How to Use a Triple-Axis Spectrometer (Practice-II)

Abstract

Neutron triple-axis spectrometer (TAS), which is installed at steady neutron sources, is used for various purposes in condensed matter science. This article is aimed to describe practical use of TAS for beginners. I begin with explaining each component of TAS. Then, I will show how to check quality of single crystals and align single crystals by using TAS. Keywords: Neutron triple-axis spectrometer 1.‚Í ‚ ¶ ‚ß ‚É ‚± ‚Ì ƒV ƒŠ •[ ƒY ‚Í,ˆÈ 'O ‚É 'S4‰ñ ‚Ì ƒV ƒŠ •[ ƒY ‚Å OEf •Ú ‚³ ‚ê ‚½ Šp "c Ž• ‚É ‚ae ‚é •u3Ž² •ª OEõ Ší "ü-å-• ˜_ •Ò •v [1]‚É '± ‚-‚à ‚Ì ‚Å ‚ ‚é.-• ˜_ •Ò ‚Å ‚Í,3Ž² •ª OEõ Ší ‚É ŠÖ ‚· ‚é Šî 'b 'm Ž¯ ‚© ‚ç ŽÀ •Û ‚Ì ƒT ƒC ƒG ƒ" ƒX ‚Ì OE¤ ‹ † ‚É ‚Ç ‚Ì ‚ae ‚¤ ‚É-p ‚¢ ‚ç ‚ê ‚é ‚© ‚É ŽŠ ‚é ‚Ü ‚Å ‚ª,‚í ‚© ‚è‚â ‚· ‚-‰ð •à ‚³ ‚ê ‚Ä ‚¢ ‚é. 3Ž² •ª OEõ Ší ‚Í 'è •í ' † •« Žq OE¹ ‚É •" '½ ‚-•Ý 'u ‚³ ‚ê ‚Ä ‚¢ ‚é "Ä-p •ª OEõ Ší ‚Å ‚ ‚è,'e •« ŽU-•,"ñ 'e •« ŽU-•, ƒG ƒl ƒ‹ ƒM •[ •Ï •ª ‚Ì 'ª 'è ‚ª ,-l •X ‚È ŠÂ ‹«(ˆ³-Í,'á ‰·,•‚ ‰·,Ž¥ •ê,"d •ê "™)‚Ì ‰º ‚Å ‰Â "\ ‚Å ‚ ‚é ‚AE ‚¢ ‚¤-˜ "_ ‚ðŽ• ‚ ‚½ ‚ß,•" '½ ‚-‚Ì ƒ † •[ ƒU •[ ‚É-˜-p ‚³ ‚ê ‚Ä ‚¢ ‚é.‚µ ‚© ‚µ,•²-‰ñ •Ü OEv "™ ‚AE"ä Šr ‚· ‚é ‚AE,'² •® ‹y ‚Ñ 'I 'ð ‚· ‚× ‚«ƒp ƒ‰ ƒ• •[ ƒ^ •[ ‚ª '½ ‚-,‚ ‚é 'ö "x ‚Ì OEo OE± ‚ð-v ‚· ‚é ‚½ ‚ß,•‰ •S ŽÒ ‚É ‚Í ‚µ ‚« ‚¢ ‚Ì •‚ ‚¢ ' † •« Žq •ª OEõ Ší ‚̈ê‚Ìˆê ‚Â ‚Å ‚ ‚é ‚AE Žv ‚¤.