229T（光学系，ビームライン技術・制御）
MLF-BL23

偏極中性子散乱装置 POLANO での磁場デバイス準備状況
Present status of magnetic fields device forpolarized neutron spectrometer POLANO
大山研司 1、大河原学 2、横尾哲也 3,4、南部雄亮 2、池田陽一 2、坂口将尊 3,4、金子直勝 3,4、伊藤晋一 3,4、猪野隆 3,4、藤田全基 2
1 茨城大院理工学、2 東北大金研、3KEK-物構研、4J-PARC センター
MLF の BL23 に設置された偏極中性子散乱装置 POLANO は、偏極度解析分光を第１の目的とした磁性研究用のチョッパー分光器で、最終的には100meV 領域までの偏極度解析実験をめざしている。このため広いエネルギー領域で偏極率を維持する必要があり、ビームパス上の磁場接続デバイスが技術的には重要となる。本発表では、その準備状況を報告する。
パルス源装置では、原子炉装置と異なり偏極ビームを用いながらの磁場の最適化は困難であることから、オフラインでの評価が重要となる。
そこで我々は、有限要素法でシミュレーションによる磁場接続評価、テストベンチでの実測との比較などを行い、磁気デバイスの準備を進めている。図１は最適化したデバイス配置に基づき作成したガイドマグネッ
トで、右図が SEOP 偏極子—試料間に設置するガイド磁場（縦磁場）を組み込んだ B4C 遮蔽体、左図が試料—アナライザー間に設置する扇形縦磁場マグネットである。また、試料位置での磁場の三次元的な制御が可能なコイルを導入するが、真空中に設置して稼働させるため、熱計算をすすめ、安全な使用が可能なコイルシステムを作成中である。ポスター発表
では、 これら BL23 での磁場デバイスの現状を報告する

図１ （左） 試料—アナライザー間の扇形ガイド磁場。
（右）試料上流に設置する縦磁場ガイドマグネット入り B4C 遮蔽体。差し込んでいるのは小型磁石で、縦磁場がかかっていることを確認した。

230T（光学系，ビームライン技術・制御）

硬 X 線 XAFS 実験ステーションの近況
Hard X-ray XAFS stations
仁谷浩明
KEK-PF、総研大高エネルギー加速器科学研究科
PF の物質化学グループでは硬 X 線 XAFS 実験専用ステーションを運用しており、現在 PF、PF-AR あわせて 6 つのステーションが稼働している。これらのステーションでは年間約 200 件の課題が実施されており、多岐にわたる分野での利用がなされている。BL-15A1 においては、試料位置での高精度ビームポジションモニタを利用したビーム位置フィードバック補正システムが導入された
こ と に よ り 、 こ れ まで よ り も 安 定 し た ビ ー ム が 利 用 可 能 と な った 。 ま た 、
AR-NW2A においては、X 線顕微鏡導入のためのハッチ拡張工事が完了し、ユーザー運転が再開となる。現在運用中のステーション一覧は次の通り。
・BL-9A：高強度・軟 X 線ステーション
2.1keV から利用出来る高強度 X 線を生かして、低濃度試料や表面分析をターゲットにしている。
・ BL-9C：その場観察実験ステーション
触媒や電池材料など、主にガスフローを伴う化学実験のその場 (insitu)観察実験をターゲットにしている。
・ BL-12C：ハイスループットステーション
産業利用など、ルーチンワーク的に大量の試料を測定する実験をターゲットにしている。
・ BL-15A1：セミマイクロビームステーション
アンジュレータからの高輝度ビームを利用して、試料位置において 20ミクロン角のビームが利用可能。高速試料スキャンによるマッピング実験も短時間で可能。
・ AR-NW2A：時間分解および高強度単色 X 線ステーション
白色 X 線と湾曲分光結晶を利用した DXAFS 実験をターゲットにしている。レーザーを利用したポンププローブ実験など AR リングの特徴である単バンチ運転を生かした実験が可能。
・ AR-NW10A：高エネルギーX 線ステーション
6.5GeV の AR リングを光源とし、最大 42keV までの単色 X 線が利用可
能。PF では届かないエネルギー域での実験に対応が可能。
参考：PF-XAFS Web サイト http://pfxafs.kek.jp/

