Les scientifiques utilisant des méthodes de diffusion de neutrons pour examiner le comportement des matériaux sous contrainte ou pendant les changements de phase et les réactions chimiques peuvent visualiser les processus sous de nouveaux angles à l'aide de données basées sur des événements. Comprendre les changements de phase et les réactions chimiques est essentiel à la conception de produits de consommation de nouvelle génération tels que de meilleures batteries, appareils électroniques plus puissants, voitures avec un meilleur rendement énergétique, et plus sûr, applications médicales plus efficaces.

Les méthodes de collecte de données basées sur les événements, par lesquelles les données sont collectées tout au long d'un processus à des intervalles de quelques fractions de seconde, aident les scientifiques à identifier plus facilement quand un changement de phase se produit, lorsque des parties individuelles d'une réaction chimique ont lieu, ou lorsqu'un matériau sur lequel une force est appliquée cède.

Les méthodes traditionnelles, en revanche, permettent aux chercheurs de confirmer seulement qu'un changement de phase, réaction chimique, ou une pause a eu lieu parce que les données sont collectées à la fin d'une expérience. Cela limite la capacité des scientifiques à tirer des conclusions sur la façon dont un processus se déroule au fil du temps.

Pete Peterson, Andreï Savici, et Wenduo Zhou, tous les informaticiens de la source de neutrons de spallation de la Direction des sciences neutroniques, veulent encourager l'adoption de techniques de collecte de données basées sur les événements parmi tous les utilisateurs de SNS, pas seulement les spécialistes qui les utilisent maintenant.

Peterson compare la collecte de données événementielle à la collecte d'informations sur les personnes qui entrent dans une salle de concert. "Au lieu d'attendre que tout le monde soit dans la salle de concert, vous pouvez les enregistrer pendant qu'ils entrent, " a déclaré Peterson. " Vous recueilleriez toujours les mêmes informations au total, mais la méthode vous permettrait de concevoir une hypothèse, par exemple, comment ils se remplissent ou quel groupe démographique arrive tôt ou tard."

Les méthodes basées sur les événements offrent aux chercheurs des avantages supplémentaires importants. Si une expérience échoue à mi-chemin, Savici a dit, les données recueillies jusque-là seront toujours utiles pour examiner certaines parties du processus.

La collecte de données en fonction du temps peut également réduire la quantité de données collectées et raccourcir le temps d'expérimentation, rendre la recherche plus efficace. "Si vous collectez des données toutes les quelques secondes ou minutes, tu peux dire, « J'ai assez de statistiques maintenant. Je peux m'arrêter et mesurer autre chose, '", a déclaré Savici.

Et avoir des résultats de données plus précis permet aux scientifiques de concevoir des expériences de suivi plus solides car elles sont basées sur des informations plus spécifiques.

Le papier Peterson, Savici, et Zhou publié récemment dans Examen des instruments scientifiques met en évidence les cas de test qu'ils ont utilisés pour prouver l'efficacité des méthodes de collecte de données basées sur les événements pour un large éventail d'expériences de diffusion de neutrons. Ils disent que la recherche sur la diffusion des neutrons dans des domaines tels que la diffraction technique, chimie, la science des matériaux, et les matériaux quantiques peuvent en bénéficier.

Les études sur les matériaux en sont un bon exemple, Zhou a dit, comment les méthodes de collecte de données basées sur les événements peuvent enrichir la recherche sur la diffusion des neutrons. "Les utilisateurs de SNS peuvent appliquer une force sur un alliage pour l'étirer jusqu'à ce qu'il atteigne son point de rupture. L'expérience peut ensuite progresser jusqu'à ce que l'alliage se fracture pendant que les données neutroniques sont collectées. Ensuite, les données d'événement collectées pourraient être découpées en fonction des statistiques ou du changement de force comme nécessaire."

Une grande partie de la recherche de l'équipe est appliquée à Mantid, une collaboration internationale d'installations de diffusion de neutrons à travers le monde qui prend en charge le calcul haute performance et la visualisation des données de la science des matériaux.