Neutron imaging is a nondestructive inspection technique that has a wide range of applications. One of the important aspects of neutron imaging is achieving a micrometer-scale spatial resolution. The development of a high-resolution neutron detector is a challenging task. As one potential solution to this task, we investigate whether neutron detectors based on fine-grained nuclear emulsions are suitable for high-resolution neutron imaging applications. High track density is necessary to improve the quality of neutron imaging. However, the available track analysis methods are difficult to apply under high track density conditions. Simulated images are used to determine the required track density for neutron imaging. A track density of the order of 104 tracks per 100×100μm2 is sufficient to utilize neutron detectors for imaging applications. Contrast resolution was also investigated for image datasets with various track densities and neutron transmission rates. Moreover, experiments were performed for the neutron imaging of gadolinium-based gratings with known geometries. The grating structures were successfully resolved. The calculated 1σ 10%–90% edge response using the grayscale optical images of the grating slit with a periodic structure of 9 μm was 0.945±0.004μm.

1.
M.
Strobl
,
I.
Manke
,
N.
Kardjilov
,
A.
Hilger
,
M.
Dawson
, and
J.
Banhart
, “
Topical review: Advances in neutron radiography and tomography
,”
J. Phys. D: Appl. Phys.
42
,
243001
(
2009
).
2.
D. S.
Hussey
and
D. L.
Jacobson
, “
Applications of neutron imaging and future possibilities
,”
Neutron News
26
,
19
22
(
2015
).
3.
E. H.
Lehmann
,
P.
Boillat
,
A.
Kaestner
,
P.
Vontobel
, and
D.
Mannes
, “
Neutron imaging methods for the investigation of energy related materials
,”
EPJ Web Conf.
104
,
01007
(
2015
).
4.
N.
Kardjilov
,
I.
Manke
,
R.
Woracek
,
A.
Hilger
, and
J.
Banhart
, “
Advances in neutron imaging
,”
Mater. Today
21
,
652
672
(
2018
).
5.
A.
Tengattini
,
N.
Lenoir
,
E.
Andò
, and
G.
Viggiani
, “
Neutron imaging for geomechanics: A review
,”
Geomech. Energy Environ.
27
,
100206
(
2021
).
6.
B.
Song
,
I.
Dhiman
,
J.
Carothers
,
G.
Veith
,
J.
Liu
,
H.
Bilheux
, and
A.
Huq
, “
Dynamic lithium distribution upon dendrite growth and shorting revealed by operando neutron imaging
,”
ACS Energy Lett.
4
,
2402
2408
(
2019
).
7.
S.
Lv
,
T.
Verhallen
,
A.
Vasileiadis
,
F.
Ooms
,
Y.
Xu
,
Z.
Li
,
Z.
Li
, and
M.
Wagemaker
, “
Operando monitoring the lithium spatial distribution of lithium metal anodes
,”
Nat. Commun.
9
,
2152
(
2018
).
8.
J.
Banhart
,
Advanced Tomographic Methods in Materials Research and Engineering
(
Oxford University Press
,
Oxford
,
2008
).
9.
A.
Tremsin
,
J.
McPhate
,
J.
Vallerga
,
O.
Siegmund
,
W.
Feller
,
E.
Lehmann
, and
M.
Dawson
, “
Improved efficiency of high resolution thermal and cold neutron imaging
,”
Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. Sect. A
628
,
415
418
(
2011
).
10.
D.
Hussey
,
C.
Brocker
,
J.
Cook
,
D.
Jacobson
,
T.
Gentile
,
W.
Chen
,
E.
Baltic
,
D.
Baxter
,
J.
Doskow
, and
M.
Arif
, “
A new cold neutron imaging instrument at NIST
,”
Phys. Procedia
69
,
48
54
(
2015
).
11.
P.
Trtik
,
J.
Hovind
,
C.
Grünzweig
,
A.
Bollhalder
,
V.
Thominet
,
C.
David
,
A.
Kaestner
, and
E. H.
Lehmann
, “
Improving the spatial resolution of neutron imaging at Paul Scherrer Institut—The Neutron Microscope Project
,”
Phys. Procedia
69
,
169
176
(
2015
).
