V391 Imaging u. Diff. Detector System
Im Rahmen eines Forschungsprojektes soll ein mobiler Messaufbau für kombinierte Neutronendiffraktion und Neutronenimaging, für die Anwendung in der Festkörper-Batterie Forschung, am Institut Laue-Langevin in Grenoble installiert werden. Für diesen Messaufbau müssen einen Neutronendetektor und ein Chopper System inklusi...
Angebotsfrist:01. Juni 2026
Typ:Ausschreibung
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Inhalt auf einen Blick
Im Rahmen eines Forschungsprojektes soll ein mobiler Messaufbau für kombinierte Neutronendiffraktion und Neutronenimaging, für die Anwendung in der Festkörper-Batterie Forschung, am Institut Laue-Langevin in Grenoble installiert werden. Für diesen Messaufbau müssen einen Neutronendetektor und ein Chopper System inklusive Software und W...
- Ausschreibungstyp: Ausschreibung
- Auftraggeber: Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH (HZB)
- Veröffentlicht: 04. Mai 2026
- Frist: 01. Juni 2026
- Thema: Messtechnik
Ausschreibungsbeschreibung
Im Rahmen eines Forschungsprojektes soll ein mobiler Messaufbau für kombinierte Neutronendiffraktion und Neutronenimaging, für die Anwendung in der Festkörper-Batterie Forschung, am Institut Laue-Langevin in Grenoble installiert werden. Für diesen Messaufbau müssen einen Neutronendetektor und ein Chopper System inklusive Software und Workstation für die Bildgebung beschafft werden. Im Folgenden werden die notwendigen Anforderungen und daraus resultierenden Gerätespezifikationen dargelegt. Ausgeschrieben wird: 1. Detektor für Bildgebung mit Neutronen • Optische Auflösung - Der Detektor muss mindestens eine Auflösung von 1M Bildpunkten erreichen, bzw. bei einer Aktive Fläche von 20 mm x 20 mm eine effektive Pixelgröße von 20μm x 20μm. Dieser Wert kann durch Super-Resolution erzielt werden. Hierbei soll der Sensor über mindestens 256x256 Physikalische Pixel verfügen. • Austauschbarer Szintillator - Der Detektor wird potentiell an verschiedenen Beam-Lines eingesetzt, sodass der Szintillator austauschbar sein muss um entweder Effizienz oder Ortsauflösung optimieren zu können. Bei den mitgelieferten Szintillatoren soll mindestens eine Effizienz von 50% bei 4Å erreicht werden können, bei einer Ortsauflösung von mindestens 30μm (bzw. 60um μm Line-Pairs bei 10% Modulationsübertragungsfunktion). • Portabilität - Das Endgültige System muss portabel sein, sodass an verschiedenen Instituten gemessen werden kann, sowie ein leichter Zusammen- und Abbau gewährleistet ist. Der Detektor sollte zusammengebaut nicht mehr als 30 Kg wiegen, schockunempfindlich und in einem dafür mitgelieferten Koffer transportierfähig sein. • Anforderungen an das Kamerasystem - Um Flexibilität, sowie ein kompaktes und leichtes Baudesign zu erreichen soll die Auslese über eine Kamera erfolgen welche einzelnen Lichtquanten auszählt. Beispiele hierfür sind Timpix3 basierte Kameras (Telesto der Firma ASI) oder Event-Kameras von Prohesee, gekoppelt an MCP-Bildverstärker. Hierbei muss die Kamera folgende Kriterien erfüllen: - Für Wellenlängen von 400nm – 550nm muss mindestens eine Quanteneffizienz von 15% erreicht werden (im Durchschnitt). - Sensitivität auf einzelne Lichtquanten, z.b. MCP-Bildverstärker in Chevron Konfiguration. - Sensor Größe von maximal 30 mm x 30 mm für die Nutzung von kommerziell verfügbaren Objektiven. - Kamera verfügt über einen C-mount oder M-mount Anschluss für kommerzielle Objektive. - Eine kontinuierliche Pixel-Eventrate im Listmode-Format von mindestens 40 MHz muss erreicht werden können. - Die Pixel Auslese/Totzeit darf maximal 1 μs betragen. - Für eine einfache Integration soll die Kamera Datenübertragung über eine Ethernet Schnittstelle erfolgen. - Datenpakete müssen zeitlich einstellbar sein von 0.1s bis zu 10s pro Datenpacket. - Kontinuierliche Datenaufnahme ohne Datenlücken. - Aufnahme von externen Trigger-Signalen zur Synchronisierung mit mindestens 1 μs Zeitauflösung für Anwendungen mit Time-Of-Flight Neutronen. - Timestamping einzelner Pixel mit mindestens 1 μs Zeitauflösung. 