Forskare som använder neutronspridningsmetoder för att titta på materialens beteende under stress eller under fasförändringar och kemiska reaktioner kan se processer från nya vinklar med hjälp av händelsebaserade data. Att förstå fasförändringar och kemiska reaktioner är avgörande för utformningen av nästa generations konsumentprodukter som bättre batterier, kraftfullare elektroniska enheter, bilar med förbättrad bränsleeffektivitet, och säkrare, effektivare medicinska tillämpningar.

Händelsebaserade datainsamlingsmetoder-genom vilka data samlas in under en process med intervaller på bara bråkdelar av en sekund lång-hjälper forskare att lättare identifiera när en fasförändring sker, när enskilda delar av en kemisk reaktion äger rum, eller när ett material på vilket en kraft appliceras viker.

Traditionella metoder tillåter däremot forskare bara att bekräfta att en fasförändring, kemisk reaktion, eller paus skedde eftersom data samlas in i slutet av ett experiment. Detta begränsar forskarnas förmåga att dra slutsatser om hur en process utvecklas över tiden.

Pete Peterson, Andrei Savici, och Wenduo Zhou, alla mjukvaruforskare med Neutron Sciences Directorate's Spallation Neutron Source, vill uppmuntra antagandet av händelsebaserade datainsamlingstekniker bland alla SNS-användare, inte bara specialisterna som använder dem nu.

Peterson liknar händelsebaserad datainsamling med att samla in information om människor när de kommer in i en konserthall. "Istället för att vänta tills alla människor är i konserthuset, du kan spela in dem när de går in, "sa Peterson." Du skulle fortfarande samla samma information totalt, men metoden gör att du kan utforma en hypotes, till exempel, om hur de fyller i eller vilken demografi som kommer tidigt eller sent. "

Händelsebaserade metoder ger forskare viktiga ytterligare fördelar. Om ett experiment misslyckas halvvägs, Savici sa, data som tagits upp till den punkten kommer fortfarande att vara användbar för att titta på delar av processen.

Tidsberoende datainsamling kan också minska mängden data som tas och förkorta experimenttiden, göra forskning mer effektiv. "Om du samlar in data varannan sekund eller minut, du kan säga, 'Jag har tillräckligt med statistik nu. Jag kan stanna upp och mäta något annat, "Sa Savici.

Och med mer exakta dataresultat kan forskare utforma starkare uppföljningsexperiment eftersom de är baserade på mer specifik information.

Tidningen Peterson, Savici, och Zhou publicerade nyligen i Granskning av vetenskapliga instrument lyfter fram testfall som de använde för att bevisa effekten av händelsebaserade metoder för datainsamling för ett brett spektrum av neutronspridningsexperiment. De säger neutronspridningsforskning inom områden som teknisk diffraktion, kemi, materialvetenskap, och kvantmaterial kan gynnas.

Materialstudier ger ett bra exempel, Zhou sa, av hur händelsebaserade datainsamlingsmetoder kan berika neutronspridningsforskning. "SNS -användare kan utöva kraft på en legering för att sträcka den tills den når sin brytpunkt. Experimentet kan sedan fortskrida tills legeringen bryts medan neutrondata samlas in. Sedan kan de insamlade händelsedata skivas enligt statistik eller kraftförändring som behövs. "

Mycket av teamets forskning tillämpas på Mantid, ett internationellt samarbete mellan neutronspridningsanläggningar runt om i världen som stöder högpresterande beräkning och visualisering av materialvetenskapliga data.