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Zeit-Digital-Konversionssysteme

Die meisten der heutigen wissenschaftlichen Fortschritte werden erst durch den massiven Einsatz empfindlicher, präziser und extrem zuverlässiger Laborausrüstungen möglich. Beispiele hierfür sind zwei Zeit-Digitizer, die erst kürzlich für hoch spezielle Zeitmessungen zum Nachweis von Strahlung entwickelt wurden. Diese Digitizer können aber auch in Fällen also Anwendung finden, in denen präzise Abschätzungen kurzer Zeitverzögerungen benötigt werden, so z.B. bei der Messung von Fluoreszenz-Abklingzeiten und in elektrochemischen Anwendungen.
Zeit-Digital-Konversionssysteme
In diesem von der EU finanzierten Projekt ging es um die Entwicklung schnellerer und zuverlässigere Systeme für Zeitmessungen in Detektoren von Synchrotron- und Neutronenlabors. Diese Detektoren werden im Wesentlichen zur Strahlungsüberwachung sowie zur Streu- oder Bildverarbeitungsanwendungen in vielen biologischen Forschungs- und Qualitätssicherungsstudien eingesetzt. So können sie beispielsweise in zeitaufgelösten Streumessungen an biologischen Strukturen oder synthetischen Polymerwerkstoffen verwendet werden, in denen ein schnelles Zeitframing gefordert ist.

In diesem Zusammenhang wurden zwei neue Zeit-Digitizer (TSC1001 und TSC1002) entwickelt, die es auf eine Zeitauflösung von 200ps bringen. Beide Modelle basieren auf der Zeit-Raum-Konversion, bei der ultraschnelle Zeitbereichssignale in eine räumliche Kopie des ursprünglichen ultraschnellen Kurvenverlaufs abgebildet werden. Diese Geräte ermöglichen eine automatische Unterdrückung unkorrelierter Vorgänge, was mit konventionellen Zeit-Digital-Konvertern nicht möglich war.

Als Stand-alone-Module können sie zum Erfassen der Signale von Verzögerungsleitungssegmenten mit 20-30ns Verzögerungszeit und in Verbindung mit einem Zusatzmodul auch zur Erfassung der Ausgangssignale längerer kontinuierlicher Verzögerungsleitungen (200ns) verwendet werden. Der TSC1001 kann insbesondere zur linearen Positionierung empfindlicher gasproportionaler Röntgen- und Neutronendetektoren zu zum schnellen Zeitframing eingesetzt werden. Dagegen verfügt der TSC1002 über zusätzliche Möglichkeiten, zu denen unter anderem das Auslesen von Flächendetektoren gehört.

Die entwickelten Prototypen werden gegenwärtig zu Beamline-Messungen in einem Standard-Datenerfassungssystem in den Anlagen des Europäischen Molekularbiologie-Laboratoriums (EMBL) eingesetzt. Außer für Röntgen-, Neutronendetektions- und Laufzeitexperimente eignen sich diese Zeit-Digitizer auch für Anwendungen, in denen Analog-Digital- oder herkömmliche Zeit-Digital-Konverter verwendet werden. Interessante Anwendungen für diese Technologie könnte es auch auf Gebieten geben, in denen kurze Laufzeitverzögerungen extrem genau gemessen werden müssen, so z.B. bei der Erfassung von Fluoreszenz-Abklingzeiten und in der Elektrochemie, wo mit sehr schnellen Signalen gearbeitet wird.

Verwandte Informationen

Datensatznummer: 80871 / Zuletzt geändert am: 2005-09-18
Bereich: Industrielle Technologien