整備を行った。
既存の試料環境機器に関しても、レオメータ(粘弾性測定装置、Anton-Paaｒ
社製 MCR302)用のセル開発（小型セル（微量試料測定用）、Ti 製ボブ（high-q対応用））、引張試験機の調温調湿環境での測定対応、試料交換機の高温・低温環境での測定対応など、高度化を進めた。
BL15 で 保 有 す る 試 料 環 境 機 器 以 外 で も 、 高 温 温 調 用 セ ル を 用 い た
FT-IR/SANS 同時測定など、ユーザーの要望、持込機器に合わせた実験サ
ポートも行った。
BL15 の検出器に関しては、3He 検出器の増設を継続して行ってきているが、2018 年度は小角、中角、高角、背面の 4 つの検出器バンクの内、小角バンクの検出器の増設を行った。小角バンクの検出器充填率は 100%に到達し、これまでよりも更に信頼性の高いデータが高効率に得られるようになった。

225T ＜装置開発，新技術，ソフトウェア＞
MLF-D2

ミューオン g-2/EDM 実験における新解析手法に向けた
スピン反転装置の開発
Development of muon spin rotator for a new
analysis method of the muon g-2/EDM experiment
安田浩昌 1, 飯沼裕美 2, 大谷将士 3, 河村成肇 3, 北村遼 4, 近藤泰弘 4,齊藤直人 3, 須江祐貴 5, 中沢雄河 2, 三部勉 3, 山崎高幸 3
1 東大理、2 茨大理工、3 高エ研、4 原研、5 名大理
ブルックヘブン国立研究所で行われた先行実験[1]より、ミューオンの異常磁
気モーメント（g—２）の実験値と標準模型による計算値との間に３σ を超える
乖離の存在が指摘されている[2]。この乖離は標準模型を超えた物理の存在を示唆しており、その検証のため、より高精度な測定が求められている。
J-PARC muon g-2/EDM 実験では、室温ミューオンを加速した低エミッタンス
ミューオンビームを用いた先行実験とは全く異なる手法による測定を行う[3]。
本実験では加速初期段階においてミューオンスピンを反転することが可能である。このスピン反転したデータから、図１のように先行実験とは異なる解析手法を取ることが可能になり、時間依存する系統誤差を抑制できる。
本実験で要求されるスピン反転装置は低エミッタンスを保ったままスピン反転する必要がある。現在、スピン反転装置として図２で示した Wien-filter 型を検討している。Wien-filter は 電極と磁石の二つの要素で構成されており、電場と磁場をそれぞれビームの横方向にかけることでビーム軌道を維持したま
ま粒子のスピンを回転することができる。しかし、電場と磁場分布の差が大き
いとエミッタンス増大が大きくなるため、これを少なくするように設計をする必要がある。
本講演ではミューオンスピン反転装置の設計及びミューオンビームを使った
エミッタンス増大の小さいスピン反転の原理実証の計画について報告する。

図１ 従来の解析手法（左） とスピン反転法による解析（右）図２ Wien-filter の概要図

[1] G.W.Bennett et al., Phys. Rev. D73, 072003(2006)[2] A. Keshavarzi et al., Phys. Rev. D97, 114025(2018)[3] M. Abe et al., arXiv:1901.03047 (2019)

226T ＜装置開発，新技術，ソフトウェア＞
MLF-BL17

J-PARC MLF 偏極中性子反射率計「写楽」の現状
New Equipment of the Polarized Neutron
Reflectometer “SHARAKU” at the J-PARC MLF
笠井 聡 1、曽山 和彦 2、青木 裕之 2,3、山崎 大 2、宮田 登 1、阿久津 和宏 1、
花島 隆泰 1
１ CROSS 中性子科学センター、２ 原子力機構 J-PARC センター、3 高エネ
機構物構研
J-PARC の物質・生命科学実験施設（MLF）にある共用ビームラインの偏極
中性子反射率計「写楽」（BL17）は、2012 年の初ビーム受け入れ以来､装置整備・高度化が進められ、着実に性能を向上させるとともに、利用者数を増やしている。2018 年度、我々は写楽の付帯装置に関して、実験の利便性向上を目指し、主に２点の開発を行った。
１点目の装置開発として、より長波長側の測定を行う為に、MLF タイミング
信号と中性子チョッパーより、ダブルフレーム用タイミング信号を発生させる回路を製作した。また、タイミング信号を利用し、高速アライメントを行えるオート
スキャン機能を開発した。従来は、ビームスキャン時にビーム停止が発生すると、スキャンが失敗していたが、この開発により自動化への道筋が開けた。
２点目の装置開発として、IROHA フレームワークへシリアルポート用の汎用デバイスを追加し、様々な機器へ対応出来る仕組みを構築した。この仕組み
により、直進ステージによる自動の試料交換が可能となり、前出のスキャン機
能との組み合わせで、BL17 における自動実験可能な範囲を大きく広げられた。
また、シリアルポートで制御可能な持ち込み機器も、制御の自動化が可能とな
り、より柔軟な試料環境となった。
発表では、上記２点の装置開発と共に、2018 年度から実験にて利用している、データ収集ソフトウェア DAQ(Data AcQuisition)と、リアルタイムで実験デー
タへアクセスできる Redis (Remote Directory Server)データベースを使用した、オンラインモニタなどのソフトウェア開発の現状について説明する。

227T ＜装置開発，新技術，ソフトウェア＞
計算機実験

回折パターンデータベースの構築と機械学習による結晶構造予測
Development of Diffraction Patterns Database
and Crystal Structure Prediction by Machine
Learning
1,2