2. Neutronen Chopper System - Fermi Chopper System bis zu 20Hz Drehfrequenz. - 3D‑gedruckter BPE‑Mehrkanal‑Chopper‑Einsatz. - BPE‑Einsatz mit 100 mm Durchmesser und einer Mehrkanalstruktur aus 0,5 mm × 0,5 mm Kanälen auf einer Fläche von 30 mm × 30 mm. - Energieauflösung von mindestens 10 % bei 4 Å und einer Flugstrecke von 10 m. - Motor und Steuergerät inklusive. 3. Server und Software - Betriebssystem Unterstützung: Ubuntu 22.04 LTS - Automatisierte Datenreduktion die extern angesteuert werden kann und Neutronen-Events in List-mode sowie in Tiff-Stacks für Monochromatische sowie Time-of-Flight Neutronenmessungen zur Verfügung stellt. - Einstellung von Parametern: o Pulse-Shape Diskrimination für Neutron/Gamma o Pulse-Height Diskrimination für Neutron/Gamma o Anpassungsmöglichkeit von Parametern für verschiedene Szintillatoren: Optimierungen für Ort oder Zeitauflösung und Trigger-Efficiency müssen möglich sein um bei Szintillatorwechsel das System anpassen zu können. - Softwareupdates (Aktualisierung, Fehlerbehebung, Performanceverbesserung einer Version) kostenlos mind. innerhalb der Gewährleistung - Softwareupgrades (Erweiterung, neue Funktionen, ggf. neue Struktur) kostenlos mind. innerhalb der Gewährleistung - Kundenseitige Steuerung/Programmiermöglichkeit der Kamera/Datenpakete 4. Lieferumfang - Dokumentation: Software Manuals und 3D-Modelle der Kamera im STEP Format - Betriebsanleitung (Englisch)
Weiterführende Details
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Ziel ist die signifikante Erweiterung der analytischen Fähigkeiten in den Bereichen: - hochauflösende STEM-Bildgebung - 4D-STEM Datenerfassung - Niedrigdosis- und strahlensensitive Untersuchungen - automatisierte und reproduzierbare Messabläufe Dabei ist ein vollständig integriertes Gesamtsystem bereitzustellen, in dem alle Komponenten hardware- und softwareseitig optimal aufeinander abgestimmt sind. Leistungsbeschreibung Der Auftragnehmer liefert, installiert und integriert ein Upgrade bestehend aus: 1. Direct Electron Detection System (DED) o DED-Kamera (80 kV und 200 kV kompatibel) o Hochperformance Datenmanagementplattform (DMP) o Vollständige Integration in die Mikroskop-Steuerung 2. STEM-Upgrade und 4D-STEM Funktionalität o On-Axis STEM Detektor (BF/DF) o HAADF Detektor o 4D-STEM Datenerfassungssystem o DPC/iDPC Software o Softwaremodul für Integrated Differential Phase Contrast (iDPC) im live-Modus 3. Systemintegration und Installation o Vollständige Installation aller Komponenten o Integration in bestehende Infrastruktur o Anwenderschulung Das System muss als vollintegrierte Lösung angeboten werden, bei der die Hardware, Detektoren, Software und das Datenmanagement aus einer Hand stammen und nahtlos zusammenarbeiten. Beschreibung 1. Systemintegration (zwingend erforderlich) Das System muss eine durchgängige Integration aller Detektoren und Analyseverfahren in eine einheitliche Benutzeroberfläche gewährleisten. o Einheitliche Steuerung über VELOX Software o Gleichzeitige Nutzung mehrerer Signale (TEM, STEM, EDS, 4D-STEM) o Synchronisierte Datenerfassung 2. Direktelektronendetektor (DED-Kamera) Direktelektronendetektor mit hoher Detektionseffizienz (DQE) bei 200 kV: o Anzahl der Pixel: mind. 4k x 4k o Pixelgröße für optimales Signal-Rausch-Verhältnis: mindestens 14µm x 14 µm o DQE (Detective Quantum Efficiency) wie folgt oder besser bei einer Bildleistung im Electron Event Representation - Modus (EER), (4k x 4k) und bei 200 kV: DQE (0) mindestens 0,91; DQE (1/2 Nq) mindestens 0,62; DQE (1 Nq) mindestens 0,33 o Electron Event Representation (EER) Modus zur verlustfreien Datenreduktion o Frame Rate sowie Frame Rate to Storage: mindestens 320 fps im EER-Modus o Sensor-Lebenszeit (<10% DQE Degradation): 5 Jahre (1.5 Ge/px) bei üblicher Verwendung o Vollintegration in die VELOX-Anwender-Software o Abnahmezertifikat für die obigen Parameter 3. On-Axis STEM Detektor o Segmentierter Detektor mit 16 BF/DF Segmenten mit single-elektron- Sensitivität o Gleichzeitige Nutzung mehrerer Kontrastsignale o Unterstützung von DPC und live iDPC 4. 