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SNSPD Detektoren
Aufbauend auf bisherigen Arbeiten wird das IHFG eine neuartige, eigenständige und transportable Quantenlichtquelle zur Realisierung von Quantenkommunikationsexperimente auf Faserstrecken realisieren: Alle erforderlichen Geräte werden in einem speziellen Rack installiert, damit der Aufbau in Standard-Telekommunikationsinfrastrukturen integ...
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Laboratory Instruments
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- Universität Stuttgart
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- May 20, 2026
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- Laboratory Instruments
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Aufbauend auf bisherigen Arbeiten wird das IHFG eine neuartige, eigenständige und transportable Quantenlichtquelle zur Realisierung von Quantenkommunikationsexperimente auf Faserstrecken realisieren: Alle erforderlichen Geräte werden in einem speziellen Rack installiert, damit der Aufbau in Standard-Telekommunikationsinfrastrukturen integriert werden kann.Eine der Komponenten wird ein eigenständiges System mit geschlossenem Kreislauf sein, mit dem supraleitende Nanodraht-Einzelphotonendetektoren betrieben werden. Diese Detektoren müssen bei Telekommunikationswellenlängen (C-Band, zentriert bei 1550 nm) mit hoher Detektionseffizienz, geringer Dunkelzählung und hoher maximal erreichbarer Zählrate arbeiten. Das System muss ohne zusätzliche, externe Geräte betrieben werden können. Das System muss mehr als 4 Wochen durchgängig laufen können
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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). 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