3

1

鈴木雄太 ，日野英逸 ，小嗣真人 ，小野寛太
1.理科大、 2.高エネ研、 3.統数研

2

結晶構造は物質の最も基本的な特性であり、この同定のため粉末 X 線
回折（XRD）や粉末中性子回折（ND）が広く用いられている。測定の自動化・効率化が進む一方で、測定データの解析は熟練者による試行錯誤によってなされるため、測定データから効率的に知識を抽出する手法の開発が課題となってきた。
本研究では、熟練した研究者が回折パターンから直観的におおよその結晶構造を推定できることに着目し、大量の回折パターンから機械学習
モデルを訓練することで XRD・ND パターンから直接結晶構造を高速に予測することを試みた（図 1）。このために無機結晶構造データベース（ICSD）から XRD・ND パターンを計算するためのソフトウェアを材料
解析用ソフトウェア pymatgen の拡張として開発し、これを用いて約 20
万物質について回折パターンの網羅的計算を行い、XRD・ND データベースを構築した。これを学習用データセットとして、結晶構造（結晶系・空間群・格子定数）を予測する機械学習モデルを Random Forest により構築した。回折パターンを表現する特徴量として、0˚-90˚の2θ領域におけるピーク本数および、低角側から順に 10 本のピーク位置を用いた。
構築した機械学習モデルによる XRD パターンからの結晶系（7 クラス）
・空間群（230 クラス）の予測精度（正答率）は、それぞれ 93.34 %,84.03 %であり、非常に高い性能を示した。これらの予測は一般的 PC を用いて回折パターン 1 本あたり 1 ms 以下で実行することができる。今後は、シミュレーション・ハイスループット実験・機械学習を組み合わせ、物質からの知識発見を目指した研究に取り組んでいく。

図 1

本研究で提案するデータ解析ワークフローの概念図

228T ＜装置開発，新技術，ソフトウェア＞
PF-BL-1A, BL-17A, NE3A,

Photon Factory における包括的 MR-nativeSAD パイプライン COMPASS の開発○小祝 孝太郎 1・山田 悠介 1・千田 俊哉 1
（1 高エネ機構物構研 PF）

近年タンパク質 X 線結晶構造解析は、スクリーニング用途としても利用されており、 その自動化の需要が一層高まっている。そのため多くの放射光施設
では、自動測定・解析システムを構築し、ハイスループットで結晶構造を解析する技術開発が行われている。
高エネルギー加速器研究機構 Photon Factory では、自動結晶交換システ
ム Photon Factory Automated Mounting System (PAM)と、回折実験データベ
ース PF Remote Monitoring System (PReMo) による自動測定・自動データ解析システムが運用されており、創薬のため X 線回折実験基盤を整備している。現行の PReMo は、ビームラインにおいて測定された X 線回折データを自動で処理し、得られた反射強度ファイルをユーザーに提供できる．しかしながら、その後の解析工程である、位相決定、モデル構築、精密化は膨大な時間と労力を要する工程であり，その一連のパイプライン化は構造解析をスクリーニングとして大規模に展開する場合には必須である．
こうした現状において、native SAD による構造解析は重原子誘導体を作成せずに位相を決定することができ、また、MR-native SAD は、実験によって得られた位相と分子置換法 (MR) によって得られた位相を組み合わせること
で、native SAD のみによる位相決定よりも少ないデータで、モデルバイアスがない電子密度図を計算することが可能である。
今回我々は、単一もしくは複数の XDS_ASCII.HKL、MR 法に用いるモデル、
標的タンパク質配列ファイルを入力することで、自動で XSCALE と XDSCONVによるデータ処理、MOLREP と REFMAC5 による部分構造の決定、MR-native
SAD 構造解析を行う包括的なパイプライン COMPASS を構築した。
COMPASS には、ピークサーチプログラム PEAKMAX、自動精密化プログラ
ムに REFMAC5、Density modification プログラム PARROT、自動モデル構築
プログラム BUCCANEER、phenix.autobuild からなる独自開発中の MR-native
SAD 構造解析パイプラインを組み込むことで、現在公開されている MR-SAD
パイプライン phaser-EP と CRANK2 と比較して、より精度の良いモデルを安定して出力することに成功した。
本発表では、ケーススタディを用いた COMPASS の実行結果からその有用性を紹介するとともに、今後の Photon Factory に於ける X 線結晶構造解析の自動化に向けての議論を行う。

229T ＜装置開発，新技術，ソフトウェア＞
MLF-BL09

BL09 の DAQ システム更新
Update of BL09 DAQ system
瀬谷智洋 1, 大下英敏 1, 安芳次 1, 米村雅雄 1,
塩家正広 2, 六本木達矢 2, 南波薫 3
1 KEK 物構研, 2 Bee Beans Technologies, 3 WDB 株式会社
運用開始から 8 年が経過した MLF BL09 の計算機システムの更新を行った。
今まで DAQ（Data AcQuisition）用計算機として 16 台のサーバーと、GPFS（General Parallel File System）を中心とするストレージシステムを使用してきたが、新しい DAQ のシステムでは、調達コスト、運用コスト削減のためサーバーの数を半分に減らした。また GPFS から NAS（Network Attached Storage）に置き換える事により、ストレージシステムの大幅なコスト削減を行った。
更に、KVM（Kernel-based Virtual Machine）を使用した仮想化環境を本格的に導入し、インストール作業やソフトウエアのバージョンアップについて、大幅な簡素化を行った。
OS には CentOS7.4 を使用し、全てのサーバーで KVM の仮想環境としてシステムを構築している。
DAQ-Middleware は 1.5.0 を使用し、測定データの書き出し先は、NFS（Network File System）マウントした NAS に対して行っている。
また、オンライン解析を実現するため、Redis の pub/sub 機能を利用した。
DAQ-Middleware の PublisherMlf0 コンポーネントを使用し Redis に対し Publish
している。Subscriber を使用し、Redis からデータを受け取り、実験中でもリア
ルタイムに解析が行える環境を整えた。
発表では、新しい DAQ システムの概要と、旧システムとの比較、試験結果などについて述べる。

