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INS-0000000515

高分解能非弾性散乱（水平散乱配置）

• 概要およびエネルギー分解能

    BL35XUの装置では高エネルギー分解能を得るために10 mのアームを使用している、そのため検出器と試料の距離をエネルギー分解能を落とさずに離すことができるので，比較的大きな空間を試料環境を整えるために利用することができる。以下の表は、可能な実験条件などを示している。多くの実験は21.75 keVでSiの1 11 11反射による1.5 meV分解能、17.795 keVでSiの9 9 9反射による3 meV分解能、15.816 keVでSiの8 8 8反射による6 meV分解能の条件で行なわれる。25.701 keVでSiの13 13 13反射による1 meV分解能による実験も可能であるが、入射Ｘ線は弱い。広いエネルギー分解能は，高強度の入射Ｘ線を必要な実験たとえば比較的高エネルギーの光学フォノンを調べる場合に適している。12個のアナライザー結晶を使用することで12個の移行運動量のスペクトルを同時に測定でき、このことがこの装置の性能を最大限にしている。特に複雑系物質や縦波方向のフォノンモード(水平方向のアナライザー)、横波方向のフォノンモード(垂直方向のアナライザー)の測定に威力を発揮している。エネルギーおよびエネルギー分解能（Siの反射指数を変更する)を実験中に変えることは、一般に不可能である。

  非弾性Ｘ線散乱の測定条件(水平振りアーム)

  X線エネルギー (keV)	λ (Å)	4π/λ (nm-1)	反射指数 (nnn)	分光器の分解能 (meV)	最大Q 2θ=55 deg. (nm-1)	アナライザー間隔 0.70 deg.(nm-1)	アナライザーの受入角 (0.12 to 0.54 deg) (nm-1)
  13.839	0.8959	140.3	7	Not Tested	65	0.86	0.16 – 0.66
  15.816	0.7839	160.3	8	6.0 meV	74	0.98	0.18 – 0.76
  17.794	0.6968	180.4	9	3.0 meV	83	1.11	0.21 – 0.85
  21.747	0.5701	220.4	11	1.5 meV	101	1.35	0.25 – 1.04
  23.725	0.5226	240.5	12	Not Tested	111	1.48	0.27 – 1.14
  25.702	0.4824	260.5	13	Not Tested	120	1.59	0.30 – 1.22

• 移行運動量

    分光器に取り付けられた12個のアナライザー（縦4個x横3個）により極めて効率よくデータを取得できる。アナライザー結晶の間隔は0.70度（2θ）に固定されている。分解能はすべてのアナライザー結晶に対して同時にモーターで駆動するスリットによって変えることができる。しかしながら、スリットを開閉したときにはエネルギー分解能が変わるので、それぞれのサイズで分解能を測る必要がある。最小の移行運動量の大きさは2 nm^-1である。さらに小さくすることは可能であるが、特別な試料容器が必要になる恐れがあるとともに、使用できるアナライザーの数が限られる可能性がある。必要であれば、ビームラインのスタッフに尋ねていただきたい。

• 試料周り

    基本的な実験配置は試料位置から100 mmのところにビーム導入用の真空パスが置かれていて、試料位置から60 mmのところに2シータ・アームのスリットが置かれている。それぞれの距離を真空パス側で120 mm、スリット側で180 mm変えることができるが、一般にエネルギー分解能は悪くなり、準備のための時間も必要になる。試料から55 mmを超える試料容器などを使用する場合には、ビームラインのスタッフに相談していただきたい。試料位置のビームサイズはおよそ直径100 µmである。
    Ｘ線非弾性散乱用の試料は4軸回折計（Huber512.1）もしく着脱可能な別のステージの上にマウントする。ビームはミラーで集光されているので小さな試料や高圧容器にも対応できる4軸回折計に装着する10 Kまで冷却できるHe循環式のクライオスタットおよび1000 Kまで加熱できる電気炉が使用可能である。それ以外の特別な実験条件に関しては外部ユーザーとの共同研究も考えていただきたい。すべての場合において、ユーザーは、特に低いｑの測定に関して、バックグラウンドを減らすために窓材の選択や試料の装着方法に最大限の注意を払って欲しい。