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ANSTO

今月のメインは何と言ってもANSTOでのSANS実験だった。

今回は持ち込み機材満載の実験で、我々が出発したのは3月上旬だったのだけど、その二週間前にロックインアンプやらファンクションジェネレーターやらをたくさん輸出してあった。

予定では、僕と共同研究者のOさんが日本を発つ前に装置は現地に届いているはずで、メールでそれを確認してから安心して飛行機に乗ろうと思ったのだけど、運送業者が手間取ったのか出発前日になっても届いていなかった。正確には、オーストラリアには着いているのだけど、通関で止まっていてまだANSTOまで届いていない状態とのこと。

結局、我々の方が機材より先にANSTOに着いてしまい、あとから機材を迎え入れる形となった。
初日はとりあえず荷解きをして、試料をスティックにマウントする作業で終わってしまった。

二日目、測定機器を電源につなぐところでトラブル発生。
元々我々が持って行った変圧器(トランス)がANSTOの安全基準に微妙に適合していないということで、現地のトランスを借りたのだけど、それが240Vto115Vだった。
こちらが持って行った機器の許容電圧はおよそ100V+/- 10%ということで、ギリギリセーフか、アウトか微妙なところだった。とくにシビアなのが高速アンプで、製造元に電話して聞いてみたところ、やはり115Vは危ないだろうということで、これに関しては別途対応策を考えようということになった。

その他のものについては大丈夫だろうと考えて電源を入れていったところ、まずロックインアンプの画面が真っ暗に。。続いてマルチメーターの画面も一度ついてすぐ消えた。。。
この瞬間、悪い予感が頭をよぎり、機器の中の回路も焼けて使用不能になったかと思ったのだけど、幸いヒューズが飛んだだけで済んだ。
替えのヒューズを現地の試料環境担当のNormanに探してきてもらい、なんとか再開しようとしていたところ、この状況を見るに見かねた電気機器安全担当者のJohnが我々の持ってきた100Vトランスの電源ケーブルを改造して、ANSTOの安全基準に適合するようにしてくれた。
このトランスを使ってなんとか全ての機器が動くことを確認して、2日目は終了。

3日目にようやく本格的な電気抵抗測定を始めることができた。電極付けまで済ませた試料を抱えて飛行機に乗って持ってきたのだけど、ANSTOで抵抗を測り始めたら日本で測ったのと全く変わらない抵抗値を出してくれた。
「赤道を超えて同じ抵抗値が再現したよ」とNormanに言ったらそりゃ凄いと非常に喜んでくれた。(ただし、まだビームに当ててすらいないけど、、、)

4日目の木曜日からやっと中性子実験。
今回は薄板状の試料だったのだけど、最初にその試料の側面から入射する配置で実験を始めたいと言ったところ、装置担当者のElliotにそんな実験はcrazyだと言われてしまう。彼は基本的にsoftmatterの人なので、薄板状の容器に入れた試料を板に垂直方向の入射で実験するのが普通だと思っているみたい。ただ、ハードマターの感覚からすると、試料の形状がどうであるかなんて、試料とdetectorの距離に比べたら微々たるものだし、特に今回は吸収も殆どない試料を使っているのだから全く問題はないはず。それをなんとか説明して、とりあえずこの配置で実験を始めることを了解してもらった。

しかし、中性子の測定を始めてしばらくは全くピークが見えなかった。。
おかしいな、何か自分が致命的な勘違いをしているんじゃないか、と疑いたくなったけど、まずは一番初歩的な可能性として、試料の前に付けたCdマスクがビームを遮っているんじゃないかと考えて、試料をまわしてみましょうと提案してみる。すると案の定ωを8°くらいまわしたところでピーク発見。試料をセットした時には目の精度で1~2°の範囲にはあわせたつもりだったのだけど、マグネットに入れる時に回ってしまったか。。

この側面入射の配置でピークが見えたということでElliotとNormanは驚いたみたいだった。ただ、我々にとってはまだスタートラインでしかない。
その後、スティックの角度を再調整し、温度・磁場を最適化していよいよ本題の電流印加実験。
まずは電流を流す前のバックグラウンドとなる測定をして、その後電流印加。「まぁ一発目の測定ってのはたいていunsuccessfulになりがちだよね」などと予防線を張りつつ、SANSパターンを測定してみると、びっくりするほど明確なピークが見えていた。その瞬間、Elliotも大声を上げて喜んでくれてcontrol cabinで皆で抱き合って喜んだ。これはこれまでの中性子実験でも5本の指に入るほどの劇的な瞬間だったかもしれない。(一番はやはり5Gの偏極実験で、電場でCFAOのカイラリティが反転した時かな)

その後は大きなトラブルも無く、順調に実験が進んで途中で解析も進めることができて、非常にきれいなデータを取ることができた。
基本的には自分たちだけで測定を進めることができたので、最終日前日にはElliotが「You are really easy to work with」と言ってくれたけど、その晩遅くに、制御プログラムのちょっとしたトラブルでElliotに来てもらうことになるというオチがついた。。


ビームタイムが終わってもオフベンチで抵抗測定を続けて忙しく作業していたらElliotがあきれた顔で「まったくこいつらは働くのをやめないのか」と言っていた。まぁ僕らはこの実験のために長い間準備してきたのだから、取れるだけのデータは取っておきたいのだ。

ANSTOを去る日、午前中に装置群を日本へ送り返す手続きを済ませると、Elliotが試料の放射線チェックは自分がやっておくから物理から離れてシドニーを見てこいと言う。その言葉に甘えてまずはSymbio wildlife parkへ。コアラやカンガルーを間近に見た後、夕方からはシドニー名物オペラハウスへ。幸いに天気が良く、夕暮れ前のきれいな景色を楽しむことができた。オペラハウスの横から海に面したテラスの大きなカフェで、Oさんはビールで僕はカプチーノで(車を運転するので)乾杯。シドニー中心部の渋滞がひどくて、飛行機に間に合うか微妙だったのですぐに戻ってしまったけど、最後にちょっとだけ観光できたことを伝えるとElliotも「君らは少なくともシドニーの一部を味わったね」と喜んでくれた。


さて、実験がうまく行ったので次は論文。競争が激しい分野なので、できるだけ早く投稿まで持って行けるようにしたい。
また書くべきものがたまってきたな。。。
by nt-neutron | 2016-03-30 23:49 | 研究日誌 | Comments(0)


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某私大で助教を4年間勤めたあと、現在はR研でポスドク。専門は磁性・中性子散乱。
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