12.
P.
Trtik
and
E. H.
Lehmann
, “
Progress in high-resolution neutron imaging at the Paul Scherrer Institut—The Neutron Microscope Project
,”
J. Phys.: Conf. Ser.
746
,
012004
(
2016
).
13.
P.
Bingham
,
H.
Santos-Villalobos
,
N.
Lavrik
,
J.
Gregor
, and
H.
Bilheux
, “
Magnified neutron radiography with coded sources
,”
Phys. Procedia
69
,
218
226
(
2015
).
14.
M.
Morgano
,
P.
Trtik
,
M.
Meyer
,
E. H.
Lehmann
,
J.
Hovind
, and
M.
Strobl
, “
Unlocking high spatial resolution in neutron imaging through an add-on fibre optics taper
,”
Opt. Express
26
,
1809
1816
(
2018
).
15.
P.
Trtik
,
M.
Meyer
,
T.
Wehmann
,
A.
Tengattini
,
D.
Atkins
,
E.
Lehmann
, and
M.
Strobl
, “
PSI “Neutron Microscope” at ILL-D50 Beamline—First results
,”
Mater. Res. Proc.
15
,
23
28
(
2020
).
16.
R.
Woracek
,
M.
Krzyzagorski
,
H.
Markötter
,
P. M.
Kadletz
,
N.
Kardjilov
,
I.
Manke
, and
A.
Hilger
, “
Spatially resolved time-of-flight neutron imaging using a scintillator CMOS-camera detector with kHz time resolution
,”
Opt. Express
27
,
26218
26228
(
2019
).
17.
E. H.
Lehmann
,
A.
Tremsin
,
C.
Grünzweig
,
I.
Johnson
,
P.
Boillat
, and
L.
Josic
, “
Neutron imaging—Detector options in progress
,”
J. Instrum.
6
,
C01050
(
2011
).
18.
D. S.
Hussey
,
J. M.
LaManna
,
E.
Baltic
, and
D. L.
Jacobson
, “
Neutron imaging detector with 2 μm spatial resolution based on event reconstruction of neutron capture in gadolinium oxysulfide scintillators
,”
Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. Sect. A
866
,
9
12
(
2017
).
19.
X.
Jiang
,
Q.
Xiu
,
J.
Zhou
,
J.
Yang
,
J.
Tan
,
W.
Yang
,
L.
Zhang
,
Y.
Xia
,
X.
Zhou
,
J.
Zhou
,
L.
Zhu
,
H.
Teng
,
G.
Yang
,
Y.
Song
,
Z.
Sun
, and
Y.
Chen
, “
Study on the neutron imaging detector with high spatial resolution at China spallation neutron source
,”
Nucl. Eng. Technol.
53
,
1942
1946
(
2021
).
20.
K.
Isegawa
,
D.
Setoyama
,
H.
Kimura
, and
T.
Shinohar
, “
The first application of a Gd3Al2Ga3O12:Ce single-crystal scintillator to neutron radiography
,”
J. Imaging
7
,
232
(
2021
).
21.
C. M. G.
Lattes
,
G. P. S.
Occhialinidr
, and
C. F.
Powelldr
, “
Observations on the tracks of slow mesons in photographic emulsions
,”
Nature
160
,
453
456
(
1947
).
22.
M.
Danysz
and
J.
Pniewski
, “
Delayed disintegration of a heavy nuclear fragment: I
,”
Lond. Edinb. Dublin Philos. Mag. J. Sci.
44
,
348
350
(
1953
).
23.
D.
Davis
, “
50 years of hypernuclear physics: I. The early experiments
,”
Nucl. Phys. A
754
,
3
13
(
2005
).
24.
K.
Niu
,
E.
Mikumo
, and
Y.
Maeda
, “
A possible decay in flight of a new type particle
,”
Prog. Theor. Phys.
46
,
1644
1646
(
1971
).
25.
M.
Danysz
,
K.
Garbowska
,
J.
Pniewski
,
T.
Pniewski
,
J.
Zakrzewski
,
E.
Fletcher
,
J.
Lemonne
,
P.
Renard
,
J.
Sacton
,
W.
Toner
,
D.
O’Sullivan
,
T.