230T ＜装置開発，新技術，ソフトウェア＞
BL-11A200 素子超伝導検出器を用いた軟 X 線蛍光収量 XAFS 装置の開発
Development of 200-pixel superconducting detector
array for fluorescence yield XAFS apparatus
志岐成友 1、藤井剛 1、浮辺雅宏 1、藤澤優一 2、田井野徹 2、北島義典 3
産総研 1、埼玉大 2、高エネ研 3
我々は、微量軽元素の局所構造解析の実現を目的として、超伝導検出器を用いた蛍光収量法によるＸ線吸収分光装置を開発し、産総研微細構造解析プ
ラットフォームの分析装置の一つとして公開・運用している。前記分析装置では分光検出器として１００素子超伝導トンネル接合アレイ検出器を用い、有感
面積 1mm2、エネルギー分解能 12 eV FWHM @ 392 eV、計数率 500 kcps @分
解能 20eV を実現している。利用可能なビームラインは BL-11A, 11B, 13A, 16Aである。これまでに、微量成分の吸収スペクトル測定としては、SiC 中の窒素ドーパント（300ppm）の分析を実施したが、更に低濃度の微量成分分析や、高濃度（1000ppm 以上）試料の高スループット分析を実現し、本分析装置の適用範囲を拡張するため、素子数増大（２倍）、および、単一素子面積拡大による分析装置の感度向上に取り組んだ。
素子数向上に関しては、具体的には、クライオスタット内の配線数を従来の倍の 200 ペアとし、プリアンプ・デジタイザを従来の 100 チャンネルから 160chに増やした。BL-11A で動作検証を行い、115ch が X 線検出器として正常に動作し、XAFS 測定に利用できることを確認した。動作しなかった 45ch のうち、30ch はプリアンプの発振が原因である。残りの 15ch は配線不良、および、検出器のショートが原因である。今後これらへの対策を行い、また、プリアンプ・
デジタイザを更に拡充して、動作する素子数を 160 以上とする。
また、素子面積向上に関しては、１検出素子のサイズを、従来 100 ミクロン角であったものを 160 ミクロン角とした 100 素子アレイを試作し、評価を行った。
エネルギー分解能は Al-K 線(1487eV)に対して 27.5 ± 3.8 eV で、歩留まり
は 84%である。同じ条件で試作した 100 ミクロン角の検出器と比べ、エネルギ
ー分解能の劣化は 4 eV 、歩留まりは同じである。
この二つの取り組みを組み合わせることにより、4 倍の感度向上が期待される。

231T ＜装置開発，新技術，ソフトウェア＞
JAEA における 3He 中性子スピンフィルターの開発
Current status of the 3He spin filter in JAEA
奥平琢也 1・奥隆之 1・酒井健二 1・猪野隆 2・林田洋寿 3・廣井孝介 1・
篠原武尚 1・加倉井和久 3・相澤一也 1(JAEA1・KEK2・CROSS3)

偏極 3He 中性子スピンフィルターは 3He ガスとアルカリ金属をガラスセルに封入した中性子偏極デバイスである。3He 原子核の中性子吸収断面積は大きなスピン依存性をもち、偏極した 3He ガスに中性子を透過させることにより、広いエネルギー範囲の中性子ビームを偏極させることが可能である。ガラスセル に 円 偏 光レ ーザーを 照 射 する ことに よ りス ピン 交 換法 (Spin Exchange
Optical Pumping : SEOP)を用いて 3He 原子核を偏極させる。
現在 JAEA では J-PARC MLF で使用するための 3He 中性子スピンフィルターの開発を進めている。最近では、Frequency Sweep AFP-NMR を用いた高速、かつ、ロスの少ない 3He スピン反転技術や電子スピン共鳴法を用いた中性子ビームを使わない 3He 偏極率の評価システムなどを導入した。また、3He 中性
子スピンフィルターを作成するための 3He ガス封入システムの開発も行い、JAEA において初めての 3He 中性子スピンフィルターの作成に成功した。現在
では熱外中性子偏極のための大型 3He 中性子スピンフィルターの作成にも取り組んでいる。本発表では JAEA における現在の開発の現状について報告する。

232T ＜装置開発，新技術，ソフトウェア＞
PF BL-9A, 9C, 12C, 15A1, AR-NW2A, AR-NW10A

PF 硬 X 線 XAFS ビームラインにおけるデータベースシステムの構築
Development of the XAFS database system in PF
仁谷浩明
KEK-物質構造科学研究所・PF
総研大・高エネルギー加速器科学研究科
機械学習による自動解析などを効率よく進めるためには、ある程度の大きさで自由に利用できるデータソースがあることが理想である。XAFS 分野においては、スペクトルデータのデータベース化が他分野に比べて遅れており、現状ではデータを供給するためのインフラが整っていない。国内統一の XAFS デー
タベース構築の議論も始まりつつあるが、テストケースとして PF 独自の自動データ蓄積・公開システムを開発し、試験運用している。このシステムは議論の進んでいる統一データベースとの結合にも柔軟に対応できるようになっており、ファイルベースのスペクトルデータベースと雑多なロギングを行うためのロ
ギングデータベースの 2 種類を同時運用することで実現している。スペクトル
データベースに関しては XAFS 測定ソフトウェアからデータベースにデータファ
イルがダイレクトに転送されるシステムで、登録の際に XAFS 測定ソフトウェア
が持っている情報をメタデータとして記録している。データベースには MariaDBを採用し、データの表示には Apache と PHP による Web インターフェースを備える。このスペクトルデータベースは 2 系統用意しており、1 つはデータ保全用の非公開データベースで、もう 1 つは一般利用者がアクセス可能な公開データ
ベースである。ユーザーが公開を許可したデータは自動的にこちらにコピーが送られ、インターネット経由でのアクセスが可能である。一方で非公開データ
ベースの方にはすべてのデータがユニーク ID とともに記録されているため、ユーザーがデータを破損した際のバックアップや、データが改ざんされていないことの証明などに利用が可能である。ロギングデータベースに関してはビーム
ラインの計測機器の動作ログなどを時系列データベースとして記録している。
こちらのデータベースにはビームラインの真空値やホール内気温などの日常的なデータも記録されている。データベースエンジンには InfluxDB を採用しており、データの可視化には Grafana を採用して Web ブラウザで簡単にデータを可視化できるように整備している。現在および過去のデータを簡便に閲覧することが可能なうえ、アラーム処理により異常値などを視覚的に判断できるようなシステム構成となっている。

