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Instrumenttechnologie

Die Abteilung Instrumenttechnologie entwickelt neue Lösungen zur Automatisierung der Neutronenstreuinstrumente und unterstützt die Instrumentteams beim Bau und dem Betrieb. Schwerpunkte sind die Bereiche Automatisierung und Kontrollsysteme. Wir entwickeln ein Portfolio zum Antrieb und zur Überwachung der verschiedenen Komponenten, aus dem wir maßgeschneiderte Lösungen für die individuellen Instrumente in enger Zusammenarbeite mit der mechanischen Konstruktion und den Instrumentwissenschaftlern zusammenstellen, realisieren und in Betrieb nehmen.
Daneben testen wir neue Technologien gemeinsam mit internationalen Partnern auf ihr Potential für die Neutronenstreuung.
Zusätzlich bauen wir Kompetenzen im Bereich der Instrumentsimulation auf, um die Wissenschaftler bei der Konzeption und Auslegung neuer Instrumente zu unterstützen.

Automatisierungstechnik

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Moderne Instrumente in der Neutronenstreuung zeichnen sich durch eine Vielzahl kontrollierbarer Parameter aus, die optimierte Konfigurationen für unterschiedlichste experimentelle Anforderungen ermöglichen. Wir entwickeln die Antriebs- und Steuerungstechnik um jede Komponente, die vom Experimentator gewünscht wird, präzise zu bewegen und/oder auszulesen. Gleichzeitig gewährleisten die verwendeten industriellen Systeme den sicheren Betrieb für Mensch und Maschine.

Kontrollsysteme

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Um dem Nutzer einen einfachen und transparenten Zugriff auf die einzelnen Komponenten der Instrumente zu ermöglichen, entwickeln die Partner am MLZ NICOS, das Network Integrated Control System, das auch zur Steuerung der Röntgeninstrumente am Standort Jülich eingesetzt wird. Zur objektorientierten Geräteabstraktion verwenden wir vor allen TANGO Controls, aber auch TACO, EPICS und WinCC. Dadurch sind wir in der Lage, flexibel neue Hardware in die experimentellen Aufbauten zu integrieren.

Robotik in der Neutronenstreuung

Robotik in der Neutronenstreuung

Durch leistungsstärkere Neutronenquellen und effizientere Instrumentierung wird eine weitergehende Automatisierung nicht nur der Instrumente sondern auch der Experimente notwendig. Hier kommen neuerdings und verstärkt Roboter zum Einsatz, die z.B. rund um die Uhr Probenwechsel vornehmen können und so die Auslastung der Instrumente verbessern. Wir entwickeln Lösungen, die den sicheren Betrieb auch in den komplexen und sich verändernden Umgebungen unsere Instrumente gewährleisten und das Potential des Robotereinsatzes in der Neutronenstreuung vergrößern.

Detektoren und Datenerfassung

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Die zentrale Komponente eines Streuinstruments ist der Neutronendetektor. Wir unterstützen den Bau Detektoren und Betrieb und entwickeln bei Bedarf maßgeschneiderte Elektroniklösungen für die schnelle Datenerfassung. Daneben arbeiten wir mit internationalen Partnern an neuen Detektorkonzepten für die nächsten Instrumentgeneration.

Instrumentsimulation

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In der Optimierung neuer Instrumentkonzepte spielen Simulationen heute eine entscheidende Rolle. Durch immer bessere Rechnerleistungen können Simulationen das reale Verhalten der Instrumente so genau abbilden, dass sie auch in der Datenanalyse eingesetzt werden können um instrumentelle Auflösungseffekte zu berücksichtigen. In der Abteilung arbeiten wir an der Weiterentwicklung des Programmpakets VITESS Neutronenquellen, sowohl Reaktoren als auch Spallationsquellen, erzeugen hochenergetische ionisierende Strahlung. Zur Auslegung der Abschirmung der Quelle und der Instrumente kommen Transportcodes wie MCNP oder GEANT 4 zum Einsatz. Für die Instrumentteams stellen wir die Expertise zur Verfügung, Abschirmungen gemäß der strahlenschutzrechtlichen Bestimmungen auszulegen und den instrumentellen Strahlungsuntergrund zu minimieren, um die höchstmögliche Empfindlichkeit mit unseren Instrumenten zu erreichen.

Qualitätsmanagement

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