Shah
,
A.
Thompson
,
P.
Allen
,
S.
Heeran
,
A.
Montwill
,
J.
Allen
,
M.
Beniston
,
D.
Davis
,
D.
Garbutt
,
V.
Bull
,
R.
Kumar
, and
P.
March
, “
The identification of a double hyperfragment
,”
Nucl. Phys.
49
,
121
132
(
1963
).
26.
M.
Yoshimoto
,
T.
Nakano
,
R.
Komatani
, and
H.
Kawahara
, “
Hyper-track selector nuclear emulsion readout system aimed at scanning an area of one thousand square meters
,”
Prog. Theor. Exp. Phys.
2017
,
103H01
.
27.
T. R.
Saito
,
W.
Dou
,
V.
Drozd
,
H.
Ekawa
,
S.
Escrig
,
Y.
He
,
N.
Kalantar-Nayestanaki
,
A.
Kasagi
,
M.
Kavatsyuk
,
E.
Liu
,
Y.
Ma
,
S.
Minami
,
A.
Muneem
,
M.
Nakagawa
,
K.
Nakazawa
,
C.
Rappold
,
N.
Saito
,
C.
Scheidenberger
,
M.
Taki
,
Y. K.
Tanaka
,
J.
Yoshida
,
M.
Yoshimoto
,
H.
Wang
, and
X.
Zhou
, “
New directions in hypernuclear physics
,”
Nat. Rev. Phys.
3
,
803
813
(
2021
).
28.
K.
Kodama
,
N.
Ushida
,
C.
Andreopoulos
,
N.
Saoulidou
,
G.
Tzanakos
,
P.
Yager
,
B.
Baller
,
D.
Boehnlein
,
W.
Freeman
,
B.
Lundberg
,
J.
Morfin
,
R.
Rameika
,
S.
Chung
,
J.
Song
,
C.
Yoon
,
P.
Berghaus
,
M.
Kubantsev
,
N.
Reay
,
R.
Sidwell
,
N.
Stanton
,
S.
Yoshida
,
S.
Aoki
,
T.
Hara
,
J.
Rhee
,
D.
Ciampa
,
C.
Erickson
,
M.
Graham
,
E.
Maher
,
K.
Heller
,
R.
Rusack
,
R.
Schwienhorst
,
J.
Sielaff
,
J.
Trammell
,
J.
Wilcox
,
T.
Furukawa
,
K.
Hoshino
,
H.
Jiko
,
M.
Komatsu
,
M.
Nakamura
,
T.
Nakano
,
K.
Niwa
,
N.
Nonaka
,
K.
Okada
,
B.
Park
,
O.
Sato
,
S.
Takahashi
,
V.
Paolone
,
C.
Rosenfeld
,
A.
Kulik
,
T.
Kafka
,
W.
Oliver
,
T.
Patzak
, and
J.
Schneps
, “
Observation of tau neutrino interactions
,”
Phys. Lett. B
504
,
218
224
(
2001
).
29.
N.
Agafonova
,
A.
Aleksandrov
,
A.
Anokhina
,
S.
Aoki
,
A.
Ariga
,
T.
Ariga
,
D.
Bender
,
A.
Bertolin
,
I.
Bodnarchuk
,
C.
Bozza
,
R.
Brugnera
,
A.
Buonaura
,
S.
Buontempo
,
B.
Büttner
,
M.
Chernyavsky
,
A.
Chukanov
,
L.
Consiglio
,
N.
D’Ambrosio
,
G.
De Lellis
,
M.
De Serio
,
P.
Del Amo Sanchez
,
A.
Di Crescenzo
,
D.
Di Ferdinando
,
N.
Di Marco
,
S.
Dmitrievski
,
M.
Dracos
,
D.
Duchesneau
,
S.
Dusini
,
T.
Dzhatdoev
,
J.
Ebert
,
A.
Ereditato
,
R. A.
Fini
,
F.
Fornari
,
T.
Fukuda
,
G.
Galati
,
A.
Garfagnini
,
J.
Goldberg
,
Y.
Gornushkin
,
G.
Grella
,
A. M.
Guler
,
C.
Gustavino
,
C.
