Saksamaa – Instrumendid füüsikaliste näitajate kontrollimiseks – V391 Imaging u. Diff. Detector System

Forschungsprojekti raames peab Laue-Langevin Instituudis Grenoble'is paigaldama mobiilne mõõtetava seade kombinatud neutronidiffraktsiooni ja neutroniimagingu rakendamiseks tahkekeemiliste patreide uuringutes. Selle mõõtetava seadme jaoks tuleb hankida neutronidetektor ja chopper süsteem koos tarkvaraga ja tööjaamaga pildistamiseks. Allpool on kirjeldatud vajalikud nõuded ja seadmete spetsifikatsioonid. Võistlusele on välja kuulutatud:

1. Neutronite pildistamiseks mõeldud detektor

• Optiline lahutusvõime - Detektor peab saavutama vähemalt 1M piksli lahutusvõimet või 20 mm x 20 mm aktiivse pindala korral efektiivse piksli suuruse 20μm x 20μm. See väärtus võib saavutada superresolutsiooni abil. Selleks peab sensoril olema vähemalt 256x256 füüsilist pikslit.

• Vahetatav szintillaator - Detektor võib kasutada erinevatel kiirgusjoontel, mistõttu peab szintillaator olema vahetatav, et optimeerida kas kasulikkust või ruumilist lahutusvõimet. Toodud szintillaatorite korral peab saavutama vähemalt 50% kasulikkust 4Å juures, 30μm (või 60μm Line-Pairs 10% modulatsioonülekandefunktsiooni korral) ruumilise lahutusvõimega.

• Kanduvus - Lõplik süsteem peab olema kanduv, et võimalik oleks mõõtmisi teha erinevates institutsioonides, ning tagada kerge paigaldus ja deinstalleerimine. Detektor peab kokku panduna kaaluma vähemalt 30 kg, olema šokikindel ja transportimiseks pakendatud.

• Kamerasüsteemi nõuded - Et saavutada paindlikkus, kompaktne ja kerge konstruktsioon, peab lugemine toimuma kaamera abil, mis loendab individuaalseid valguskuantume. Näiteks Timpix3 põhinevad kaamerad (Telesto ASI firmalt) või Prohesee event-kaamerad, paigaldatud MCP-pildivõimendajatele. Kaamera peab täitma järgmised kriteeriumid:

- Peab saavutama vähemalt 15% kvantnefektiivsust (keskmiselt) 400 nm – 550 nm lainepikkustel.

- Tundlikkus üksikute valguskuantumite suhtes, nt MCP-pildivõimendaja Chevron konfiguratsioonis.

- Sensori suurus kuni 30 mm x 30 mm, et kasutada kaubanduses saadavaid objektiive.

- Kaamera peab olema varustatud C-mount või M-mount ühendusega kaubanduses saadavatele objektiividele.

- Peab saavutama vähemalt 40 MHz kontinuuaalse piksli-ürituse listmode formaadis.

- Pikslite lugemise/totaalaja peab olema kuni 1 μs.

- Lihtne integreerimine, kaamera andmete edastamine Etherneti liidese kaudu.

- Andmekogumid peavad olema ajaliselt seadistatavad 0,1s kuni 10s andmekogumi kohta.

- Kontinuuaalne andmete salvestamine ilma andmelõhkumata.

- Välise trigger-signaali vastuvõtmine sünkroniseerimiseks vähemalt 1 μs ajalise lahutusvõimega Time-Of-Flight neutronite rakendustes.

- Üksikute pikslite ajamärgistamine vähemalt 1 μs ajalise lahutusvõimega.

2. Neutroni chopper süsteem

- Fermi chopper süsteem kuni 20Hz pöörlemissagedusega.

- 3D- trükitud BPE-multikanal-chopperi sissepääs.

- BPE-sissepääs 100 mm läbimõõduga ja 0,5 mm x 0,5 mm kanalitega 30 mm x 30 mm pindalaga.

- Energia lahutusvõime vähemalt 10% 4 Å ja 10 m lennukaugusel.

- Motor ja juhtseade koos.

3. Server ja tarkvara

- Toetatud operatsioonisüsteem: Ubuntu 22.04 LTS

- Automaatne andmete vähendamine, mida saab väliselt juhtida, ja mis pakub neutroni-üritusi listmode formaadis ja Tiff-stakke monokromaatiliste ja Time-of-Flight neutronimõõtmiste jaoks.

- Parameetrite seadistamine:

o Impulssi kuju diskrimineerimine neutroni/gamma

o Impulssi kõrguse diskrimineerimine neutroni/gamma

o Vajalikud parameetrite seadistamise võimalused erinevate szintillaatorite jaoks: Optimeerimine asukoha või ajalise lahutusvõime ja trigger-effektiivsuse jaoks, et süsteemi saaks szintillaatori vahetamisel kohandada.

- Tarkvara uuendused (uuenemine, veaparandamine, jõudlusparandamine ühe versiooni kohta) on tasuta vähemalt garantiia ajal.

- Tarkvara uuendused (laiendamine, uued funktsioonid, võimalikult uus struktuur) on tasuta vähemalt garantiia ajal.

- Kliendi poolt kaamera/andmekogumite juhtimine/programmeerimine.

4. Toimetav varustus

- Dokumentatsioon: tarkvara käsiraamatud ja kaamera 3D-modellid STEP formaadis

- Kasutajakäsiraamat (inglise keeles)