第1章 中性子の波動一粒子二重性と分光 1 |
1.1 物質波の発見 1 |
1.2 中性子の波動性の実証 3 |
i) ブラッグ反射 3 |
ii) 屈折率公式と全反射 6 |
iii) フラウンホーファー回折 9 |
iv) フレネル回折 12 |
1.3 波動の可干渉性 14 |
i) 中性子の波束と可干渉長(coherence length) l4 |
ii) 振り子解(pendellsung)干渉 16 |
1.4 粒子としての運動 18 |
i) 飛行時間分析 18 |
ii) 粒子から波動へ 21 |
1.5 中性子スピンの運動 24 |
i) 磁気共鳴スピン反転法 24 |
ii) 勾配磁場による断熱スピン反転法 28 |
第2章 非偏極中性子の反射、屈折及び透過 33 |
2.1 単層鏡による反射と透過 33 |
i) 干渉性散乱長の測定33 |
ii) 中性子導管 35 |
iii) 全反射ポテンシャルと表面不純物 37 |
iv) 中性子反射率法 41 |
2.2 超冷中性子の特質 45 |
i) 反射損失確率 45 |
ii) 中性子貯蔵ボトルと異常損失 47 |
iii) 全反射限界速度と中性子吸収 51 |
2.3 多層膜による反射と透過 53 |
i) 多層膜鏡の開発と反射率解析 53 |
ii) 高性能スーパーミラー 58 |
iii) 散乱長密度プロファイル解析 60 |
2.4 運動体による反射と透過 62 |
i) 中性子タービン 62 |
ii) フィゾー実験 66 |
2.5 中性子共鳴器と準束縛中性子 68 |
i) 巨視的共鳴器の中性子反射及び透過実験 68 |
ii) 中性子核反応実験 72 |
第3章 偏極中性子の反射、屈折及びラーモア歳差 77 |
3.1 磁気鏡による反射 77 |
i) 磁気反射と中性子偏極 77 |
ii) 偏極中性子反射率法 80 |
iii) 中性子貯蔵磁気ボトル 89 |
3.2 磁気多層膜による反射と透過 92 |
i) 移送行列法による反射率解析 92 |
ii) 非鏡面反射の解析 98 |
3.3 磁気装置における中性子の運動 102 |
i) 磁気減速及び加速 102 |
ii) 磁気集束 105 |
iii) 擬似磁気プリズム 110 |
3.4 ラーモア歳差の測定 112 |
i) スピノールの4π周期性 112 |
ii) スピンの可干渉的重ね合わせ 115 |
3.5 ラーモア歳差による中性子分光 119 |
i) 中性子共鳴スピンエコー法 119 |
ii) 中性子スピンメーザー 124 |
3.6 ベリーの幾何学的位相 125 |
第4章 中性子回折と散乱における光学現象 129 |
4.1 規則格子による回折 129 |
i) ボルマン効果 129 |
ii) ダーウィン・テーブル 132 |
4.2 非均質性による散乱 138 |
i) 厚い試料の反射率及び透過率の表式 138 |
ii) 各種波長領域における非均質性散乱の測定139 |
4.3 小角散乱 148 |
i) ギニエ・プレストン帯の解析 151 |
ii) スピノダル分解の観測 153 |
iii) 核的構造と磁気的構造の分離 155 |
iv) 小角散乱分光の高度化 157 |
4.4 時間における回折 159 |
i) 量子シャッター解析 159 |
ii) 量子チョッパー分光器FOTOF 164 |
第5章 中性子干渉と位相の観測 169 |
5.1 完全単結晶を用いた中性子干渉の実験 170 |
i) 三重ラウエ回折型シリコン干渉計 170 |
ii) 重力効果による等価原理の検証 172 |
iii) 可干渉長と分散型・非分散型配置 176 |
iv) 吸収性要素における確率論的過程・決定論的過程 180 |
v) 事後選択操作実験における量子状態のもつれの問題 183 |
5.2 完全単結晶式干渉計を用いたスピン挙動の実験 185 |
i) 磁場内スピン歳差の4π周期性 185 |
ii) 二重共鳴実験における相補性原理 186 |
iii) EPRパラドックスの実験的検証 190 |
5.3 回折格子を用いた極冷中性子干渉の実験 193 |
i) 回折格子式干渉計の開発と重力効果の実験 193 |
ii) アバロノフ・ボーム効果の検証実験 196 |
5.4 時間依存型干渉計による実験 201 |
5.5 単層鏡及び多層膜鏡を用いた中性子干渉の実験 202 |
5.6 磁気多層膜を用いたスピン干渉の実験 206 |
i) 位相エコー型スピン干渉計の開発 206 |
ii) 横方向可干渉長の測定 208 |
iii) 磁気共鳴器準束縛中性子のラーモア歳差による観測 212 |
iv) 共鳴トンネル中性子のラーモア歳差の測定 216 |
v) 波束理論の極冷中性子干渉実験による検証 218 |