Hagner
,
T.
Hara
,
H.
Hayakawa
,
A.
Hollnagel
,
B.
Hosseini
,
K.
Ishiguro
,
K.
Jakovcic
,
C.
Jollet
,
C.
Kamiscioglu
,
M.
Kamiscioglu
,
J. H.
Kim
,
S. H.
Kim
,
N.
Kitagawa
,
B.
Klicek
,
K.
Kodama
,
M.
Komatsu
,
U.
Kose
,
I.
Kreslo
,
F.
Laudisio
,
A.
Lauria
,
A.
Ljubicic
,
A.
Longhin
,
P. F.
Loverre
,
A.
Malgin
,
M.
Malenica
,
G.
Mandrioli
,
T.
Matsuo
,
T.
Matsushita
,
V.
Matveev
,
N.
Mauri
,
E.
Medinaceli
,
A.
Meregaglia
,
S.
Mikado
,
M.
Miyanishi
,
F.
Mizutani
,
P.
Monacelli
,
M. C.
Montesi
,
K.
Morishima
,
M. T.
Muciaccia
,
N.
Naganawa
,
T.
Naka
,
M.
Nakamura
,
T.
Nakano
,
Y.
Nakatsuka
,
K.
Niwa
,
S.
Ogawa
,
A.
Olchevsky
,
T.
Omura
,
K.
Ozaki
,
A.
Paoloni
,
L.
Paparella
,
B. D.
Park
,
I. G.
Park
,
L.
Pasqualini
,
A.
Pastore
,
L.
Patrizii
,
H.
Pessard
,
C.
Pistillo
,
D.
Podgrudkov
,
N.
Polukhina
,
M.
Pozzato
,
F.
Pupilli
,
M.
Roda
,
T.
Roganova
,
H.
Rokujo
,
G.
Rosa
,
O.
Ryazhskaya
,
O.
Sato
,
A.
Schembri
,
W.
Schmidt-Parzefall
,
I.
Shakirianova
,
T.
Shchedrina
,
A.
Sheshukov
,
H.
Shibuya
,
T.
Shiraishi
,
G.
Shoziyoev
,
S.
Simone
,
M.
Sioli
,
C.
Sirignano
,
G.
Sirri
,
A.
Sotnikov
,
M.
Spinetti
,
L.
Stanco
,
N.
Starkov
,
S. M.
Stellacci
,
M.
Stipcevic
,
P.
Strolin
,
S.
Takahashi
,
M.
Tenti
,
F.
Terranova
,
V.
Tioukov
,
S.
Tufanli
,
P.
Vilain
,
M.
Vladymyrov
,
L.
Votano
,
J. L.
Vuilleumier
,
G.
Wilquet
,
B.
Wonsak
,
C. S.
Yoon
, and
S.
Zemskova
(
OPERA Collaboration
), “
Discovery of τ neutrino appearance in the CNGS neutrino beam with the opera experiment
,”
Phys. Rev. Lett.
115
,
121802
(
2015
).
30.
E.
Hiyama
and
K.
Nakazawa
, “
Structure of S=2 hypernuclei and hyperon-hyperon interactions
,”
Annu. Rev. Nucl. Part. Sci.
68
,
131
159
(
2018
).
31.
H.
Ekawa
,
K.
Agari
,
J. K.
Ahn
,
T.
Akaishi
,
Y.
Akazawa
,
S.
Ashikaga
,
B.
Bassalleck
,
S.
Bleser
,
Y.
Endo
,
Y.
Fujikawa
,
N.
Fujioka
,
M.
Fujita
,
R.
Goto
,
Y.
Han
,
S.
Hasegawa
,
T.
Hashimoto
,
S. H.
Hayakawa
,
T.
Hayakawa
,
E.
Hayata
,
K.
Hicks
,
E.
Hirose
,
M.
Hirose
,
R.
Honda
,
K.
Hoshino
,
S.
Hoshino
,
K.
Hosomi
,
S. H.
Hwang
,
Y.
Ichikawa
,
M.
Ichikawa
,
M.
Ieiri
,
K.
Imai
,
K.
Inaba
,
Y.
Ishikawa
,
A.
Iskendir
,
H.
