Kamerasystem zur Direktelektronendetektion für ein Transmissionselektronenmikroskop

Kurze Beschreibung

Präambel
Die Helmholtz-Zentrum hereon GmbH (Hereon) ist eine gemeinnützige Forschungseinrichtung und eine der 18 Mitgliedseinrichtungen der Hermann von Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren e. V. Die Aufwendungen des Hereon werden zu 90% vom Bund (BMFTR - Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt) und zu 10% von den vier Konsortialländern (Schleswig-Holstein, Hamburg, Niedersachsen und Brandenburg) finanziert.
Die satzungsmäßige Aufgabe der Gesellschaft ist es, im multidisziplinären Verbund Forschung und Entwicklung, insbesondere auf den Gebieten der Materialforschung, der Küsten-, Klima- und Umweltforschung sowie der regenerativen Medizin zu betreiben.


Gegenstand der Ausschreibung ist das Upgrade eines bestehenden Transmissionselektronenmikroskops (TEM) vom Typ Talos F200X zu einem hochintegrierten, multimodalen Analysesystem. Damit soll die Voraussetzung zur Erfüllung der Forschungsschwerpunkte auf computergestützte Mikroskopietechnik geschaffen werden.

Ziel ist die signifikante Erweiterung der analytischen Fähigkeiten in den Bereichen:
- hochauflösende STEM-Bildgebung
- 4D-STEM Datenerfassung
- Niedrigdosis- und strahlensensitive Untersuchungen
- automatisierte und reproduzierbare Messabläufe
Dabei ist ein vollständig integriertes Gesamtsystem bereitzustellen, in dem alle Komponenten hardware- und softwareseitig optimal aufeinander abgestimmt sind.

Leistungsbeschreibung

Der Auftragnehmer liefert, installiert und integriert ein Upgrade bestehend aus:
1. Direct Electron Detection System (DED)
o DED-Kamera (80 kV und 200 kV kompatibel)
o Hochperformance Datenmanagementplattform (DMP)
o Vollständige Integration in die Mikroskop-Steuerung
2. STEM-Upgrade und 4D-STEM Funktionalität
o On-Axis STEM Detektor (BF/DF)
o HAADF Detektor
o 4D-STEM Datenerfassungssystem
o DPC/iDPC Software
o Softwaremodul für Integrated Differential Phase Contrast (iDPC) im live-Modus
3. Systemintegration und Installation
o Vollständige Installation aller Komponenten
o Integration in bestehende Infrastruktur
o Anwenderschulung
Das System muss als vollintegrierte Lösung angeboten werden, bei der die Hardware, Detektoren, Software und das Datenmanagement aus einer Hand stammen und nahtlos zusammenarbeiten.

Beschreibung

1. Systemintegration (zwingend erforderlich)
Das System muss eine durchgängige Integration aller Detektoren und Analyseverfahren in eine einheitliche Benutzeroberfläche gewährleisten.
o Einheitliche Steuerung über VELOX Software
o Gleichzeitige Nutzung mehrerer Signale (TEM, STEM, EDS, 4D-STEM)
o Synchronisierte Datenerfassung

2. Direktelektronendetektor (DED-Kamera)
Direktelektronendetektor mit hoher Detektionseffizienz (DQE) bei 200 kV:
o Anzahl der Pixel: mind. 4k x 4k
o Pixelgröße für optimales Signal-Rausch-Verhältnis: mindestens 14µm x 14 µm
o DQE (Detective Quantum Efficiency) wie folgt oder besser bei einer Bildleistung im Electron Event Representation - Modus (EER), (4k x 4k) und bei 200 kV:
DQE (0) mindestens 0,91; DQE (1/2 Nq) mindestens 0,62; DQE (1 Nq) mindestens 0,33
o Electron Event Representation (EER) Modus zur verlustfreien Datenreduktion
o Frame Rate sowie Frame Rate to Storage: mindestens 320 fps im EER-Modus
o Sensor-Lebenszeit (<10% DQE Degradation): 5 Jahre (1.5 Ge/px) bei üblicher Verwendung
o Vollintegration in die VELOX-Anwender-Software
o Abnahmezertifikat für die obigen Parameter

3. On-Axis STEM Detektor
o Segmentierter Detektor mit 16 BF/DF Segmenten mit single-elektron- Sensitivität
o Gleichzeitige Nutzung mehrerer Kontrastsignale
o Unterstützung von DPC und live iDPC

4. 4D-STEM Funktionalität
o Aufnahme vollständiger Beugungsdatensätze pro Pixel
o Flexible ROI-Definition: bis zu 8 virtuelle Detektoren definierbar und gleichzeitige EDX sowie HAADF-STEM Erfassung
o Speicherung als multidimensionale Datensätze
o Bereitstellung als Open-Source-Daten, die nach dem Experiment mit jeder verfügbaren Software weiterverarbeitet werden können, zum Beispiel mit Py4DSTEM

5. Live iDPC Bildgebung
o Hohe Empfindlichkeit für leichte Elemente
o Hoher Signal-zu-Rausch-Abstand
o Betrieb bei niedrigen Strahlströmen