233T ＜装置開発，新技術，ソフトウェア＞
PF BL-19A/B

PF BL-19 ビームラインの建設
Construction of PF BL-19 beam line
山下翔平、若林大佑、田中宏和、豊島章雄、武市泰男、
小野寛太、木村正雄、雨宮健太
高エネルギー加速器研究機構 物質構造科学研究所
フォトンファクトリーでは、軟 X 線領域の新しいビームライン BL-19 の建設を進めている。BL-19 では、APPLE-II 型アンジュレータ［1］を光源とし、可変偏角不等刻線間隔平面回折格子分光器［2］によって分光された 90-2000 eV 程度の高輝度軟 X 線を利用した実験を可能とする。コンパクト走査型透過 X 線顕微鏡（cSTXM）［3］を常設した A ブランチとフリーポートとなる B ブランチの二つで構成され、振り分けミラーによって容易に両者を切り替え可能である。B ブ
ランチでは、STXM の標準スペクトル測定用に全電子収量法、蛍光収量法、透過法に対応した軟 X 線 XAFS 測定装置が利用可能であるほか、ユーザーによって持ち込まれた装置にも対応する。
2017 年度末に、物性研究所のビームラインとして長年利用されてきた旧ビームラインの解体を終え、2018 年度から本格的な建設作業を開始している。
夏の長期停止期間中に挿入光源および光学素子の設置作業を進め、秋の運
転期間では光導入試験を実施し、ビームラインに放射光を導入した。その後は光学系の焼き出しを継続しつつ調整を進め、19A/B ブランチ共に分光光の導入を行い、ガスの吸収分光による評価実験にまで至った。引き続き、調整を進め 2019 年度からの運用開始を目指す。
本発表では、夏の更新作業と秋の運転期間を利用したビームラインコミッシ
ョニングの結果を含めて、BL-19 建設の現状と今後について報告する。本建
設は、国際競争力強化事業および新学術領域研究「水惑星学の創成」の支援を受けており、STXM を活用した研究は、産業界におけるイノベーション創出や、環境・地球科学分野での展開が計画されている。
[1] S. Sasaki et al., Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res., A 331, 763 (1993).
[2] K. Amemiya and T. Ohta, J. Synchrotron Rad., 11, 171 (2004).
[3] Y. Takeichi et al., Rev. Sci. Instrum., 87, 013704 (2016).

234T ＜装置開発，新技術，ソフトウェア＞
MLF-BL02

中性子背面反射型分光器 DNA の現状と近未来計画
Current status and upgrade plan of neutron
backscattering spectrometer DNA
川北至信 1，松浦直人 2，富永大輝 2、山田武 2、小林誠 2、中川洋 1,3
1 J-PARC センター, 2 CROSS, 3 JAEA
DNA 分光器は、生体物質や高分子等のソフトマターの機能解明，電池材
料，触媒材料等の機能性材料の開発研究，磁性物質の研究など広い分野で、ピコ秒からナノ秒に亘る原子や分子、スピンなどのダイナミクスの測定に利用されている[1]。
本発表では、DNA の現状と現在進めているアップグレードの計画について報告する。2018 年年末には、新型のパルス整形チョッパーへの更新により、
これまで 225Hz に抑えざるを得なかった最大回転数を 300Hz へと上げ、設計
エネルギー分解能が実現する予定であり、本発表においてエネルギー分解能の更新を報告できると期待している。
また来夏にはいよいよ Si311 アナライザーミラーをフルインストールする。
それらの分光器そのもののアップグレードの他、ユーティリティー配管ステー
ションや分電盤の本体遮蔽体上への設置、３つの試料を自動交換できる試料
スティック、高温対応 電流印加スティックの開発など、利便性を向上させる取り組みも進めている。それらの開発計画や整備状況を報告する。

References[1] K. Shibata, N. Takahashi, Y. Kawakita, M. Matsuura, T. Yamada, T. Tominaga,
W. Kambara, M. Kobayashi, Y. Inamura, T. Nakatani, K. Nakajima, and M. Arai,JPS Conf. Proc. 8 (2015), 036022.

235T ＜装置開発，新技術，ソフトウェア＞
高計数率な 3He-PSD システムの開発
Development of a High Counting Rate 3He Position
Sensitive Detector System
佐藤節夫 1、大川清文 2、疋田憲之 2、石澤和哉2、山口明則3、松浦貢3(高エネ研 1・東芝電子管デバイス 2 ・クリアパルス 3)
中性子検出器に於いて、3He ガスを使用した位置敏感型検出器（PSD）は、高信頼性で使い易く、欠かすことのできない検出器である。しかし、計数率が低
く、大強度化していく中性子源に採用できない場合が多くなってきている。そこ
で、計数率を上げる研究開発を行い、3 割程度の損失で最高計数率535kcps が得られた。使用範囲を 200kcps までとしても、従来の PSD は 20kcps程度なので、10 倍程度の高計数率な PSD システムが完成できた。
PSD 内の電荷流動時間が短くなる方策と高速に計測できる処理回路の開発ができたことにより、高計数率が達成できた。図 1 に 40MHz サンプリングの波形データを示す。(a)のように、従来の PSD は遅い動作なので、帯域フィルタ ー
時定数 0.5us のチャージアンプを使用していた。(b)のように、高速 PSD では時
定数 0.05us を使用し、鋭いパルス幅が得られている。このパルス幅の狭さで高計数率化できた。

Fig. 1. (a) Old PSD pulse(b) New PSD pulse

236T ＜装置開発，新技術，ソフトウェア＞
MLF-BL06

J-PARC MLF BL06 における集光 TOF-MIEZE 分光装置の試行
Trial of the TOF-MIEZE spectrometer with focusing
mirrors at BL06 at J-PARC MLF
船間史晃 1、日野正裕 2、小田達郎 2、遠藤仁 3、田崎誠司 11 京大院工、 2 京大複合研、 3 KEK