Ito
,
K.
Ito
,
W. S.
Jung
,
S.
Kanatsuki
,
H.
Kanauchi
,
A.
Kasagi
,
T.
Kawai
,
M. H.
Kim
,
S. H.
Kim
,
S.
Kinbara
,
R.
Kiuchi
,
H.
Kobayashi
,
K.
Kobayashi
,
T.
Koike
,
A.
Koshikawa
,
J. Y.
Lee
,
J. W.
Lee
,
T. L.
Ma
,
S. Y.
Matsumoto
,
M.
Minakawa
,
K.
Miwa
,
A. T.
Moe
,
T. J.
Moon
,
M.
Moritsu
,
Y.
Nagase
,
Y.
Nakada
,
M.
Nakagawa
,
D.
Nakashima
,
K.
Nakazawa
,
T.
Nanamura
,
M.
Naruki
,
A. N. L.
Nyaw
,
Y.
Ogura
,
M.
Ohashi
,
K.
Oue
,
S.
Ozawa
,
J.
Pochodzalla
,
S. Y.
Ryu
,
H.
Sako
,
Y.
Sasaki
,
S.
Sato
,
Y.
Sato
,
F.
Schupp
,
K.
Shirotori
,
M. M.
Soe
,
M. K.
Soe
,
J. Y.
Sohn
,
H.
Sugimura
,
K. N.
Suzuki
,
H.
Takahashi
,
T.
Takahashi
,
Y.
Takahashi
,
T.
Takeda
,
H.
Tamura
,
K.
Tanida
,
A. M. M.
Theint
,
K. T.
Tint
,
Y.
Toyama
,
M.
Ukai
,
E.
Umezaki
,
T.
Watabe
,
K.
Watanabe
,
T. O.
Yamamoto
,
S. B.
Yang
,
C. S.
Yoon
,
J.
Yoshida
,
M.
Yoshimoto
,
D. H.
Zhang
, and
Z.
Zhang
, “
Observation of a Be double-Lambda hypernucleus in the J-PARC E07 experiment
,”
Prog. Theor. Exp. Phys.
2019
,
021D02
.
32.
S. H.
Hayakawa
,
K.
Agari
,
J. K.
Ahn
,
T.
Akaishi
,
Y.
Akazawa
,
S.
Ashikaga
,
B.
Bassalleck
,
S.
Bleser
,
H.
Ekawa
,
Y.
Endo
,
Y.
Fujikawa
,
N.
Fujioka
,
M.
Fujita
,
R.
Goto
,
Y.
Han
,
S.
Hasegawa
,
T.
Hashimoto
,
T.
Hayakawa
,
E.
Hayata
,
K.
Hicks
,
E.
Hirose
,
M.
Hirose
,
R.
Honda
,
K.
Hoshino
,
S.
Hoshino
,
K.
Hosomi
,
S. H.
Hwang
,
Y.
Ichikawa
,
M.
Ichikawa
,
K.
Imai
,
K.
Inaba
,
Y.
Ishikawa
,
H.
Ito
,
K.
Ito
,
W. S.
Jung
,
S.
Kanatsuki
,
H.
Kanauchi
,
A.
Kasagi
,
T.
Kawai
,
M. H.
Kim
,
S. H.
Kim
,
S.
Kinbara
,
R.
Kiuchi
,
H.
Kobayashi
,
K.
Kobayashi
,
T.
Koike
,
A.
Koshikawa
,
J. Y.
Lee
,
T. L.
Ma
,
S. Y.
Matsumoto
,
M.
Minakawa
,
K.
Miwa
,
A. T.
Moe
,
T. J.
Moon
,
M.
Moritsu
,
Y.
Nagase
,
Y.
Nakada
,
M.
Nakagawa
,
D.
Nakashima
,
K.
Nakazawa
,
T.
Nanamura
,
M.
Naruki
,
A. N. L.
Nyaw
,
Y.
Ogura
,
M.
Ohashi
,
K.
Oue
,
S.
Ozawa
,
J.
Pochodzalla
,
S. Y.
Ryu
,
H.
Sako
,
S.
Sato
,
Y.
Sato
,
F.
Schupp
,
K.