Anforderung an Computerhard und -software

Das angebotene System muss folgende Integrationsvorteile erfüllen (Mindestanforderung):

1. Vollintegration aller Detektoren
o DED-Kamera, STEM-Detektoren, EDS und 4D-STEM arbeiten in einem System
o Vollintegration in die VELOX-Anwender-Software, keine externe Software

2. Gleichzeitige multimodale Datenerfassung
o Parallelbetrieb von 4D-STEM, EDS und HAADF/STEM

3. Workflow-Integration und Automatisierung
o Automatische Alignments
o Drift-korrigierte Bildintegration
o Zeitaufgelöste EDS-Analyse

4. Datenmanagement
o Zentrale Datenspeicherung (DMP)
o Strukturierte Metadatenverwaltung
o Multi-User Zugriff

Sonstiges


o Lieferung aller Komponenten als integriertes System
o Fachgerechte Installation und Inbetriebnahme
o Durchführung von Anwenderschulungen
o Sicherstellung der Kompatibilität mit bestehender Infrastruktur
o Remote-Servicefähigkeit
o Wartung und Service des kompletten Systems durch einen Anbieter (Gesamtverantwortung).
Der Bestbieter ist verantwortlich für das gesamte TEM inklusive der neuen Teile, das beinhaltet neben der Wartung auch die Problembehebung und allfällige Garantien.
o inkl. Garantie und Wartungsvertrag für 2 Jahre

Lieferung, Aufbau, Abnahme und Rechnungsstellung muss bis KW50/2026 erfolgt sein, da die Projektgelder nur in diesem Jahr zur Verfügung stehen.

Beschreibung der Beschaffung

Präambel
Die Helmholtz-Zentrum hereon GmbH (Hereon) ist eine gemeinnützige Forschungseinrichtung und eine der 18 Mitgliedseinrichtungen der Hermann von Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren e. V. Die Aufwendungen des Hereon werden zu 90% vom Bund (BMFTR - Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt) und zu 10% von den vier Konsortialländern (Schleswig-Holstein, Hamburg, Niedersachsen und Brandenburg) finanziert.
Die satzungsmäßige Aufgabe der Gesellschaft ist es, im multidisziplinären Verbund Forschung und Entwicklung, insbesondere auf den Gebieten der Materialforschung, der Küsten-, Klima- und Umweltforschung sowie der regenerativen Medizin zu betreiben.


Gegenstand der Ausschreibung ist das Upgrade eines bestehenden Transmissionselektronenmikroskops (TEM) vom Typ Talos F200X zu einem hochintegrierten, multimodalen Analysesystem. Damit soll die Voraussetzung zur Erfüllung der Forschungsschwerpunkte auf computergestützte Mikroskopietechnik geschaffen werden.

Ziel ist die signifikante Erweiterung der analytischen Fähigkeiten in den Bereichen:
- hochauflösende STEM-Bildgebung
- 4D-STEM Datenerfassung
- Niedrigdosis- und strahlensensitive Untersuchungen
- automatisierte und reproduzierbare Messabläufe
Dabei ist ein vollständig integriertes Gesamtsystem bereitzustellen, in dem alle Komponenten hardware- und softwareseitig optimal aufeinander abgestimmt sind.

Leistungsbeschreibung

Der Auftragnehmer liefert, installiert und integriert ein Upgrade bestehend aus:
1. Direct Electron Detection System (DED)
o DED-Kamera (80 kV und 200 kV kompatibel)
o Hochperformance Datenmanagementplattform (DMP)
o Vollständige Integration in die Mikroskop-Steuerung
2. STEM-Upgrade und 4D-STEM Funktionalität
o On-Axis STEM Detektor (BF/DF)
o HAADF Detektor
o 4D-STEM Datenerfassungssystem
o DPC/iDPC Software
o Softwaremodul für Integrated Differential Phase Contrast (iDPC) im live-Modus
3. Systemintegration und Installation
o Vollständige Installation aller Komponenten
o Integration in bestehende Infrastruktur
o Anwenderschulung
Das System muss als vollintegrierte Lösung angeboten werden, bei der die Hardware, Detektoren, Software und das Datenmanagement aus einer Hand stammen und nahtlos zusammenarbeiten.

