収束単色Ｘ線実験ステーション BL-7C

BL-7C
汎用硬Ｘ線実験ステーション

BL-7C photo 1 BL-7C photo 2

　出射位置固定二結晶モノクロメーター（カム式）を備えたビームラインです。Si(111)を分光結晶として用いる場合は，第二結晶を弯曲させてsagittal focusすることによって水平方向のビーム（4 mrad）を集光できます。また，focusing double mirrorを用いて高次光の除去と縦方向のビームの集光ができます。高次光の影響を無視しうる単色Ｘ線を供給できることがBL-7Cの最大の特色です。BL-7Cは汎用硬X線実験ステーションとしてX線異常散乱実験，X線発光分光実験等に利用可能です。

担当者：杉山弘 (PF)
PHS 4421
hiroshi.sugiyama@kek.jp

BL-7C diagram

ビームラインの構成及び制御系

研究分野

X線異常散乱
X線非弾性散乱
その他単色硬X線を用いる実験

※一般的なXAFS測定は可能ですが（利用者自身により設置，調整），XAFSに特化した課題についてはXAFS専用ステーションをご利用ください。

光　源

Bending magnet (horizontal acceptance: 4 mrad)

性　能

利用できる分光結晶とそれぞれの利用可能エネルギー範囲，分解能，光子束（2.5GeV，300mA運転時*）は以下の通りです。

分光結晶	エネルギー範囲	分解能（ΔE）	光子束
Si(111)－集光時	4～12 keV	約2 eV (at 9 keV)	約1×10¹¹ ph/s
Si(111)－非集光時	4～20 keV	約2 eV (at 9 keV)	約1×10¹⁰ ph/s

低エネルギー側の限界はビームラインに設置されているBe窓による吸収で決まりますが，空気中のアルゴン（吸収端は3.2 keV）のXANESの測定例もあります。
得られるX線強度のエネルギー依存性についてはこちらを参照して下さい。
focusing double mirrorは溶融石英製（表面コートなし）です。
Si(111)二結晶とfocusing double mirrorを利用すると4 keV付近での三次光の割合は3×10^-5程度です。
典型的なビームサイズは，集光時で1.5 mm(H)×1 mm(V)，非集光時で5 mm(H)×1 mm(V)です。
ビームの水平方向の発散角は分光結晶への入射ビームの発散角の３倍となります。従って最大12mradの発散が生じます。

*2013.2現在，PFは通常2.5GeV 450mA Top-Up運転を行っています。光子束はほぼ蓄積電流値に比例します。

実験装置等

モノクロメーター，ミラー制御系
透過型XAFS実験用セットアップ及び計測系

BL-7C: XAFS set up

モノクロメーター及びミラーの制御系PCで装置類を制御する。
データ記録媒体はUSBストレージ(フラッシュメモリ等，WindowsOSでドライバ無しで接続可能なもの)，CD-R，3.5"フロッピーディスクをサポートしています。

このセットアップは電動昇降ステージの上に組まれており，セットアップを取り除くと定盤（1200L×1000W，耐荷重150 kg）として利用できます。

電離箱，ガス供給系およびその計測系

BL-7C: Ionization Chambers

ガス長が17 cm×1台と31 cm×2台の平行平板型電離箱があります。

通常，ガスをフローして使用します。標準で用意しているガスは，N₂(100 %)，N₂＋Ar(15 %)，N₂＋Ar(25 %)，N₂＋Ar(50 %)，Ar(100 %)，N₂(30 %)＋Heの６種類です。

NaI(Tl)シンチレーションカウンターおよびその計測系
マルチチャンネルアナライザー（SEIKO EG&G Model7800）
デジタルマルチメーター（アドバンテスト TR6848）
汎用液晶モニターTV
ペンレコーダ（横河電気 3056-33，３ペン式）
所内ネットワークへ接続されたPC
クライオクーラーは設置されていません
ビーム高は基準床面から約1225 mm（電動昇降ステージ上面から約348 mm，光学ベンチ上面から約188 mm）です。
ハッチの大きさは3.0 m(光軸方向)×2.1 m(光軸直交方向)×2.5 m(高さ)です。搬入口は1.3 m(W)×2.4 m(H)です。
BL-7の他の実験ステーションと共用の有害ガス用排気ダクトが利用可能です。

（１）電動昇降ステージ（従来のXAFS定盤）上に独自の測定系をセットアップする場合と（２）電動昇降ステージを撤去して独自の装置を設置する場合の両方が可能です。

参考文献等

［取扱説明書］

野村昌治　「XAFS実験ステーション利用の手引き」　KEK Internal 2001-5 (2001)

［性能評価レポート］

M. Nomura, A. Koyama, and M. Sakurai, KEK Report 91-1 (1991)
M. Nomura and A. Koyama, "X-ray Absorption Fine Structure" ed. by S. S. Hasnain, Ellis Horwood, Chichester (1991), pp.667.
その他：http://pfwww.kek.jp/nomura/pfxafs/references/handbook/handbook.pdf も参照

Last modified 2013/04/01