Software TAKIN macht Wissenschaftlern das Leben leichter

Takin Am Dreiachsenspektrometer MIRA wurde die neue Software getestet und steht nun den Nutzern zur Verfügung. Das Instrument selber zeichnet sich vor allem durch seine exzellente Impuls- und Energieauflösung aus. © W. Schürmann / TUM

Am Dreiachsenspektrometer MIRA wurde die neue Software getestet und steht nun den Nutzern zur Verfügung. Das Instrument selber zeichnet sich vor allem durch seine exzellente Impuls- und Energieauflösung aus. © W. Schürmann / TUM

Laut Wikipedia ist ein TAKIN ein ziegenartiges Säugetier in Asien. Ganz anders am FRM II: hier ist es eine neue und extrem hilfreiche Software, die Tobias Weber, Robert Georgii und Prof. Peter Böni von der MIRA -Gruppe speziell für die Arbeit mit Dreiachsenspektrometern entwickelt haben.

Dreiachsenspektrometer gehören zur Standardinstrumentierung von Neutronenquellen und sind überall sehr stark frequentiert. Sie werden häufig benutzt, um verschiedene Phänomene des Magnetismus, von Gitterdynamiken oder der subatomaren Vorgänge bei der Supraleitung genau zu studieren. Die Arbeit mit diesen Instrumenten ist allerdings keineswegs trivial und die wenigsten Nutzer wissen genau, wie die Ergebnisse zustande kommen. Deshalb erfordert die Benutzung eines Dreiachsenspektrometers viel Unterstützung durch die Wissenschaftler vor Ort, die das Instrument betreuen.

Eine der größten Schwierigkeiten ist die sehr komplexe Auflösungsfunktion des Instruments. Ohne eine genaue Kenntnis dieser Funktion hält ein Wissenschaftler „Geisterpeaks“ für echte und kann auch seine Experimente nicht schlüssig planen.

Dem wollte Tobias Weber abhelfen: „Bisher gab es Insellösungen, aber keine Software, die auf allen Dreiachsenspektrometer benutzt werden kann und die dazuhin noch einfach zu bedienen ist“. Dieses Problem löst das Softwareprogramm TAKIN: Es führt den Nutzer durch alle Schritte, die für die Experimentplanung nötig sind, und kann sehr einfach auf alle gängigen Dreiachsenspektrometer angepasst werden. Die wichtigste Besonderheit ist das vollintegrierte grafische Interface. Es ermöglicht automatisch nach Eingabe der Instrumentparameter eine grafische Darstellung des Gitters, das nun per Mauszeiger verändert werden kann. Außerdem arbeitet TAKIN mit der Instrumentsteuerung NICOS zusammen und kann die Spektrometerposition und -auflösung live darstellen. Sie warnt dann auch den Nutzer, wenn durch eine bestimmte Instrumentkonstellation „Geisterpeaks“ auftauchen können, die das Ergebnis verfälschen würden. „Unsere Software wird den Nutzern von Dreiachsenspektrometern das Leben leichter machen und die Ergebnisse ihrer Experimente verbessern“ sind sich die Autoren sicher. Sie haben eine genaue Beschreibung veröffentlicht im Open-Source-Journal SoftwareX: http://dx.doi.org/10.1016/j.softx.2016.06.002