A tudományos fejlődés alapfeltétele, hogy egyre érzékenyebb műszerek, illetve technikai eszközök álljanak rendelkezésre a kutatók, szakemberek számára. Számos területen, mint például az egészségügyben és az űrkutatásban, egyre inkább elterjednek az úgynevezett nagy intenzitású neutronforrásokra épülő eszközök, de a kapcsolódó optikai elemek sugárállósága és egyéb tulajdonságai ezt a fejlődést nem követték megfelelően. Az új generációs neutronos forrásokat elsősorban reaktorokhoz, anyagtudományi, űrkutatási és orvos diagnosztikai alkalmazásokra fejlesztik. A megnövelt nyalábintenzitás ugyanis lehetővé teszi az analizálás érzékenységének növekedését.

A korábbi neutronos berendezéseknél alkalmazott detektálási és érzékelési megoldások sok esetben nem használhatók, mert a kis sugárállóságú alkatrészek már nem megfelelően látják el a funkcióikat.

Ezt felismerve a magyar Mirrotron és az MTA több évtizedes neutronoptikai háttérrel és a hazai anyagtudományi kutatási ismeretekkel rendelkező három intézete olyan anyagok, eljárások, alkatrészek és nagyműszer fejlesztésébe fogott, amelyek nagy sugárintenzitás mellett is alkalmazhatóak.

A Mirrotron közlése szerint első lépésben új anyagokat és eljárásokat kellett találni nagy sugárállóságú, de megfelelő optikai tulajdonságú alkatrészek létrehozásához. Ezek az alkatrészek a neutrontranszport (a forrástól a mérőállomásig való eljuttatás), ill. a neutronoptikai útszakasz (a mérőberendezéseken belül a nyaláb formálása) kialakításának elterjedt és ma már nélkülözhetetlen komponensei. Ilyen alkatrészek például az ún. szupertükrök, melyek élettartamát az üveghordozó hő- és sugárterhelési korlátja határozza meg. Éppen ezért olyan kerámia és fém alapanyagokat kerestek és vizsgáltak a MTA Wigner Fizikai Kutatóintézet és MTA EK Műszaki Fizikai és Anyagtudományi Intézet kutatói, melyek kiválthatják az üveg hordozót és amin megfelelő optikai tulajdonságú vékonyrétegeket hozhatnak létre, miközben a nagy intenzitású neutronsugárzás sem roncsolja a szerkezetüket.

A Mirrotron és az MTA kutatói egy olyan többrétegű szerkezetet találtak erre legmegfelelőbbnek, melynek fő elemei az Al lapra elektrokémiai leválasztással felvitt Ni-P réteg, amit speciális kémiai leválasztási lépésben előállított rétegekkel és polírozási technológiával tesznek alkalmassá a neutronos felhasználásra.

Ezt követte az optikai elemek precíziós beállítási eljárásának újfajta kialakítása, a különböző neutronforrásoknál tervezés alatt álló innovatív spektrométerek – geometriai/optikai elrendezések bevezetésére. A jelentős neutronintenzitás megfelelő nyaláboptikai elrendezések mellett ugyanis fókuszált besugárzást tesz lehetővé, amivel lehetővé válik a vizsgálati érzékenység növekedése, a kisebb minták vizsgálata, vagy különlegesebb mintakörnyezetben történő vizsgálat is. Nem csak a sugárforrás intenzitása, hanem az optikai fókuszálás is meghatározza a mintára jutó sugárnyaláb intenzitást. A kutatók ún. Bragg-tükrözéssel történő monokromatizáláson alapuló összeállítással valósították meg ezt: a háromdimenziós elrendezésben megvalósított geometria a fókuszáló nyalábutak révén teszi lehetővé egy koncentrált keskeny monokromatikus nyaláb létrehozását. Ez az adaptív nyalábfókuszálási elv lehetővé teszi a fókusztávolság, valamint a kihasznált divergencia igény szerinti beállítását, ezáltal intenzitás-növelésre ad lehetőséget.

A projekt folyamán a Mirrotron arra is fontos hangsúlyt fektetett, hogy a berendezés felhasználása se legyen költséges a jövőbeli felhasználóknak. Az elmúlt években ugyanis az általánosan elterjedt 3He izotópgáz piaci ára több százszorosára emelkedett, az erre alapozott detektorok igen korlátozott mértékben kerülhetnek felhasználásra. Ezért a héliumot kiváltó – 10BF3-as (10-es tömegszámú bórizotópot tartalmazó bór-trifluorid) gázzal működő, ill. egy szilárd bór-konverteres detektorkamra-prototípust fejlesztett a cég. Ennek a nagyfelbontású gázdetektornak a kifejlesztése jelentette a legnagyobb kihívást, ráadásul további fejlesztésekre lesz ezzel kapcsolatban szükség, mert a BF3 mérgező gáz és az üzembe helyezés engedélyeztetése a berendezés elterjedését lassíthatja.

A projektben kifejlesztett technológia iránt már Ausztráliában és Svédországban is érdeklődtek, komoly esély van rá, hogy a most épülő Európai Neutronkutató Központ (ESS) is ezt a technológiát, berendezést használja majd.