中性子共鳴スピンエコー分光法は、中性子非弾性散乱法の 1 つであり、試料で起こる準弾性散乱に起因する中性子スピンの位相差を散乱強度の変化として測定し、試料の中間散乱関数を測定する分光法である。その一つである MIEZE（Modulated IntEnsity by Zero Effort）分光法は試料位置下流でスピン位相制御デバイスを必要としない。MIEZE 分光法は、小角散乱法や反射率法などの配置で中間散乱関数が測定可能なだけでなく、偏極解析も可能な特長を持つ。しかし定常中性子源での利用は中性子経路に大変過敏であるためその利用が制限されてきた。我々は、J-PARC のようなショートパルス中性
子源で TOF 法を用いればその影響は大幅に軽減されることを実証した[1]。また最近実現した回転楕円集光ミラーを用いることで、試料集光による実効中性子強度の増加と中性子経路の精密評価の両方が可能となるため、集光
TOF-MIEZE 分光装置の開発を行っている。
Ｆｉｇ.１に集光 TOF-MIEZE 分光装置の概念図を示す。回転楕円集光ミラーをビーム進行方向(ｚ軸)に垂直の鉛直方向(ｙ軸)の上下に設置する。また試料後に散乱中性子を受けるための上下集光ミラーのセットを x-z 平面内に複数並べる。散乱方向(ｘ軸)は集光ミラー幅で積分し、鉛直(ｙ軸)方向に関しては入射、散乱中性子を共に集光することで、微小試料に対して高 S/N 比の実験が可能となる。また、散乱中性子の光路が集光ミラーにより決まるので、偏極解析も比較的容易に行える。本発表では、装置のコンセプトを示すと共に、J-PARC
MLF BL06 VIN ROSE で行った予備実験の結果を報告する。
[1] T.Oda, et al., Review of Scientific Instruments 87(2016) 105124.

Fig. 1: 集光 TOF-MIEZE 装置の概念図

237T ＜装置開発，新技術，ソフトウェア＞
MLF-BL06

MLF BL06 VIN ROSE の MIEZE スピンエコー分光器
The MIEZE spin echo spectrometer at MLF BL06
VIN ROSE
小田達郎 1，日野正裕 1，遠藤仁 2，大下英敏 2，瀬谷智洋 2，安芳次 2，船間史晃 3，川端祐司 1，瀬戸秀紀 2
1 京大複合研，2 KEK 物構研，3 京大院工J-PARC MLF BL06 には，2 つの共鳴型中性子スピンエコー分光器があり，Neutron resonance spin echo (NRSE) と Modulation of intensity by zero effort(MIEZE) [1] と呼ばれている．MIEZE 型スピンエコー分光器では，RF 磁場を利用した共鳴スピンフリップによって，同一スピン固有状態にあってエネルギーの異なる中性子の重ね合わせ状態をつくる．これを観測すると得られる中性子強度の時間振動が，MIEZE 法のスピンエコーシグナルである．試料で起こる準弾性散乱によるシグナルのコントラスト低下から，試料のダイナミクスに関する情報（中間散乱関数 I (Q, t)）を得ることができる．
MIEZE 法では，試料に入射するビームは同一スピン状態にあるため，磁場的な外乱や試料でのスピンフリップがあってもエコーシグナルが失われず，強磁場等の様々な試料環境を導入することが容易になる．BL06 の MIEZE 分光
器では，この特長を活かして磁性体のスピンダイナミクスなど，他のスピンエコー法では困難な測定対象に対してスローダイナミクス研究を展開していくことを目指している．
MIEZE 法で得られる高周波の時間振動を見るためには，検出器の高い時間分解能と細かい時間ビン幅（＜μs）でのデータの取り扱いが必要になる．
パルス中性子源での MIEZE 法 （TOF-MIEZE） のための効率的なデータ解析方法の開発と検証を行っている．現状では MIEZE シグナルの解析については一連の測定後にオフラインで行っているが，EPICS システムを用いたデバイス
制御とそれに連動したリアルタイムデータ可視化・解析のための計算機環境の整備を行っている．
発表では， これらの分光器整備の状況とこれまでに行った小角散乱体系
での MIEZE スピンエコー測定の結果，今後の利用展開について述べる．

238T ＜装置開発，新技術，ソフトウェア＞
MLF-BL03

飛行時間法により収集された中性子回折データ処理
ソフト STARGazer の現状
Status of the neutron time-of-flight single-crystal
diffraction data-processing software STARGazer
矢野直峰 1、山田太郎 1、細谷孝明 1,2、大原高志 3、田中伊知朗 1,2、
日下勝弘 1
1 茨大フロンティア・2 茨大工学部・3 原研 J-PARC センター
茨城県生命物質構造解析装置 iBIX は飛行時間法により単結晶の中性子回折データを測定する装置である。主にタンパク質中の水素原子やプロトンの位置を決定し、反応機構を解明するために利用される。我々は中性子回折データ処理ソフト STARGazer をより使いやすくするとともに積分強度の精度を向上させるために開発を進めてきた。STARGazer は仮想化
ソフト VirtualBox を用いることで、Window, Linux, Mac で使用することが出来る。インストールに必要なファイルとマニュアルはユーザーに配布している。STARGazer はデータ処理パートとデータ可視化パートに分かれている。データ処理パートでは GUI を用いて入出力ファイル名やフォルダ名を指定し、計算を実行出来る。データ可視化パートでは回折デー
タ、ピークサーチの結果、UB 行列から予想したピーク位置を表示出来ると共に積分範囲の決定に用いる。
中性子測定に用いる単結晶は事前に X 線で格子定数と空間群が決定されていることがほとんどである。そこで、最近 FFT index 法を用いた格子定数既知の UB 行列決定法を実装した。これまで、複合格子の場合、ユーザーは単純格子とみなした時の格子定数を計算する必要があったが、その手間を減らすことが出来るようになった。また、統計値計算では分解能シェル毎の CC1/2 を出力できるようにした。
ヒストグラム化から強度データ出力までの手順をまとめたマニュアルを作成し、ソフトと共にユーザーへ配布している。ポスターではSTARGazer の現状について報告する。
参考文献
Yano et al. Acta Cryst. (2018). D74, 1041-52