231T（光学系，ビームライン技術・制御）
PF-BL15A

オートコリメータを用いた実環境における分光器平行度測定
In situ measurement of the parallelism of a double
crystal monochromator by an autocollimator
松岡亜衣、仁谷浩明、五十嵐教之
KEK-PF
マイクロビームを扱う BL-15A では分光器における突発的なビーム位置変動が観測されており、その原因を解明することが急務となっている。本来、二結晶分光器内の結晶が平行に配置され、その位置が精密に制御されていれば、分光された放射光は結晶が回転したとしても定位置に出射される。分光
結晶の平行度ずれはビームの安定性を確保する上で重要な要素である。
我々は分光器のビーム出射位置変動の要因を解明する方法の一つとして、実際の使用時と同環境での分光器平行度測定法を考案し実施した。測定では BL-15A の二結晶分光器をオフラインにし、その上下流にオートコリメータ（エルコマット 2000）とミラーを設置した。オートコリメータから出射されたレーザーは二結晶を経てミラーにより反射され、再び分光器内を通過してオートコリメータへと戻る。この方法によれば分光器内を真空状態に保ち、実際に使用している結晶を用いて平行度を測定することができる。また、分光結晶の角度を変更しながら測定することも可能であり、エネルギー掃引時のビーム出射位置の変動を推測できる。さらに、液体窒素循環による冷却に伴う分光器内の温度変化とビーム安定性の関連を確認することができる。測定時には結晶近くに振動計を設置し、振動と平行度の関連も観測した。
現在計画が進められている新光源「KEK 放射光」では、ナノ集光ビーム（空間分解能 10nm）を用いたサイエンスが期待され、これまで以上にビームの安定性が求められている。本発表では、次世代光源へ向けた技術開発の一端として考案した分光器平行度測定の方法とその結果について報告する。

BL-15A メインハッチ内 平行度測定中の様子

232T（光学系，ビームライン技術・制御）
PF

新しい非蒸発ゲッター（NEG）コーティングの開発
Development of new non-evaporable
getter (NEG) coating
宮澤徹也 1，間瀬一彦 1, 2，飛嶋健佑 3，栗原真志 4，菊地貴司 2
1 総研大，2 KEK 物構研，3 弘前大，4 横国大圧力 (Pa)

真空容器外面の温度 （℃）

圧力 (Pa)

加速器、真空紫外軟 X 線ビームライン、光電子分光装置では 10-8 Pa 程度の超高真空が必要である。超高真空では残留気体を、活性化した非蒸発ゲッター（NEG）表面（Ti、Zr、Ti-Zr-V など）に化学吸着させることによって排気するNEG ポンプが有用である。このため、加速器分野では真空容器の内壁に NEGコーティングする手法が開発されている[C. Benvenuti et al., Vacuum 60 (2001)
57.]。しかし 従来の NEG コーテ ィング 法には 活性化 温度 が比較的 高い（Ti-Zr-V で 180℃以上 24 時間）、活性化と大気ベントを繰り返すと NEG が酸化され排気性能が低下する、実施に CERN のライセンスが必要、大掛かりな設備が必要といった問題がある。
300
10-3
コーティングなし N
そこで我々は真空容器の内面に
Pd/Tiコーティング N
250
Pd/Tiコーティング N×2-410-6 Pa 台の真空中での Ti 昇華に10より厚さ 1 m の Ti 薄膜を成膜し、20010-5-4
さらに 10 Pa 台の真空中での Pd
150
昇華により厚さ 1 nm の Pd を成膜-610100する NEG コーティング法を開発しベーク6時間10-750たので報告する。
Pd/Ti 成膜する前と Pd/Ti 成膜
10-80 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 130
した後の真空槽の、乾燥窒素大排気開始からの時刻 (時間)
排気開始時間気圧状態からの排気曲線を図 1
図 1：真空容器の排気曲線に示す。Pd/Ti 成膜後はベーク開
10-2
始から 4 時間までは圧力が高いコーティングなし N
Pd/Tiコーティング Nが、ベーク後は急速に圧力が低
10-3
Pd/Tiコーティング N×2下した。排気開始から 20 時間後
10-4に真空バルブを閉じて真空容器を排気ポンプから切り離したときの10-5圧力の変化を図 2 に示す。Pd/Ti
10-6
成膜した場合、真空バルブを閉じても、10-6～10-7 Pa を維持できた。
10-7
また、大気圧ベントと排気、ベーク-1
012345を 6 回繰り返しても排気性能（NEG真空バルブ閉からの時刻（時間）真空バルブ閉性能）を維持することを確認した。
図 2：真空バルブ閉後の圧力変化

