Německo – Nástroje pro kontrolu fyzických vlastností – V391 Imaging u. Diff. Detector System

V rámci výzkumného projektu má být na Institut Laue-Langevin v Grenoblu instalován mobilní měřicí systém pro kombinovanou neutronovou difrakci a neutronové obrazování pro použití ve výzkumu pevných baterií. Pro tento měřicí systém je nutné zajistit neutronový detektor a choper systém včetně softwaru a workstation pro obrazování. Následující text popisuje požadavky a specifikace zařízení. Vypsáno je:

1. Detektor pro obrazování neutrony

• Optické rozlišení - Detektor musí dosáhnout minimálně rozlišení 1M pixelů, nebo při aktivní ploše 20 mm x 20 mm efektivní velikost pixelu 20μm x 20μm. Tento hodnotu lze dosáhnout super-rozlišením. Sensor musí disponovat minimálně 256x256 fyzickými pixely.

• Vyměnitelný scintilátor - Detektor bude potenciálně použit na různých beam-linách, proto musí být scintilátor vyměnitelný, aby bylo možné optimizovat buďto účinnost nebo prostorové rozlišení. U dodávaných scintilátorů musí být dosaženo minimální účinnosti 50% při 4Å, při prostorovém rozlišení minimálně 30μm (nebo 60μm line-pairs při 10% modulační přenosové funkci).

• Portabilita - Konečné systém musí být portabilní, aby bylo možné měřit na různých institucích, a zároveň zajistit snadný a lehký sestav a rozestav. Detektor nesmí vážit více než 30 kg, musí být odolný proti otřesům a musí být přepravitelný v dodávaném kufru.

• Požadavky na kamerový systém - Pro dosažení flexibility, kompaktního a lehkého konstrukčního návrhu by mělo čtení probíhat přes kameru, která počítá jednotlivé kvanty světla. Příklady jsou Timpix3 založené kamery (Telesto společnosti ASI) nebo event kamery od Prohesee, spojené s MCP obrazovými zesilovači. Kamera musí splňovat následující kritéria:

- Pro vlnové délky 400nm – 550nm musí být dosaženo minimální kvantové účinnosti 15% (průměrně).

- Citlivost na jednotlivé kvanty světla, např. MCP obrazové zesilovače v Chevron konfiguraci.

- Velikost senzoru maximálně 30 mm x 30 mm pro použití komerčně dostupných objektivů.

- Kamera musí disponovat C-mount nebo M-mount připojením pro komerční objektivy.

- Kontinuální pixelová událostní rychlost ve formátu listmode musí být minimálně 40 MHz.

- Časová zpoždění čtení pixelů nesmí přesáhnout 1 μs.

- Pro jednoduchou integrací by měla kamera zajišťovat přenos dat přes Ethernet rozhraní.

- Data pakety musí být časově nastavitelná od 0,1s až 10s na data paket.

- Kontinuální záznam dat bez datových mezer.

- Zaznamenávání externích trigger signálů pro synchronizaci s minimální časovou rozlišením 1 μs pro aplikace s neutrony typu Time-Of-Flight.

- Časové štítky jednotlivých pixelů musí být minimálně 1 μs.

2. Neutronový choper systém

- Fermi choper systém až do 20Hz otáčkové frekvence.

- 3D tisknutý BPE vícekanálový choper vložka.

- BPE vložka s průměrem 100 mm a vícekanálovou strukturou 0,5 mm × 0,5 mm kanálů na ploše 30 mm × 30 mm.

- Energetické rozlišení minimálně 10% při 4Å a letové dráze 10 m.

- Motor a řídící zařízení včetně.

3. Server a software

- Podpora operačního systému: Ubuntu 22.04 LTS

- Automatizovaná redukce dat, která může být externě ovládána a poskytuje neutronové události v list-mode a v Tiff-Stacks pro monochromatické a Time-of-Flight neutronové měření.

- Nastavení parametrů:

o Pulse-Shape Diskrimination pro neutron/gamma

o Pulse-Height Diskrimination pro neutron/gamma

o Možnost přizpůsobení parametrů pro různé scintilátory: Optimizace pro místo nebo časové rozlišení a trigger-efficiency musí být možné, aby bylo možné systém přizpůsobit při výměně scintilátoru.

- Software aktualizace (aktualizace, opravy chyb, zlepšení výkonu verze) zdarma minimálně v rámci záruky

- Software upgrady (rozšíření, nové funkce, případně nová struktura) zdarma minimálně v rámci záruky

- Možnost ovládání/programování kamery/datových balíčků ze strany zákazníka

4. Dodávka

- Dokumentace: Software manuály a 3D modely kamery ve formátu STEP

- Uživatelský manuál (anglicky)