Vokietija – Fizinių savybių nustatymo prietaisai – V391 Imaging u. Diff. Detector System

Tyrimų projekto metu instituto Laue-Langevin Grenobleje turi būti įrengtas mobilus matavimo įrenginys kombinuota neutronų difrakcija ir neutronų vaizdavimas, skirtas taikyti kietojo kūno baterijų tyrimuose. Šiam matavimo įrenginiui reikia įsigyti neutronų detektorių ir chopper sistemą, įskaitant programinę įrangą ir darbo stotį vaizdavimui. Toliau pateikiama reikalingų reikalavimų ir iš jų išsivysčiusių įrenginių specifikacijos. Išskiriami:

1. Detektorius vaizdavimui su neutronais

• Optinė išsprendamumas - Detektorius turi pasiekti bent 1M pikselių išsprendimą, arba 20 mm x 20 mm aktyviosios ploto efektyvią pikselio dydį 20μm x 20μm. Šis vertė gali būti pasiektas super-izsprendimo būdu. Čia sensorius turi turėti bent 256x256 fizinius pikselius.

• Keičiamas szintiliatorius - Detektorius gali būti naudojamas įvairiose beam-lines, todėl szintiliatorius turi būti keičiamas, kad galima būtų optimizuoti arba efektyvumą, arba vietos išsprendimą. Pateikiamuose szintiliatoriuose turi būti pasiekiama bent 50% efektyvumas 4Å, su vietos išsprendimu ne mažesniu nei 30μm (arba 60μm linijų porų 10% moduliuojančios funkcijos).

• Portatyvumas - Galutinis sistema turi būti portatyvi, kad galima būtų matuoti įvairiuose institutuose, taip pat turi būti įmanoma lengva montavimas ir demontavimas. Detektorius turi susmontuotas ne svėrėti daugiau nei 30 kg, turėti šokų atsparą ir būti transportuojamas su pateikiamu kofru.

• Reikalavimai kameros sistemai - Norint pasiekti lankstumą, taip pat kompaktišką ir lengvą konstrukciją, skaitymas turi būti atliktas kameros, kuri skaito atskirus šviesos kvantus. Pvz., Timpix3 bazės kameros (Telesto, ASI firma) arba Prohesee event kameros, sujungtos su MCP vaizdo stiprinimo įrenginiais. Čia kamera turi atitikti šiuos kriterijus:

- Būti pasiekiama bent 15% kvantinės efektyvumo vidutiniškai, bangų ilgiai 400nm – 550nm.

- Jautrumas atskiriems šviesos kvantams, pvz., MCP vaizdo stiprinimo įrenginiai chevron konfigūracijoje.

- Sensoriaus dydis turi būti ne daugiau nei 30 mm x 30 mm, naudojant komerciškai prieinamus objektivus.

- Kamera turi turėti C-mount arba M-mount jungtį komerciniams objektivams.

- Turi būti pasiekiama ne mažiau nei 40 MHz nepertrūkstamos pikselių įvykių greičio listmode formatu.

- Pikselių skaitymo/totali laiko trukmė turi būti ne daugiau nei 1 μs.

- Norint paprastai integruoti, kamera turi turėti duomenų pernašos Ethernet jungtį.

- Duomenų paketai turi būti laiko nustatomi nuo 0.1s iki 10s per duomenų paketą.

- Nepertrūkstama duomenų įrašymo.

- Įrašymas išorinių trigger signalų sinchronizavimui su bent 1 μs laiko išsprendimu, naudojant Time-Of-Flight neutronų.

- Pikselių laiko žymėjimas su bent 1 μs laiko išsprendimu.

2. Neutronų chopper sistema

- Fermi chopper sistema iki 20Hz sukimosi dažnio.

- 3D-spausdintas BPE- daugiakanalės chopper įrenginys.

- BPE įrenginys su 100 mm skersmeniu ir daugiakanalės struktūros 0,5 mm × 0,5 mm kanalais 30 mm × 30 mm plote.

- Energijos išsprendimas turi būti ne mažesnis nei 10% 4Å ir 10 m skrydžio atstumu.

- Motoras ir valdymo įrenginys įskaitant.

3. Serveris ir programinė įranga

- Operacinė sistema: Ubuntu 22.04 LTS

- Automatizuota duomenų redukcija, kuri gali būti išoriniu būdu valdoma ir teikia neutronų įvykius list-mode bei tiff-stacks monochromatinėms ir Time-of-Flight neutronų matavimams.

- Parametrų nustatymas:

o Impulso formos diskriminacija neutronams/gamma

o Impulso aukščio diskriminacija neutronams/gamma

o Parametrų pritaikymo galimybė įvairiems szintiliatoriams: optimizavimas vietos arba laiko išsprendimui ir trigger efektyvumui turi būti įmanoma, kad galima būtų prisitaikyti prie szintiliatoriaus keitimo.

- Programinės įrangos atnaujinimai (atnaujinimas, klaidų ištaisymas, paskendinimas) nemokamai bent garantijos laikotarpiu

- Programinės įrangos atnaujinimai (plėtimas, naujos funkcijos, galbūt nauja struktūra) nemokamai bent garantijos laikotarpiu

- Klientų pusės valdymas/programavimo galimybė kamerai/duomenų paketams

4. Pateikimo apim