233T（光学系，ビームライン技術・制御）
ビームライン及び施設全般

ビームラインインターロックシステム導入の省力化
Labor-saving Installation of the Beamline Interlock
System
小菅隆、斉藤裕樹、石井晴乃、仁谷浩明
高エネルギー加速器研究機構 物質構造科学研究所
高エネルギー加速器研究機構 Photon Factory (以下 KEK-PF) では、ビー
ムライン毎にビームラインインターロックシステムが設置されており、「放射線安全」、「ビームライン真空の保持」、「ビームラインコンポーネントの保護」を目的に動作している。KEK-PF ではビームラインの性能向上のためのビームライン再構築などが随時行われており、その都度ビームラインインターロックシステムも置き換えられる。また、ビームラインインターロックシステム自体も老朽化した場合には、最新のシステムへの置き換えが必要となる。
現在、KEK 放射光も見据えた STARS をインターフェースのベースとする新しいビームラインインターロックの開発及び導入が進進行中であるが、導入時の省力化は大きなテーマのひとつである。これまで、我々はビームラインインターロックシステムを制御するための PLC(Programmable Logic Controller)用ソフトウエアの自動生成などのシステム導入の省力化を行ってきたが、今回ビームラインインターロックシステムの設計も含めた省力化のための統合ソフトウエア「BLIS Designer」を開発した。本ソフトウエアを使用すると、あらかじめビームラインインターロックシステムの大まかな定義を行うと、自動的に配線表などを出力(図 1)する事や、PLC ソフトウエアの自動生成(図 2)、STARS を使用したインターフェース用の定義ファイル出力などを行う事が出来る。ここでは「BLIS Designer」の詳細について報告する。

図 1. 配線表等の自動作成

図 2. PLC プログラムの自動生成234T（光学系，ビームライン技術・制御）
PF／PF-AR

KEK-PF ビームライン制御標準ソフトウェア STARS の紹介
Introduction of the software “STARS”
focusing on the beamline control system and thesoftwares at the KEK Photon Factory
永谷康子１、小菅隆１、仁谷浩明１、石井晴乃１、渡邉一樹２
１ KEK-放射光、２ 三菱電機システムサービス
高エネルギー加速器研究機構 放射光科学研究施設（KEK-PF）で開発された STARS（Simple Transmission and Retrieval System）は、TCP/IP Socket を用いたテキストベースのメッセージの送受を基本としたソフトウェアで様々なOS での動作が可能であり、KEK 放射光のビームライン制御やビームライン・インターロックシステム等で使用されている。
ビームラインで使用されているパルスモータコントローラやカウンタ等様々な機器を操作するためのデバイス用クライアントプログラムや、STARS のクライアントプログラム開発を支援するツールとして様々なプログラム言語に対応した STARS インターフェイスやウィザード等の開発を行っており、これらは WEBからのダウンロードが可能となっている。(http://stars.kek.jp)
ビームライン制御システムでは、分光器やミラー、スリットといった光学系機器や計測用機器の制御の整備や、ビームライン放射光の位置や強さを調べるための調整ツール等を提供しており、各ビームラインでは、STARS をベースとした計測系システムの整備を進めたり、また利用形態に応じてビームラインの挿入光源のパラメータや分光器の光エネルギーの値を操作するためのSTARS コマンドを公開してユーザ実験用プログラムへの組み込みを可能としている。
今回のポスター発表では、KEK 放射光のビームライン制御を中心に、制御ソ
フトウェア STARS の現状について紹介する。
表カテゴリーSTARS で制御をおこなっているビームライン一覧

ビームライン名
BL-1A、BL-3A、BL-3C、BL-4B2、BL-4C、BL-5A、BL-6A、BL-6C、PF-2.5 GeV Ring
BL-7C、BL-8A、BL-8B、BL-9A、BL-9C、BL-10C、BL-12C、BL-14A、
X-ray
BL-15A1、BL-15A2、BL-17A、BL-18B、BL-18C、(BL-20B 計画中)
PF-2.5 GeV Ring
BL-2A/B、BL-3B、BL-11A、BL-11B、BL-11D、BL-13A/B、BL-16A、
VUV and Soft X-ray BL-19B、BL-20A、BL-28A/B
PF-AR
NE1A、NE3A、NE5C、NE7A、NW2A、NW10A、NW12A、NW14A
その他
Slow Positron Facility

