Gli scienziati che utilizzano metodi di diffusione dei neutroni per osservare il comportamento dei materiali sotto stress o durante i cambiamenti di fase e le reazioni chimiche possono visualizzare i processi da nuove angolazioni utilizzando dati basati sugli eventi. Comprendere i cambiamenti di fase e le reazioni chimiche è fondamentale per la progettazione di prodotti di consumo di nuova generazione come batterie migliori, dispositivi elettronici più potenti, auto con una migliore efficienza del carburante, e più sicuro, applicazioni mediche più efficaci.

I metodi di raccolta dati basati sugli eventi, mediante i quali i dati vengono raccolti durante un processo a intervalli di poche frazioni di secondo, aiutano gli scienziati a individuare più facilmente quando si verifica un cambiamento di fase, quando si verificano singole parti di una reazione chimica, o quando un materiale su cui viene applicata una forza cede.

I metodi tradizionali, al contrario, consentono ai ricercatori solo di confermare che un cambiamento di fase, reazione chimica, o si è verificata un'interruzione perché i dati vengono raccolti alla fine di un esperimento. Ciò limita la capacità degli scienziati di trarre conclusioni su come un processo si sviluppa nel tempo.

Pietro Peterson, Andrei Savici, e Wenduo Zhou, tutti gli scienziati del software con la Spallation Neutron Source del Neutron Sciences Directorate, vogliono stimolare l'adozione di tecniche di raccolta dati basate su eventi tra tutti gli utenti SNS, non solo gli specialisti che li usano ora.

Peterson paragona la raccolta di dati basata sugli eventi alla raccolta di informazioni sulle persone quando entrano in una sala da concerto. "Invece di aspettare che tutte le persone siano nella sala da concerto, puoi registrarli mentre entrano, " ha detto Peterson. " Raccoglieresti comunque le stesse informazioni in totale, ma il metodo ti permetterebbe di disegnare un'ipotesi, Per esempio, di come si riempiono o di quale fascia demografica arriva in anticipo o in ritardo."

I metodi basati sugli eventi forniscono ai ricercatori importanti vantaggi aggiuntivi. Se un esperimento fallisce a metà, Savici ha detto, i dati raccolti fino a quel momento saranno comunque utili per esaminare parti del processo.

La raccolta dei dati in funzione del tempo può anche ridurre la quantità di dati acquisiti e ridurre il tempo dell'esperimento, rendere la ricerca più efficiente. "Se raccogli dati ogni pochi secondi o minuti, si può dire, 'Ho abbastanza statistiche ora. posso fermarmi e misurare qualcos'altro, '", ha detto Savici.

E avere risultati di dati più precisi consente agli scienziati di progettare esperimenti di follow-on più forti perché si basano su informazioni più specifiche.

Il giornale Peterson, Savici, e Zhou pubblicato di recente in Rassegna di strumenti scientifici mette in evidenza i casi di test utilizzati per dimostrare l'efficacia del metodo dei metodi di raccolta dati basati sugli eventi per un'ampia gamma di esperimenti di diffusione di neutroni. Dicono che la ricerca sulla diffusione di neutroni in aree come la diffrazione ingegneristica, chimica, scienza dei materiali, e i materiali quantistici possono trarne vantaggio.

Gli studi sui materiali forniscono un buon esempio, Zhou ha detto, di come i metodi di raccolta dati basati sugli eventi possono arricchire la ricerca sulla diffusione dei neutroni. "Gli utenti di SNS possono applicare forza su una lega per allungarla fino a raggiungere il suo punto di rottura. L'esperimento può quindi progredire fino a quando la lega si rompe mentre vengono raccolti i dati sui neutroni. Quindi i dati sugli eventi raccolti potrebbero essere suddivisi in base alle statistiche o al cambiamento di forza come necessario."

Gran parte della ricerca del team viene applicata a Mantid, una collaborazione internazionale di strutture di diffusione di neutroni in tutto il mondo che supporta il calcolo ad alte prestazioni e la visualizzazione dei dati di scienza dei materiali.