239T ＜装置開発，新技術，ソフトウェア＞
MLF-BL02

中性子準弾性散乱用アルミニウムセルの腐食試験
Corrosion behavior of Aluminum cell for BL02
佐原雅恵 1, 富永大輝 1
1 CROSS
中性子準弾性散乱、非弾性散乱では、アルミニウムが試料セルとしてしばしば用いられる。これは、アルミニウムが持つ長所である、非干渉性散乱が小さい、薄肉にしても割れない、比較的安価であるなどに起因する。MLF の BL02
は中性子背面反射型分光器である。この装置が持つ世界一の S/N 比などの優れた仕様により、近年、低濃度水溶液系のダイナミクス測定が盛んに行われている。
アルミニウムの水との相互作用について文献を調査すると、アルミニウムが必ずしも水に対して弱い訳でも強い訳でもないことが判る。アルミニウムは、
通常 1-2 nm 程度の酸化膜（不動態膜）で覆われており、大気雰囲気下では、腐食などに強く安定である。一方、高温の水中下では、表面は厚い酸化アル
ミニウムが形成され、実験者が期待しない試料濃度変化を生じる。pH に対しては 4<pH<8 程度の非ハロゲン下では比較的安定である。従い、強酸、強ア
ルカリ雰囲気下では、アルミニウム製のセルの溶解や腐食、また水素発生によるセルの暴発が起こりうる。
本発表では、はじめにアルミニウム/アルミニウム合金材の機械強度、腐食に対する基礎情報をまとめる。次に、中性子準弾性散乱・非弾性散乱でしばしば行われる温度依存性を中心に紹介する。特に、最近新たに判明した低温時における腐食について報告する。ユーザーフレンドリーなセルとして、”安価”に”簡便”に用いることができる試料セルの可能性、また様々な検討の結果判明したより良いアルミセルの洗浄方法についても併せて紹介する。

240T ＜装置開発，新技術，ソフトウェア＞
MLF-BL23

偏極中性子散乱装置 POLANO における
磁場環境機器の整備状況
Development status of magnetic field environment
devices in Polarized neutron spectrometer POLANO
大河原学 1、池田陽一 1、横尾哲也 2,3、金子直勝 2,3、
菅井征二 2,3、藤田全基 1、伊藤晋一 2,3
1 東北大-金研、2KEK-物構研、3 J-PARC センター
MLF－BL23 でコミッショニング中の偏極中性子散乱装置 POLANO における、
磁場環境機器の整備状況について報告する。磁場環境機器は偏極中性子のスピンの向きを保持するための機器であり、POLANO では偏極子用のソレノイ
ドコイル、磁場接続に用いられる縦磁場ガイドマグネット、試料位置に磁場を印加するヘルムホルツコイル(HC)、検極子用のマグネットハウジングが使用される。
これらの磁場環境機器の内、縦磁場ガイドマグネットと検極子用マグネット
ハウジングは真空槽内に設置が完了している。HC も真空槽内に設置される機器であるが、コイルに通電する際の発熱が大きな問題となる。そこで我々はHC を真空槽内に固定するフランジ自身を冷却し、フランジからの熱伝導により HC 本体も冷却するシステムを考案し、製作を行った。製作後の冷却性能試
験の結果も問題なかったことから、現在は MLF 施設設置するための安全審査を進めている。ソレノイドコイルを含む偏極子も同様に安全審査を進めている段階である。
また、HC は縦磁場用の 1 組のコイルと横磁場用の 3 つのコイルで構成されており、それら 4 系統のコイルより発生する磁場をそれぞれ制御することで試料位置に任意方向の磁場を印加する機器である。しかし、実際の実験で使用する際は周囲の磁場環境機器による磁場の影響も考慮する必要がある。そのため、実機を用いたテストベンチで各コイルに流す電流値と発生する磁場の向きについて測定することで、HC の磁場校正を行った。さらに磁場条件毎の磁場接続についても確認を進めている。
当日は、磁場環境機器の現状の他、テストベンチを用いて行った磁場計測の結果についても報告を行う。

241T ＜装置開発，新技術，ソフトウェア＞
MLF-BL01

MLF 非弾性中性子散乱装置「四季」
Status of the Neutron Spectrometer 4SEASONS in MLF
梶本亮一 1、中村充孝 1、蒲沢和也 2、稲村泰弘 1、池内和彦 2、
飯田一樹 2、石角元志 2、村井直樹 1
1 JAEA J-PARC センター、2 CROSS 中性子科学センター
四季は数 meV～数 100 meV のエネルギー領域を最高約 5%のエネルギー分
解能でカバーする非弾性中性子散乱装置である[1]。共用装置のひとつとして国内外のユーザーにビームタイムを提供し、2018 年にはスピントロニクス材
料、鉄系超伝導体、熱電物質、f 電子系、トポロジカル物質等の分野の研究成果が生まれた[2–10]。
四季では低散乱角領域（<~30°）に上下左右に検出器が配置されていて磁気励起の測定に有利であることもあり、その利用は磁性・強相関系の研究が大半を占めていた。しかし、近年盛んとなってきた熱電物質や超伝導体のフォノン等の格子系の測定へも対応するべく、高散乱角領域への検出器の増設を進めている。一方、試料環境は標準環境の 4K 冷凍機に加えて 3He 冷凍機等の MLF 共通試料環境の利用も増えつつあるが、さらに、最近 MLF 共通超伝導マグネットも利用できるように整備を行った[11]。今回の発表ではこうした最近の装置の利用状況や装置の高度化の状況等について紹介する。

[1] R. Kajimoto et al., J. Phys. Soc. Jpn. 80, SB025 (2011); H. Seto et al.,Biochim. Biophys. Acta, Gen. Subj. 1861, 3651 (2017); R. Kajimoto etal., Physica B, to be published.
[2] S. Shamoto et al., Phys. Rev. B 97, 054429 (2018).
[3] T. Kim et al., Phys. Rev. B 97, 201113(R) (2018).
[4] N. Murai et al., Phys. Rev. B 97, 241112(R) (2018).
[5] R. Kajimoto et al., Sci. Rep. 8, 9651 (2018).
[6] T. Xie et al., Phys. Rev. Lett. 120, 267003 (2018).
[7] N. Metoki et al., J. Phys. Soc. Jpn. 87, 084708 (2018).
[8] W. Yao et al., Nat. Phys. 14, 1011 (2018).
[9] M. Ishikado et al., Sci. Rep. 8, 16343 (2018).
[10] H. Tamatsukuri et al., Phys. Rev. B 98, 174415 (2018).
[11] R. Kajimoto et al., Physica B, doi: 10.1016/j.physb.2018.11.065.