•¡ ‰ñ ‚© ‚ç Žn ‚Ü ‚é ŽÀ 'H •Ò ‚Å ‚Í,ŽÀ •Û ‚Ì ŽÀ OE± ‚Í ‚Ç ‚Ì ‚ae ‚¤ ‚É ‚µ ‚Ä •s ‚í ‚ê ‚é ‚© ‚ð ' † •S ‚É ‚µ ‚Ä,ŽÀ-p "I ‚È Ž-•¿ ‚ð ‚Ü ‚AE ‚ß ‚Ä ‚¢ ‚-\ 'è ‚Å ‚ ‚é."Á ‚É,•‰ ‚ß ‚Ä3Ž² •ª OEõ Ší ‚ð-p ‚¢ ‚é •l ‚ð 'Î •Û ‚É,•€ "õ,ŽÀ OE± ‚É •Û ‚µ ‚Ä '• ˆÓ ‚· ‚× ‚« "_ ‚ð •d "_ "I ‚É ‰ð •à ‚· ‚é ‚Ì ‚ª-Ú "I ‚Å ‚ ‚é.•‰ •S ŽÒ ‚ª3Ž² •ª OEõ Ší ƒ} ƒj ƒ… ƒA ƒ‹ ‚AE ‚µ ‚Ä Žg ‚¦ ‚é ‚ae ‚¤ ‚È ŽÀ-p "I ‚È "ü-å •u•À ‚ð-ÚŽw ‚µ ‚½ ‚¢.'A ‚µ,X•ü ‰ñ •Ü ‚Ì •‰ •à "I ‚È 'm Ž¯ ‚Í ‚ ‚é 'ö "x Ž• ‚Á ‚Ä ‚¢ ‚é ‚AE'z 'è ‚³ ‚¹ ‚Ä ‚¢ ‚½ ‚¾ ‚« ‚½ ‚¢.•²-X•ü ‰ñ •Ü ŽÀ OE± ‚Í Šw •" ‚Ì Šw • ¶ ŽÀ OE± ‚Å •s ‚¤ ‚± ‚AE ‚ª '½ ‚-,‚Ü ‚½ 'P OE‹ •» ‚ð-p ‚¢ ‚Ä ' † •« Žq ŽU-• ŽÀ OE± ‚ð •s ‚¤ ‚Ì ‚Å ‚ ‚ê ‚Î,X•ü ‚Å ƒ‰ ƒE ƒG ŽÊ •^ ‚ð ŽB ‚Á ‚Ä OE‹ •» ‚Ì •û ˆÊ ‚ð OEˆ‚ßOEˆ‚ß ‚é ‚± ‚AE ‚Í OEo OE± •Ï ‚Ý ‚Å ‚ ‚é •ê • ‡ ‚ª '½ ‚¢ ‚½ ‚ß ‚Å ‚ ‚é. 3Ž² •ª OEõ Ší ‚ð ‚· ‚Å ‚É ‰½ "x ‚©-˜-p ‚µ ‚Ä ‚¢ ‚é •l ‚É 'Î ‚µ ‚Ä ‚Í,•Ä •' ƒu ƒ‹ ƒb ƒN ƒw ƒu ƒ" •'-§ OE¤ ‹ † •Š ‚É ‚¨‚¢‚¨‚¢ ‚Ä '· "N ‚Ì-â ‚É '~ •Ï ‚³ ‚ê ‚½3Ž² •ª OEõ Ší ‚É ŠÖ ‚· ‚é Žè-@ ‚ð •W 'å •¬ ‚µ ‚½-{ •uNeutron Scattering with a Triple-Axis Spectrometer•v[2]‚ª •o "Å ‚³ ‚ê ‚Ä ‚¢ ‚é ‚Ì ‚Å,‚» ‚¿ ‚ç ‚ð ŽQ •l ‚É ‚µ ‚Ä ‚¢ ‚½ ‚¾ ‚« ‚½ ‚¢.‚± ‚Ì-{ ‚Í3Ž² ŽÀ OE± ŽÒ ‚ª 'm ‚Á ‚Ä ‚¨‚‚¨‚-‚× ‚« ‚Ù ‚Ú 'S ‚Ä ‚ª OEf •Ú ‚³ ‚ê ‚Ä ‚¢ ‚é3Ž² ŽÀ OE± ŽÒ •K OEg ‚Ì •' ‚Å ‚ ‚é.