Duitsland – Instrumenten voor het controleren van fysische eigenschappen – V391 Imaging u. Diff. Detector System

In het kader van een onderzoekproject moet een mobiele meetopstelling voor combinatie van neutronendiffractie en neutronenbeeldvorming, voor toepassing in de vastestofbatterijonderzoek, worden geïnstalleerd bij het Institut Laue-Langevin in Grenoble. Voor deze meetopstelling moeten een neutronendetector en een choppersysteem, inclusief software en workstation voor beeldvorming, worden aangekocht. Hierna volgen de vereisten en daaruit voortvloeiende toestelsspecificaties. Uitgeschreven wordt:

1. Detector voor beeldvorming met neutronen

• Optische resolutie - De detector moet minimaal een resolutie van 1M beeldpunten bereiken, of bij een actieve oppervlakte van 20 mm x 20 mm een effectieve pixelgrootte van 20μm x 20μm. Deze waarde kan worden bereikt door superresolutie. Hierbij moet de sensor over minimaal 256x256 fysieke pixels beschikken.

• Wisselbaar scintillator - De detector wordt potentieel op verschillende beam-lines gebruikt, zodat de scintillator wisselbaar moet zijn om de efficiëntie of de plaatsoplossing te optimaliseren. Bij de meegeleverde scintillatoren moet minimaal een efficiëntie van 50% bij 4Å worden bereikt, bij een plaatsoplossing van minimaal 30μm (of 60μm line-pairs bij 10% modulatietransmissiefunctie).

• Draagbaarheid - Het definitieve systeem moet draagbaar zijn, zodat er op verschillende instituten kan worden gemeten, en een eenvoudige op- en afbouw moet worden gegarandeerd. De detector moet samengebouwd niet meer dan 30 kg wegen, schokbestendig zijn en in een daarvoor meegeleverde koffer verplaatsbaar zijn.

• Eisen aan het camerasysteem - Om flexibiliteit en een compact en licht ontwerp te bereiken, moet de uitlezing via een camera gebeuren die individuele lichtkwanta telt. Voorbeelden hiervan zijn Timpix3-baserte cameras (Telesto van de firma ASI) of event-cameras van Prohesee, gekoppeld aan MCP-beeldversterkers. Hierbij moet de camera de volgende criteria voldoen:

- Voor golflengtes van 400nm – 550nm moet minimaal een kwantenefficiëntie van 15% worden bereikt (gemiddeld).

- Gevoeligheid voor individuele lichtkwanta, bv. MCP-beeldversterkers in chevron-configuratie.

- Sensorgrootte van maximaal 30 mm x 30 mm voor het gebruik van commercieel beschikbare objectieven.

- De camera beschikt over een C-mount of M-mount aansluiting voor commerciële objectieven.

- Een continue pixel-eventrate in listmode-formaat van minimaal 40 MHz moet worden bereikt.

- De pixeluitlees/totale tijd mag maximaal 1 μs bedragen.

- Voor eenvoudige integratie moet de camera gegevensoverdracht via een Ethernet-interface gebeuren.

- Gegevenspakketten moeten tijdelijk instelbaar zijn van 0.1s tot 10s per gegevenspakket.

- Continue gegevensopname zonder gegevenslaten.

- Opname van externe triggersignalen voor synchronisatie met minimaal 1 μs tijdoplossing voor toepassingen met time-of-flight neutronen.

- Timestamping van individuele pixels met minimaal 1 μs tijdoplossing.

2. Neutronen chopper systeem

- Fermi chopper systeem tot 20Hz draaifrequentie.

- 3D-geprint BPE-meerkanaalchopper-inleg.

- BPE-inleg met 100 mm diameter en een meerkanaalstructuur van 0,5 mm × 0,5 mm kanalen op een oppervlakte van 30 mm × 30 mm.

- Energieoplossing van minimaal 10% bij 4Å en een vluchtweg van 10 m.

- Motor en stuurapparaat inclusief.

3. Server en software

- Besturingssysteem ondersteuning: Ubuntu 22.04 LTS

- Geautomatiseerde gegevensreductie die extern kan worden aangestuurd en neutronen-events in list-mode en in tiff-stapels voor monochromatische en time-of-flight neutronenmetingen beschikbaar stelt.

- Instellingsmogelijkheden van parameters:

o Pulse-shape discriminatie voor neutron/gamma

o Pulse-height discriminatie voor neutron/gamma

o Aanpassingsmogelijkheid van parameters voor verschillende scintillatoren: optimaliseringen voor plaats- of tijdoplossing en trigger-efficiëntie moeten mogelijk zijn om bij een scintillatorwissel het systeem aan te passen.

- Softwareupdates (bijwerken, foutoplossing, prestatieverbetering van een versie) gratis minimaal binnen de garantie

- Softwareupgrades (uitbreiding, nieuwe functies, eventueel nieuwe structuur) gratis minimaal binnen de garantie

- Klantzijde besturing/programmeringsmogelijkheid van de camera/gegevenspakketten

4. Leveringsomvang

- Documentatie: Software handboeken en 3D-modellen van de camera in STEP-formaat

- Bedieningshandleiding (Engels)