4D-STEM Funktionalität o Aufnahme vollständiger Beugungsdatensätze pro Pixel o Flexible ROI-Definition: bis zu 8 virtuelle Detektoren definierbar und gleichzeitige EDX sowie HAADF-STEM Erfassung o Speicherung als multidimensionale Datensätze o Bereitstellung als Open-Source-Daten, die nach dem Experiment mit jeder verfügbaren Software weiterverarbeitet werden können, zum Beispiel mit Py4DSTEM 5. Live iDPC Bildgebung o Hohe Empfindlichkeit für leichte Elemente o Hoher Signal-zu-Rausch-Abstand o Betrieb bei niedrigen Strahlströmen Anforderung an Computerhard und -software Das angebotene System muss folgende Integrationsvorteile erfüllen (Mindestanforderung): 1. Vollintegration aller Detektoren o DED-Kamera, STEM-Detektoren, EDS und 4D-STEM arbeiten in einem System o Vollintegration in die VELOX-Anwender-Software, keine externe Software 2. Gleichzeitige multimodale Datenerfassung o Parallelbetrieb von 4D-STEM, EDS und HAADF/STEM 3. Workflow-Integration und Automatisierung o Automatische Alignments o Drift-korrigierte Bildintegration o Zeitaufgelöste EDS-Analyse 4. Datenmanagement o Zentrale Datenspeicherung (DMP) o Strukturierte Metadatenverwaltung o Multi-User Zugriff Sonstiges o Lieferung aller Komponenten als integriertes System o Fachgerechte Installation und Inbetriebnahme o Durchführung von Anwenderschulungen o Sicherstellung der Kompatibilität mit bestehender Infrastruktur o Remote-Servicefähigkeit o Wartung und Service des kompletten Systems durch einen Anbieter (Gesamtverantwortung). Der Bestbieter ist verantwortlich für das gesamte TEM inklusive der neuen Teile, das beinhaltet neben der Wartung auch die Problembehebung und allfällige Garantien. o inkl. Garantie und Wartungsvertrag für 2 Jahre Lieferung, Aufbau, Abnahme und Rechnungsstellung muss bis KW50/2026 erfolgt sein, da die Projektgelder nur in diesem Jahr zur Verfügung stehen.
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Systemintegration und Installation o Vollständige Installation aller Komponenten o Integration in bestehende Infrastruktur o Anwenderschulung Das System muss als vollintegrierte Lösung angeboten werden, bei der die Hardware, Detektoren, Software und das Datenmanagement aus einer Hand stammen und nahtlos zusammenarbeiten. Beschreibung 1. Systemintegration (zwingend erforderlich) Das System muss eine durchgängige Integration aller Detektoren und Analyseverfahren in eine einheitliche Benutzeroberfläche gewährleisten. o Einheitliche Steuerung über VELOX Software o Gleichzeitige Nutzung mehrerer Signale (TEM, STEM, EDS, 4D-STEM) o Synchronisierte Datenerfassung 2. 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Vollintegration aller Detektoren o DED-Kamera, STEM-Detektoren, EDS und 4D-STEM arbeiten in einem System o Vollintegration in die VELOX-Anwender-Software, keine externe Software 2. Gleichzeitige multimodale Datenerfassung o Parallelbetrieb von 4D-STEM, EDS und HAADF/STEM 3. Workflow-Integration und Automatisierung o Automatische Alignments o Drift-korrigierte Bildintegration o Zeitaufgelöste EDS-Analyse 4. Datenmanagement o Zentrale Datenspeicherung (DMP) o Strukturierte Metadatenverwaltung o Multi-User Zugriff Sonstiges o Lieferung aller Komponenten als integriertes System o Fachgerechte Installation und Inbetriebnahme o Durchführung von Anwenderschulungen o Sicherstellung der Kompatibilität mit bestehender Infrastruktur o Remote-Servicefähigkeit o Wartung und Service des kompletten Systems durch einen Anbieter (Gesamtverantwortung). Der Bestbieter ist verantwortlich für das gesamte TEM inklusive der neuen Teile, das beinhaltet neben der Wartung auch die Problembehebung und allfällige Garantien. o inkl. Garantie und Wartungsvertrag für 2 Jahre Lieferung, Aufbau, Abnahme und Rechnungsstellung muss bis KW50/2026 erfolgt sein, da die Projektgelder nur in diesem Jahr zur Verfügung stehen.
Häufige Fragen zu dieser Ausschreibung
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- Bis wann läuft die Angebotsfrist?
- Die Angebotsfrist endet am 01. Juni 2026.
- Wer ist der Auftraggeber?
- Der Auftraggeber ist Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH (HZB).
- Welche Unterlagen sind für den Start relevant?
- In der Regel benötigen Sie Leistungsbeschreibung, Eignungsnachweise, Fristenhinweise und ggf. Formblätter. Auf auftrag.ai werden diese Punkte priorisiert dargestellt.