235T（光学系，ビームライン技術・制御）
MLF-U1

超低速ミュオン生成用コヒーレントライマンα
超低速ミュオン生成用コヒーレントライマンα光の強度測定の現状
強度測定の現状
Intensity-measurement of coherent
Lyman-αα radiation for generating Ultra Slow Muon
中村惇平 1, 大石裕 1, 斎藤徳人 2, 宮崎洸治 2, 岡村幸太郎 2, 足立泰平 1,
パントアンバダット 1, 池戸豊 1, 牧村俊助 1, ストラッサーパトリック 1, 友野大 3,
髭本亘 4, 河村成肇 1, 下村浩一郎 1,3, 幸田章宏 1, 小嶋健児 1, 伊藤孝 4,
藤森寛 1, 和田智之 1,2, 門野良典 1, 三宅康博 1
1 KEK 物構研, 2 理研光量子工学, 3 阪大 RCNP, 4 JAEA 先端研,
波長 200 nm 以下の真空紫外領域では、非線形光学効果による波長変換により、波長可変のコヒーレント光が生成される。中でも我々は、クリプトン準位を用いた二光子共鳴四波混合により、122.09 nm または 121.57 nm のコヒーレントライマンα光を生成している[1]。このライマンα光源は、ミュオニウム(Mu, μ+e‐)または水素原子(H)を 1S→2P と励起する目的で J-PARC ミュオン
施設の U line に設置された。励起された Mu, H は 355 nm 光によりイオン化された。イオン化水素の輸送でビームラインの調整が行われ、2016 年 2 月 21日には J-PARC で初めて Mu の共鳴イオン化・超低速ミュオン(USM)生成が行われた[2]。現在ビームコミッショニングが行われている[3]。
ライマンα光はこれまでになく高い変換効率 (1.7×10-3) で生成され、Mu生成標的近くで 3.7 μJ/pulse が達成された[1]。このような強度増加に伴い、VUV 光の強度測定は行いにくくなる。これは素子感受率や窓材透過率が変化しやすかったり、基本波が大強度の背景光となったりするためである。これに対し我々は、サリチル酸ナトリウムの蛍光板・一酸化窒素のガスセル・シリコンフォトダイオード(Si-PD)を用意した。ステアリングチェンバー[4]は背景光を低減し、その内部には Si-PD と蛍光板が設置された(図 1)。また、感受率評価用チェンバーにより NIST 校正済み Si-PD と他の素子との感受率比較も行われた。発表ではこれらの現状と、より大強度のライマンα光に対応するための改良予定について報告する。
[1] N. Saito et al, Opt. Express 24 7 (2016)
007566[2] Y. Miyake et. al., NIM Phys. Res., Sect.
B : 95 265-275 (1995)[3] A.D. Pant et. al. this meeting.
[4] J. Nakamura et. al. JPS Conf. Proc. 2 図 1: Si-PD と蛍光板は超高真空内で移010108 (2014)動できるように設置されている

236T（光学系，ビームライン技術・制御）

深部磁気モーメント可視化の為のウォルタ－スーパーミラー
中性子顕微鏡の開発
Develpment of Neutron Microscope using
Wolter Type I Supermirror
for Observation of Deeply Buried Magnetic Moment
曽山和彦 1、林田洋寿 2、丸山龍治 1、山崎大 1
山村和也 3、後藤惟樹 3、小林勇輝 3
1 原子力機構 J-PARC センター、 2 CROSS 中性子科学センター、3 大阪大学超精密科学研究センター
磁気デバイス中の磁気構造を理解しその性能を向上させるためには、材料中の磁気構造をイメージングする技術が非常に重要であり、近年、磁気 Kerr効果装置、スピン偏極走査電子顕微鏡、Ｘ線磁気円二色性測定装置などが開発・適用されている。しかし、これらの測定手法によって得られる磁気構造情報は、材料表面付近に限られるため、深部磁気構造を可視化できる測定手法が求められている。
中性子は、スピンに起因する磁気モーメントと高い透過性を有することから、前述の電子線や X 線と相補的に磁気デバイス等の深部磁気構造を観察する最適なマイクロプローブとなり得る。本研究では、現状において十分な中性子強度を得られないという中性子顕微鏡の欠点を克服するため、
ⅰ）高精度回転非球面多層膜スーパーミラーを用いたウォルター Ｉ 型拡大結像光学系の開発
ⅱ）マイクロメートルオーダーの高効率・空間分解能を有する中性子ズーミン
グ 2 次元検出器の開発を融合することで、物質中の磁気構造をイメージする中性子顕微鏡の開発を目指している。
本報告では、ウォルター Ｉ 型スーパーミラーに基づく中性子拡大/縮小結像光学系のオプティクス、レプリカ法による回転非球面スーパーミラーの製作及び中性子ズーミング 2 次元検出器について報告するとともに、以上から構成される中性子顕微鏡の設計について報告する。

