V315_2025 - WI-AOS - XUV-Monochromator Prototyp (SX-700)

XUV-Monochromator Prototyp (SX-700) --- Als eines von 18 Zentren der Helmholtz-Gemeinschaft beschäftigt das HZB rund 1.100 Mitarbeiter - davon zirka 800 in Berlin-Wannsee und 300 in Berlin-Adlershof – und verfügt über einen Gesamthaushalt von zirka 110 Millionen Euro. Das HZB arbeitet eng mit den Universitäten und Fachhochschulen in Berlin-Brandenburg zusammen.

Für Forschungsarbeiten zur Struktur und Funktion der Materie betreibt das HZB ein wissenschaftliches Großgerät: den Elektronenspeicherring BESSY II, welcher hochbrillante Synchrotronstrahlung vom Terahertz- bis in den Röntgenbereich erzeugt. Die Anlage dient der Erforschung der Materie und verfügt über hoch spezialisierte Probenumgebungen, d. h. hier lassen sich Experimente unter anspruchsvollsten Bedingungen durchführen (hohe Magnetfelder, tiefe Temperaturen, hohe Drücke). Die Weiterentwicklung dieses einzigartigen Instruments gehört zu den wesentlichen Aufgaben des Zentrums.

Mit seinem Nutzerservice ermöglicht das HZB jährlich rund 3.000 externen Wissenschaftlern (aus bislang 35 Ländern) den Zugang zu den zum Teil einzigartigen Messmethoden.

Das HZB betreibt zwei weitere Großgeräte für externe Institutionen: a) für die Charité einen Beschleuniger, mit dem Protonenstrahlen für die Augentumortherapie erzeugt werden (in Wannsee) und b) die Metrology Light Source (MLS), einen optimierten Speicherring für die Physikalisch-Technische-Bundesanstalt (in Adlershof).

Die Realisierung einer nachhaltigen Energieversorgung ist eine zentrale, drängende Fragestellung dieses Jahrzehnts. Die Forschung steht vor der Herausforderung, zukunftsfähige Ansätze für die Lösung der Energiefrage zu entwickeln.

Im Rahmen des Projekts SX700 Nachfolgemonochromator (LoCoMono) plant das Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) die Entwicklung und Realisierung eines Monochromators zur Anwendung an Synchrotronstrahlungsquellen im Bereich der weichen XUV-Röntgenstrahlung. Der Hintergrund des Vorhabens ist der zunehmende Bedarf, die über 40 Jahre alten SX700-Monochromatoren durch ein modernes, schnelleres und präziseres System zu ersetzen. Die alten Geräte weisen technische Defizite auf – insbesondere fehlen ihnen hochauflösende Drehwinkelencoder, was die erreichbare Energieauflösung limitiert. Auch die geringe Geschwindigkeit der Drehbewegung der Optiken führt zu langen Scanzeiten und reduziert den experimentellen Durchsatz. Ziel der Vergabe ist es daher, ein funktionsfähiger Prototyp eines Monochromators zu entwickeln, der: • direkt in bestehende Strahlführungen integriert werden kann (kompatible Abmessungen), • einen erweiterten nutzbaren Energiebereich bietet, • schnelle und hochgenaue Winkelverstellungen (≤ 0.1 arcsec) ermöglicht, • mit bestehender Steuerungsinfrastruktur (EPICS, Power PMAC) kommuniziert, • und bestehende Spiegel- und Gitteroptiken weiterverwendet, um Kosten zu reduzieren.

Das neue System firmiert unter dem Namen LoCoMono (Low-Cost Monochromator) und gliedert sich in ein mechanisches sowie ein steuerungstechnisches Teilkonzept. Die Realisierung des Projekts umfasst Konstruktion, Fertigung, Montage, Inbetriebnahme und Evaluation anhand realer Synchrotronstrahlung.

Im Rahmen der Ausschreibung soll ein vollständiger Prototyp des Monochromators SX-700-SUC-01 realisiert werden. Das Beschaffungsvorhaben umfasst: • Fertigung und Lieferung sämtlicher mechanischer Baugruppen gemäß bereitgestellter CAD-Konstruktionsunterlagen. • Montage der UHV-Mechanik und Integration aller Einzelkomponenten inkl. Präzisionsantrieben, Encoder, Lager und Getriebe. • Durchführung der UHV-Verkabelung (Schrittmotor, Encoder, Endlagenschalter). • Entwicklung und Inbetriebnahme einer Steuerung auf Basis eines Power PMAC Controllers mit EPICS-Schnittstelle. • Implementierung eines Modus für kontinuierliche Energiescans („on-the-fly“) sowie für diskrete Anfahrpunkte. • Unterstützung bei Aufbau, Justage, Kalibrierung und Testbetrieb des Systems am HZB. • Durchführung eines Dichtigkeitstests und grundlegender Funktionsprüfung.

Für Hardware und Support-Software wird mindestens 2 Jahre Garantie gefordert sowie das optionale Angebot eines Wartungsvertrages für die folgenden 4 Jahre.

Darüber hinaus wird die Erstellung einer Liste kritischer Ersatzteile und ein Angebot über die Bereitstellung dieser Ersatzteile gefordert. Ziel ist es, die Verfügbarkeit kritischer Ersatzteile im Fall von Reparaturen sicherzustellen.

Die Lieferung wird gewünscht bis spätestens 31. Oktober 2026.