242T ＜装置開発，新技術，ソフトウェア＞
PF-AR

新しい PF-AR 基幹部コントローラの設計
Design of new PF-AR front end controller〇斉藤裕樹 1、小菅隆 1、石井晴乃 1、仁谷浩明 1,2
1
高エネルギー加速器研究機構・物質構造科学研究所
2
総合研究大学院大学・高エネルギー加速器科学研究科
高エネルギー加速器研究機構・物質構造科学研究所・放射光科学研究施設
では、2.5GeV の PF リング及び 6.5GeV の PF-AR リングで発生するシンクロト
ロン放射光と呼ばれる X 線、軟 X 線、真空紫外線を用いた様々な実験が行われている。実験ステーションへの放射光の導入及び遮断は、最上流にあるメ
イン ・ビーム・シャッター（MBS）や下流のシャッターの開け閉めによって行われ、それらのシャッターはビームライン・インターロックシステム（BLIS）によってコントロールされている。PF-AR では、基幹部と呼ばれる複数のシャッター、バ
ルブ、真空計、各種センサー（PF で言う MBS の部分）も BLIS で管理している。
PF で使われている BLIS と互換性を保つため、2001 年に小型プログラマブル・
ロジック・コントローラ（PLC）とステータス表示/操作用に PLC 用タッチパネルを使用した、コンパクトな PF-AR 基幹部コントローラの作成を行った。その後もI/O の増設、筐体の改良やタッチパネルの大型化等、改修を行いながら計 8台を作成して運用している。しかし老朽化が進み、PLC やタッチパネルの互換性の高い後継機は無く、タッチパネル用ソフトウェアも Windows7 までしか対応しない事が分かった。そこで、これを機に新設計の基幹部コントローラをWindows7 サポート終了時期 2020 年までに作成し、導入する事となった。現在
は設計段階だが従来の基幹部コントローラとの大きな違いとして、ステータス
表示/操作をタッチパネルではなく、放射光科学研究施設のビームライン制御
で広く使用されているソフトウェア STARS（Simple Transmission and Retrieval
System）を使用して、ネットワーク経由で一元管理を行う事である。

243T ＜装置開発，新技術，ソフトウェア＞
MLF-BL01,BL02,BL11,BL14,BL15,BL19,BL21

MLF 中性子データ処理環境「空蟬」最新トピック 2019
The latest topics of ‘Utsusemi’, data reduction
software at MLF, J-PARC in 2019稲村泰弘 1、中谷健 1、伊藤崇芳 2、安芳次 3、大下英敏 3
1. J-PARC センター、 2. CROSS 中性子科学センター、 3. KEK「空蝉」は、J-PARC, MLF における中性子散乱用データ処理・解析可視化環
境の一つであり、多くのビームラインで導入されているソフトウェア群である。
特にデータ処理機能の面では、MLF が採用したデータ収集方式であるイベン
ト記録方式の活用をいち早く成功させてきた。例えば今や世界のスタンダードな測定として広まった非弾性散乱 Multi-Ei 手法や単結晶試料の多次元データ
測定・可視化手法を実現させ、また最近ではリアルタイムデータ処理(Live
Data Reduction)の開発などを行っている。
その一方で空蝉自身のコードは、遡れば MLF にて中性子初ビームが生成される以前から継続的に開発され、かつユーザーに使用されてきたため、特にユーザーに対するインターフェースのベースとなっているスクリプト言語（Python）のバージョンが古くなっている。 最新の計算機の環境、特に OS（Linux や Windows, MacOS）などの環境にそぐわなくなってきた。そこでこの数年ほどかけて Python の新しいバージョン（Python 3）で動作するように対応させてきた（「空蝉 4」）。特に汎用データプロッタの部分を分離し「夕顔」と呼ばれる汎用データプロッタソフトウェア群（MLF で開発）に含めて役割分担を明確にすることで、空蟬の構造がよりシンプルとなり、開発のみならずユーザーから見た使い勝手の向上を狙っている（図１）。
本発表ではその開発の進捗と方向性、最近のトピック Live Data Reductionの空蝉における対応の現状と展開などについて示す予定である。

図１ 新しい空蝉（空蝉 4）の役割分担

244T ＜装置開発，新技術，ソフトウェア＞
MLF-BL18

特殊環境微小単結晶中性子構造解析装置 SENJU の性能と最新状況
Ability and latest status of extreme environment
single crystal neutron diffractometer SENJU
鬼柳亮嗣 1、大原高志 1、中尾朗子 2、宗像孝司 2、森山健太郎 2、石川喜久 2、
田村格良 1、金子耕士 1、茂吉武人 21
日本原子力研究開発機構、2 総合科学研究機構
J-PARC MLF の BL18 に設置されている特殊環境微小単結晶中性子構造解析装置 SENJU は、様々な特殊環境下における物質の結晶構造や磁気構造を解析するための装置である。2012 年の稼働開始以来、J-PARC の大強度白色中性子と SENJU の広い検出領域という特徴を活かし、1mm 以下の試料の測定など多くの実験を行なっている。現在も、SENJU での実験の幅を広げ、より安定で高精度な測定を実現するため、様々な改良を行っている。
SENJU では低温、高温、磁場など利用可能な試料環境が多岐にわたるが、試料環境機器によっては機器によって散乱される中性子がバックグラウンドとなってデータの質を悪化させることがあった。そこで我々は SENJU の真空試料槽内に設置可能な振動コリメータを製作した。コリメータのブレードとしては
酸化ガドリニウムを塗布したアルミニウムマイラを使用し、2θで-22.5°〜
67.5°までの全検出器をカバーするように配置した。この振動コリメータにより、試料環境機器のニオブ炉や 2K 冷凍機を用いた時のバックグラウンドを劇的に軽減させることに成功した。
SENJU におけるデータ収集の中核である DAQ および IROHA2 の計算機シ
ステムにおいて、計算機リソースの最適化と耐障害性の向上を目的としたシ
ステムの仮想化を行った。これは、これまで計算機 1 台ごとに割り当てていたサーバとしての機能を仮想環境に収めるもので、MLF の中性子実験装置では初の試みである。
本発表では、上記のような最近の装置の開発状況とともに、SENJU の基本的な性能を紹介する。