-{ "ü-å •u •À ‚Å ‚Í,‚» ‚± ‚Ü ‚Å •ê-å "I ‚È "à-e ‚É ‚Í-§ ‚¿ "ü ‚ç ‚È ‚¢ ‚ª,‚± ‚Ì-{ ‚ðˆÓ‚ðˆÓ Ž¯ ‚µ ‚È ‚ª ‚ç,•‰ •S ŽÒ ‚É ‚AE ‚Á ‚Ä •d-v ‚È Ž-•¿ ‚Í Žae ‚è•ã ‚° ‚Ä ‚¢ ‚-‚ ‚à ‚è‚Å ‚ ‚é.•M ŽÒ ‚Ì •ê-å ‚© ‚çŠî-{ "I ‚É ‚Í OEÅ 'Ì •¨-• ‚Ì ‚½ ‚ß ‚Ì3Ž² •ª OEõ Ší "ü-å ‚É ‚È ‚é ‚± ‚AE ‚ð ‚²-¹ •³ ‚¢ ‚½ ‚¾ ‚« ‚½ ‚¢. 2.3Ž² •ª OEõ Ší ‚AE ‚Í? 3Ž²(3-Axis)•ª OEõ Ší ‚Ì-¼ 'O ‚Í,ƒ‚ ƒm ƒN ƒ• ƒ• •[ ƒ^ •[ OE‹ •»,ŽŽ-¿ OE‹ •»,ƒA ƒi ƒ‰ ƒC ƒU •[ OE‹ •» ‚AE ‚¢ ‚Á ‚½ 3‚ ‚Ì OE‹ •» ‚Ì Ž² Žü ‚è(‰ñ "] Ž² ‚AE •… •½ ˆÚ "® Ž²)‚ª ‚ ‚é ‚± ‚AE ‚É-R-ˆ ‚µ ‚Ä ‚¢ ‚é(Fig.1).‚» ‚Ì ‚½ ‚ß,ƒA ƒi ƒ‰ ƒC ƒU •[ ‚ð-p ‚¢ ‚È ‚¢ •ê • ‡ ‚Í2Ž² ƒ‚ •[ ƒh[3]‚AE OEÄ ‚Î ‚ê ‚é.OE‹ •» •\ '¢ ‰ð •Í-p ‚Ì 'P OE‹ •» ‰ñ •Ü OEv ‚à4Ž²(4-Circle)‰ñ •Ü OEv ‚AE OEÄ ‚Î ‚ê,•u Ž² •v ‚É ŠÖ ‚· ‚é "ú-{ OEê •\ ‹L ‚ª "¯ ‚ ¶ ‚Å ‚ ‚é ‚½ ‚ß •´ ‚ç ‚í ‚µ ‚¢ ‚ª,‚± ‚Ì •ê • ‡ ‚Í ŽŽ-¿ Žü ‚è ‚É4Ž² ‚Ì Ž©-R "x(ƒÖ,ƒÓ,‚˜,2ƒAE)‚ª ‚ ‚é ‚AE ‚¢ ‚¤ ‚± ‚AE‚Å ‚ ‚è,'S ‚-ˆÓ-¡ ‚ªˆá‚ªˆá ‚Á ‚Ä ‚¢ ‚é ‚± ‚AE ‚É '• ˆÓ ‚µ ‚Ä-~ ‚µ‚¢. Fig.1 Schematic figure of the triple-axis spectrometer. 3Ž² •ª OEõ Ší ‚Í,ƒA ƒi ƒ‰ ƒC ƒU •[ OE‹ •» ‚É ‚ae ‚Á ‚Ä ƒG ƒl ƒ‹ ƒM •[ •ª OEõ ‚ª ‰Â "\ ‚Å ‚ ‚é ‚½ ‚ß,"ñ 'e •« ŽU-• ŽÀ OE± ‚ð •s ‚¤•ê • ‡ ‚É-˜-p ‚³ ‚ê ‚é.‚µ ‚© ‚µ,ŽÀ •Û ‚É ‚Í "ñ 'e •« ŽU-• ŽÀ OE± ‚AE "¯-l ‚Ì •p "x ‚Å OE‹ •» •\ '¢ ‚â Ž¥ ‹C •\ '¢ ‚ð OEˆ' OEˆ'è ‚· ‚é ‚½ ‚ß ‚Ì 'e •« ŽU-• ŽÀ OE± ‚É ‚à-˜-p ‚³ ‚ê ‚Ä ‚¢ ‚é.