237T（光学系，ビームライン技術・制御）
MLF／BL10, 15, 17, 18, 22, 23
3He 中性子スピンフィルター開発の現状
Current Status of a 3He spin filter development
奥隆之 1、酒井健二 1、廣井孝介 1、渡辺真朗 1、篠原武尚 1、相澤一也 1、加倉井和久 1、吉良弘 2、林田洋寿 2、桐山孝治 2、鈴木淳市 2、猪野隆 3、大河原学
4、能田洋平 5、大山研司 5、奥平琢也 6、岡田晏珠 6、北口雅暁 6、清水裕彦 6、W.T. Hal Lee6、T.X. Tong7
1 原子力機構、2CROSS 東海、3 高エネ研、4 東北大、5 茨城大、6 名大、
7 ANSTO、8 ORNL

我々はパルス中性子散乱実験への応用を目的として、3He 中性子偏極フィル
ターの実用化研究を行っている。3He 中性子偏極フィルターは、広いエネルギー範囲の中性子に有効である他、発散度の大きな中性子ビームの偏極も可能であるなど、優れた特徴を兼ね備えている。これまでに我々は、Volume
Holographic Grating(VHG)素子を用いて、スピン交換光ポンピング（SEOP）用の小型レーザー光学系を開発し、シンプルで使い易いオンビーム SEOP 型
3He 偏極フィルターシステムを構築した。そして、そのシステムを用いて、J-PARC のパルス中性子ビームを用いて、小角散乱装置や反射率計における偏極度解析実験、偏極中性子イメージング試験などを行ってきた。現在、このシステムの適用範囲を拡張するため、3He フィルターセルの短波長中性子対応やセルサイズの大型化、レーザー光学系他周辺技術の改良、施設整備などを進めている。学会では、開発の現状と今後の開発・整備計画について発表する予定である。

238T（光学系，ビームライン技術・制御）
U-line, MLF

Commissioning of Ultra Slow Muon in U-line, MLF
A.D. Pant1, T. Adachi1, Y. Ikedo1, K. Shimomura1, J. Nakamura1,
Y. Oishi1, P. Strasser1, W. Higemoto2, R. Kadono1, Y. Miyake1 andE. Torikai2,3Muon Science Laboratory, High Energy Accelerator Research
Organization (KEK), 2Advanced Science Research Center, JapanAtomic Energy Agency, Tokai, 3Interdisciplinary Graduate School,
University of Yamanashi, Japan1

To transport ultra slow muon generated by laser resonant ionizationof muonium [1] evaporated from the surface of hot tungsten (2000 K)
to experimental ports - U1A (ultra slow muon beam for surface andinterface study with nm depth resolution) and U1B (muon micro beamfor 3D imaging inside material with m spatial resolution) on U-line,
MLF, J-PARC [2], we use electrostatic lenses, electric quadrupoles,bends, and deflector; and magnetic bend. In the U1A area, highdeceleration voltage (upto 30kV) and Enzil lens are used to get theultra slow muon beam (20 eV  20 keV) of size mm at SR
spectrometer (F6A), while in U1B, there is re-acceleration of beam toseveral hundreds keV to get micro muon beam of size of m order.
During commissioning, we have already transported ultra slow muon
to F6A of U1A and focusing point (F5B) in U1B [Fig. 1]. To tune thebeam and increase its intensity, we have been optimizing all electricand magnetic components as well as updating laser system [3]. The
simulation using Monte Carlo based code – musrSim[4] have been
performing to support the transportation of beam. In this presentation,
status of commissioning will be presented.

Fig. 1 USM observation (Left: drawing, right: time histogram, 0 ns at laser ionization)[1] K. Nagamine et al., Phys. Rev. Lett. 74, (1995) 4811
[2] Y. Miyake et al., JPS Conf. Proc. 2 (2014) 010101[3] N. Saito et al., Opt. Express 24 7 (2016) 007566[4] K. Sedlak, et al., Manual of musrSim, http://lmu.web.psi.ch/simulation/index.html