Shirotori
,
M. M.
Soe
,
M. K.
Soe
,
J. Y.
Sohn
,
H.
Sugimura
,
K. N.
Suzuki
,
H.
Takahashi
,
T.
Takahashi
,
T.
Takeda
,
H.
Tamura
,
K.
Tanida
,
A. M. M.
Theint
,
K. T.
Tint
,
Y.
Toyama
,
M.
Ukai
,
E.
Umezaki
,
T.
Watabe
,
K.
Watanabe
,
T. O.
Yamamoto
,
S. B.
Yang
,
C. S.
Yoon
,
J.
Yoshida
,
M.
Yoshimoto
,
D. H.
Zhang
, and
Z.
Zhang
(
J-PARC E07 Collaboration
), “
Observation of Coulomb-assisted nuclear bound state of Ξ14 N system
,”
Phys. Rev. Lett.
126
,
062501
(
2021
).
33.
M.
Yoshimoto
,
J. K.
Ahn
,
B.
Bassalleck
,
H.
Ekawa
,
Y.
Endo
,
M.
Fujita
,
Y.
Han
,
T.
Hashimoto
,
S. H.
Hayakawa
,
K.
Hicks
,
K.
Hoshino
,
S.
Hoshino
,
S. H.
Hwang
,
Y.
Ichikawa
,
M.
Ichikawa
,
K.
Imai
,
Y.
Ishikawa
,
H.
Kanauchi
,
A.
Kasagi
,
S. H.
Kim
,
S.
Kinbara
,
P. M.
Lin
,
T. L.
Ma
,
K.
Miwa
,
A. T.
Moe
,
Y.
Nagase
,
K.
Nakazawa
,
T.
Nanamura
,
M.
Naruki
,
A. N. L.
Nyaw
,
J.
Pochodzalla
,
H.
Sako
,
S.
Sato
,
M. M.
Soe
,
M. K.
Soe
,
J. Y.
Sohn
,
H.
Takahashi
,
T.
Takahashi
,
H.
Tamura
,
K.
Tanida
,
A. M. M.
Theint
,
K. T.
Tint
,
M.
Ukai
,
T. O.
Yamamoto
,
S. B.
Yang
,
C. S.
Yoon
,
J.
Yoshida
,
D. H.
Zhang
, and
Z.
Zhang
, “
First observation of a nuclear s-state of a Ξ hypernucleus, Ξ15C
,”
Prog. Theor. Exp. Phys.
2021
,
073D02
.
34.
H. K.
Tanaka
,
T.
Nakano
,
S.
Takahashi
,
J.
Yoshida
,
M.
Takeo
,
J.
Oikawa
,
T.
Ohminato
,
Y.
Aoki
,
E.
Koyama
,
H.
Tsuji
, and
K.
Niwa
, “High resolution imaging in the inhomogeneous crust with cosmic-ray muon radiography: The density structure below the volcanic crater floor of Mt. Asama, Japan,”
Earth and Planetary Science Letters
263
, 104–113 (2007).
35.
K.
Morishima
,
M.
Kuno
,
A.
Nishio
,
N.
Kitagawa
,
Y.
Manabe
,
M.
Moto
,
F.
Takasaki
,
H.
Fujii
,
K.
Satoh
,
H.
Kodama
,
K.
Hayashi
,
S.
Odaka
,
S.
Procureur
,
D.
Attié
,
S.
Bouteille
,
D.
Calvet
,
C.
Filosa
,
P.
Magnier
,
I.
Mandjavidze
,
M.
Riallot
,
B.
Marini
,
P.
Gable
,
Y.
Date
,
M.
Sugiura
,
Y.
Elshayeb
,
T.
Elnady
,
M.
Ezzy
,
E.
Guerriero
,
V.
Steiger
,
N.
Serikoff
,
J.-B.
Mouret
,
B.
Charlès
,
H.
Helal
, and
M.
Tayoubi
, “
Discovery of a big void in Khufu’s Pyramid by observation of cosmic-ray muons
,”
Nature
552
,
386
390
(
2017
).
36.
T.
Naka
,
T.
Asada
,
T.
Katsuragawa
,
K.
Hakamata
,
M.