245T ＜装置開発，新技術，ソフトウェア＞
PF-BL6C

極低温（7 K 以下）蛍光Ｘ線ホログラフィー実験装置の整備
Cryogenic measurement system improvement of
X-ray fluorescence holography
八方直久 1、窪田昌史 1、松下智裕 2、細川伸也 3、木村耕治 4、林好一 41 広島市大院情報、2 JASRI、3 熊本大院先端、4 名工大院工
蛍光Ｘ線ホログラフィー（XFH）は、物質中、特定元素周辺の局所原子配列を、
EXAFS（広域Ｘ線吸収微細構造法）よりも広範囲に３次元で見ることができる
結晶構造解析手法である。様々な機能性材料の活性サイトを探ることにより、機能発現のメカニズム解明が期待される。低温において機能が発現する材料に対して、80 K 以上については、液体窒素吹きつけによる冷却で行ってきた。
しかし、超伝導材料など、更に低温を必要とする魅力的な試料も多数存在する。液体ヘリウム吹きつけを行えば、10 K 程度に冷却することが可能であるが、その実験コストは高価であり、クライオスタットの適用が望まれる。我々のグループでは、数年前より、BL6C にクライオスタットを導入し、装置整備を進めてきた。今回は、その整備状況について報告する。XFH 実験では、試料を２軸で回転させて測定する。旧岩谷（現アルバッククライオ）社製のクライオスタ
ットに、attocube systems 社製のピエゾモーター駆動回転ステージが組み込まれており、これがφ軸として機能する。このクライオを KOHZU 社のθ軸回転ス
テージに載せて装置を組み上げている。装置の写真を Fig.1 に示す。7 K で測定した価数転移物質 YbInCu4 の Yb-Lα蛍光Ｘ線ホログラム（入射Ｘ線のエネ
ルギー= 8.947 keV）が得られた。そのホログラムを Fig.2 に示す。きれいな定在波線が観測されており、原子像再生に十分な品質であると考えられる。
この極低温測定装置により、今後、超伝導材料などの機能発現メカニズム解明が期待される。

Fig. 2 極低（7 K）で測定した価数
Fig. 1 極低温 XFH 測定装置

転移物質 YbInCu4 の Yb-La蛍光Ｘ
線ホログラム246T ＜装置開発，新技術，ソフトウェア＞
MLF／BL06

J-PARC MLF BL06 VIN ROSE におけるNRSE 開発状況
Commissioning status of NRSE spectrometeron BL06 VIN ROSE at J-PARC MLF
遠藤仁 1,2、日野正裕 3、小田達郎 3、細畠拓也４
1 KEK 物構研、2 J-PARC センター、3 京大複合原子力科学研究所、
4 理研光量子工学研究センター
中性子スピンエコー（NSE）法は、中性子スピンという自由度を用いることで、散乱前後の非弾性散乱過程による中性子のエネルギー変化の精密評価が可能であり、中性子非弾性散乱測定法において最高のエネルギー分解能での測定が可能である。京都大学と KEK は、連携して J-PARC MLF の BL06 に
中性子共鳴スピンエコー分光器群 “VIN ROSE”を開発している。BL06 では、共鳴スピンフリッパーを用いて NRSE（Neutron Resonance Spin Echo）と MIEZE（Modulated Intensity by Zero Effort）という 2 台の中性子スピンエコー分光器を設置しており、2014 年 4 月に中性子ビームを受け入れて以降、それぞれコミ
ッショニングを進めている。
本発表では、NRSE 分光器の開発状況に関して発表する。NRSE において高いエネルギー分解能を実現するためには、二次元回転楕円体スーパーミラーの開発が不可欠である。今回、5Qc スーパーミラーを成膜した長さ 90cm、焦点間距離 2.5m のミラーを開発し、NRSE 信号の検出実験を行ったので、その成果（図１）を中心に発表する。

図１：NRSE 分光器で観測された NSE シグナル．

247T ＜装置開発，新技術，ソフトウェア＞
PF-BL14A

非球形結晶の吸収補正ソフトウェアの開発
Development of Absorption Correction Software for
Aspherical Crystals
坂倉輝俊 1、木村宏之 1、岸本俊二 2
1 東北大学多元研、2 KEK－物構研
X 線の透過度の低い試料で高確度なデータを得るには、試料による X 線の吸収の効果を精度よく補正する事が重要である。BL-14A はミラー集光を利用できる条件では、18.3keV 以下の X 線を用いざるを得ない。従って、希土類を含む無機結晶をこのエネルギー領域で計測すると、線吸収係数が 250cm-1 を超える事もあり、高精度かつ高確度な吸収補正が重要となる。我々のグルー
プでは、基本的には試料をほぼ完全な真球に整形する事で、吸収補正の質の低下を防ぐ計測法を採用している。しかしながら、試料を直径 50μm 以下の球に整形する場合には、技術的な問題から真球度が低下するのを避けられない事もある。吸収係数の大きな物質では、試料サイズを小さくする事で、試料全体としての X 線の透過度を上げる事が高精度なデータ計測に繋がる。
しかしながら、試料を小さくすると、真球度が低下するという技術的課題が付いて回っている訳である。吸収係数の大きな試料程、試料外形の正確な計測とその正確な外形の情報を用いた正確な吸収補正が不可欠である。このような背景から、今回、試料の外形を考慮した吸収補正を行うソフトウェアを開発した。
試料の外形を考慮した吸収補正ソフトウェアは頒布されている物がない訳ではないが、以下のような発展を視野に入れて、独自に開発を行った。先ず、その場観察法やマルチドメイン結晶では、回折を起こす結晶の前後に X 線の吸収体が存在し、試料と共にそれらが回転する事がしばしばである。このような条件への将来的な対応を視野に入れた。また、今日の回折法で補正されずに残っている最も主要な系統誤差は多重回折であるが、その補正ソフトウェアを開発するには、結晶内の任意の点での X 線の振幅を把握している必要がある。このような設計への対応も視野に入れた。本概要執筆時点では結晶外形の情報を CCD カメラの映像から取得する等の機能は備えていないが、今後、整備を進めていく計画である。