Yoshimoto
,
K.
Kuwabara
,
M.
Nakamura
,
O.
Sato
,
T.
Nakano
,
Y.
Tawara
,
G.
De Lellis
,
C.
Sirignano
, and
N.
D’Ambrossio
, “
Fine grained nuclear emulsion for higher resolution tracking detector
,”
Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. Sect. A
718
,
519
521
(
2013
).
37.
T.
Asada
,
T.
Naka
,
K.-I.
Kuwabara
, and
M.
Yoshimoto
, “
The development of a super-fine-grained nuclear emulsion
,”
Prog. Theor. Exp. Phys.
2017
,
063H01
.
38.
T.
Shiraishi
,
I.
Todoroki
,
T.
Naka
,
A.
Umemoto
,
R.
Kobayashi
, and
O.
Sato
, “
Development of a new tracking detector with fine-grained nuclear emulsion for sub-MeV neutron measurement
,”
Prog. Theor. Exp. Phys.
2021
,
043H01
.
39.
N.
Naganawa
,
T.
Ariga
,
S.
Awano
,
M.
Hino
,
K.
Hirota
,
H.
Kawahara
,
M.
Kitaguchi
,
K.
Mishima
,
H. M.
Shimizu
,
S.
Tada
,
S.
Tasaki
, and
A.
Umemoto
, “
A cold/ultracold neutron detector using fine-grained nuclear emulsion with spatial resolution less than 100 nm
,”
Eur. Phys. J. C
78
,
959
(
2018
).
40.
V. V.
Nesvizhevsky
,
H. G.
Börner
,
A. K.
Petukhov
,
H.
Abele
,
S.
Baeßler
,
F. J.
Rueß
,
T.
Stöferle
,
A.
Westphal
,
A. M.
Gagarski
,
G. A.
Petrov
, and
A. V.
Strelkov
, “
Quantum states of neutrons in the Earth’s gravitational field
,”
Nature
415
,
297
299
(
2002
).
41.
H.
Abele
,
T.
Jenke
,
D.
Stadler
, and
P.
Geltenbort
, “
QuBounce: The dynamics of ultra-cold neutrons falling in the gravity potential of the earth
,”
Nucl. Phys. A
827
,
593c
(
2009
).
42.
G.
Ichikawa
,
S.
Komamiya
,
Y.
Kamiya
,
Y.
Minami
,
M.
Tani
,
P.
Geltenbort
,
K.
Yamamura
,
M.
Nagano
,
T.
Sanuki
,
S.
Kawasaki
,
M.
Hino
, and
M.
Kitaguchi
, “
Observation of the spatial distribution of gravitationally bound quantum states of ultracold neutrons and its derivation using the Wigner function
,”
Phys. Rev. Lett.
112
,
071101
(
2014
).
43.
N.
Muto
,
H.
Abele
,
T.
Ariga
,
J.
Bosina
,
M.
Hino
,
K.
Hirota
,
G.
Ichikawa
,
T.
Jenke
,
H.
Kawahara
,
S.
Kawasaki
,
M.
Kitaguchi
,
J.
Micko
,
K.
Mishima
,
N.
Naganawa
,
M.
Nakamura
,
S.
Roccia
,
O.
Sato
,
R.
Sedmik
,
Y.
Seki
,
H.
Shimizu
,
S.
Tada
, and
A.
Umemoto
, “
A novel nuclear emulsion detector for measurement of quantum states of ultracold neutrons in the Earth’s gravitational field
,”
J. Instrum.
17
,
P07014
(
2022
).
44.
K.
Hirota
,
T.
Ariga
,
M.
Hino
,
G.
Ichikawa
,
S.
Kawasaki
,
M.
Kitaguchi
,
K.
Mishima
,
N.
Muto
,
N.
Naganawa
, and
H. M.
Shimizu
, “
Neutron imaging using a fine-grained nuclear emulsion
,”
J. Imaging
7
,
4
(
2021
).
45.
M.
Hino
,
T.
Oda
,
M.
Kitaguchi
,
N. L.
Yamada
,
S.
Tasaki
, and
Y.
Kawabata
, “
The ion beam sputtering facility at KURRI: Coatings for advanced neutron optical devices
,”
Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. Sect. A
797
,
265
270
(
2015
).
46.
R.
Olivier
and
C.
Hanqiang
, “
Nearest neighbor value interpolation
,”
Int. J. Adv. Comput. Sci. Appl.
3
,
25
30
(
2012
).
47.
K.
Mishima
,
T.
Ino
,
K.
Sakai
,
T.
Shinohara
,
K.
Hirota
,
K.
Ikeda
,
H.
Sato
,
Y.
Otake
,
H.
Ohmori
,
S.
Muto
,
N.
Higashi
,
T.
Morishima
,
M.
Kitaguch
,
M.
Hino
,
H.
Funahashi
,
T.
Shima
,
J.
ichi Suzuki
,
K.
Niita
,
K.
Taketani
,
Y.
Seki
, and
H. M.
Shimizu
, “
Design of neutron beamline for fundamental physics at J-PARC BL05
,”
Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. Sect. A
600
,
342
345
(
2009
).
48.
N.
Kenji
,
Y.
Kawakita
,
S.
Itoh
,
J.
Abe
,
K.
Aizawa
,
H.
Aoki
,
H.
Endo
,
M.
Fujita
,
K.
Funakoshi
,
W.
Gong
,
M.
Harada
,
S.
Harjo
,
T.
Hattori
,
M.
Hino
,
T.
Honda
,
A.
Hoshikawa
,
K.
Ikeda
,
T.
Ino
,
T.
Ishigaki
,
Y.
Ishikawa
,
H.
Iwase
,
T.
Kai
,
R.
Kajimoto
,
T.
Kamiyama
,
N.
Kaneko
,
D.
Kawana
,
S.
Ohira-Kawamura
,
T.
Kawasaki
,
A.
Kimura
,
R.
Kiyanagi
,
K.
Kojima
,
K.
Kusaka
,
S.
Lee
,
S.
Machida
,
T.
Masuda
,
K.
Mishima
,
K.
Mitamura
,
M.
Nakamura
,
S.
Nakamura
,
A.
Nakao
,
T.
Oda
,
T.
Ohhara
,
K.
Ohishi
,
H.
Ohshita
,
K.
Oikawa
,
T.
Otomo
,
A.
Sano-Furukawa
,
K.
Shibata
,
T.
Shinohara
,
K.
Soyama
,
J.
ichi Suzuki
,
K.
Suzuya
,
A.
Takahara
,
S.
ichi Takata
,
M.
Takeda
,
Y.
Toh
,
S.
Torii
,
N.
Torikai
,
N. L.
Yamada
,
T.
Yamada
,
D.
Yamazaki
,
T.
Yokoo
,
M.
Yonemura
, and
H.
Yoshizawa
, “
Materials and life science experimental facility (MLF) at the Japan Proton Accelerator Research Complex II: Neutron scattering instruments
,”
Quantum Beam Sci.
1
,
9
(
2017
).
49.
Y.
Seki
,
T.
Shinohara
,
W.
Ueno
,
J. D.
Parker
,
T.
Samoto
,
W.
Yashiro
, and
A.
Momose
, “
Experimental evaluation of neutron absorption grating fabricated by oblique evaporation of gadolinium for phase imaging
,”
Phys. Procedia
88
,
217
223
(
2017
).
50.
T.
Samoto
,
H.
Takano
, and
A.
Momose
, “
Gadolinium oblique evaporation approach to make large scale neutron absorption gratings for phase imaging
,”
Jpn. J. Appl. Phys.
58
,
SDDF12
(
2019
).
51.
T.
Samoto
,
H.
Takano
, and
A.
Momose
, “
Evaluation of obliquely evaporated gadolinium gratings for neutron interferometry by x-ray microtomography
,”
Mater. Sci. Semicond. Process.
92
,
91
95
(
2019
).
52.
C.
Grünzweig
,
G.
Frei
,
E.
Lehmann
,
G.
Kühne
, and
C.
David
, “
Highly absorbing gadolinium test device to characterize the performance of neutron imaging detector systems
,”
Rev. Sci. Instrum.
78
,
053708
(
2007
).

Supplementary Material

You do not currently have access to this content.