Beschreibung

1. Systemintegration (zwingend erforderlich)
Das System muss eine durchgängige Integration aller Detektoren und Analyseverfahren in eine einheitliche Benutzeroberfläche gewährleisten.
o Einheitliche Steuerung über VELOX Software
o Gleichzeitige Nutzung mehrerer Signale (TEM, STEM, EDS, 4D-STEM)
o Synchronisierte Datenerfassung

2. Direktelektronendetektor (DED-Kamera)
Direktelektronendetektor mit hoher Detektionseffizienz (DQE) bei 200 kV:
o Anzahl der Pixel: mind. 4k x 4k
o Pixelgröße für optimales Signal-Rausch-Verhältnis: mindestens 14µm x 14 µm
o DQE (Detective Quantum Efficiency) wie folgt oder besser bei einer Bildleistung im Electron Event Representation - Modus (EER), (4k x 4k) und bei 200 kV:
DQE (0) mindestens 0,91; DQE (1/2 Nq) mindestens 0,62; DQE (1 Nq) mindestens 0,33
o Electron Event Representation (EER) Modus zur verlustfreien Datenreduktion
o Frame Rate sowie Frame Rate to Storage: mindestens 320 fps im EER-Modus
o Sensor-Lebenszeit (<10% DQE Degradation): 5 Jahre (1.5 Ge/px) bei üblicher Verwendung
o Vollintegration in die VELOX-Anwender-Software
o Abnahmezertifikat für die obigen Parameter

3. On-Axis STEM Detektor
o Segmentierter Detektor mit 16 BF/DF Segmenten mit single-elektron- Sensitivität
o Gleichzeitige Nutzung mehrerer Kontrastsignale
o Unterstützung von DPC und live iDPC

4. 4D-STEM Funktionalität
o Aufnahme vollständiger Beugungsdatensätze pro Pixel
o Flexible ROI-Definition: bis zu 8 virtuelle Detektoren definierbar und gleichzeitige EDX sowie HAADF-STEM Erfassung
o Speicherung als multidimensionale Datensätze
o Bereitstellung als Open-Source-Daten, die nach dem Experiment mit jeder verfügbaren Software weiterverarbeitet werden können, zum Beispiel mit Py4DSTEM

5. Live iDPC Bildgebung
o Hohe Empfindlichkeit für leichte Elemente
o Hoher Signal-zu-Rausch-Abstand
o Betrieb bei niedrigen Strahlströmen


Anforderung an Computerhard und -software

Das angebotene System muss folgende Integrationsvorteile erfüllen (Mindestanforderung):

1. Vollintegration aller Detektoren
o DED-Kamera, STEM-Detektoren, EDS und 4D-STEM arbeiten in einem System
o Vollintegration in die VELOX-Anwender-Software, keine externe Software

2. Gleichzeitige multimodale Datenerfassung
o Parallelbetrieb von 4D-STEM, EDS und HAADF/STEM

3. Workflow-Integration und Automatisierung
o Automatische Alignments
o Drift-korrigierte Bildintegration
o Zeitaufgelöste EDS-Analyse

4. Datenmanagement
o Zentrale Datenspeicherung (DMP)
o Strukturierte Metadatenverwaltung
o Multi-User Zugriff

Sonstiges


o Lieferung aller Komponenten als integriertes System
o Fachgerechte Installation und Inbetriebnahme
o Durchführung von Anwenderschulungen
o Sicherstellung der Kompatibilität mit bestehender Infrastruktur
o Remote-Servicefähigkeit
o Wartung und Service des kompletten Systems durch einen Anbieter (Gesamtverantwortung).
Der Bestbieter ist verantwortlich für das gesamte TEM inklusive der neuen Teile, das beinhaltet neben der Wartung auch die Problembehebung und allfällige Garantien.
o inkl. Garantie und Wartungsvertrag für 2 Jahre

Lieferung, Aufbau, Abnahme und Rechnungsstellung muss bis KW50/2026 erfolgt sein, da die Projektgelder nur in diesem Jahr zur Verfügung stehen.

#Bekanntmachungs-ID: CXU1YYDYT79QH3PQ#


Allgemeine Einkaufsbedingungen des Hereons

Bitte beachten Sie bei der Erstellung Ihres Angebotes die bei der Auftragsvergabe ausschließlich geltenden Allgemeinen Einkaufsbedingungen (einzusehen unter: www.hereon.de/AEB)[Stand: 02.04.2025]



Mit der Abgabe eines Angebotes erklärt der Bieter:

a) dass Ihm bekannt ist, dass abweichende oder weitere eigene Vertragsbedingungen nicht zum Bestandteil des Vertrages werden und den Ausschluss des Angebotes von der Wertung zur Folge haben kann,
b) dass von Ihm bei der Auftragsausführung die für Hereon geltenden rechtlichen Verpflichtungen einhalten werden,
c) dass der Bieter seinen Verpflichtungen zur Zahlung von Steuern und Abgaben sowie der Beiträge zur Sozialversicherung nachkommen ist,
d) dass der Bieter die arbeitsschutzrechtlichen Regelungen einhält und seinen Arbeitnehmerinnen und Arbeitnehmern wenigstens diejenigen Mindestarbeitsbedingungen einschließlich des Mindestentgelts gewährt, die nach dem Mindestlohngesetz, einem nach Tarifvertragsgesetz mit den Wirkungen des Arbeitnehmerentsendegesetzes für allgemein verbindlich erklärten Tarifvertrag oder einer nach § 7, § 7a oder § 11 des Arbeitnehmerentsendegesetzes oder einer nach § 3a des Arbeitnehmerüberlassungsgesetzes erlassenen Rechtsverordnung für die betreffende Leistung verbindlich vorgegeben werden,
e) dass der Bieter bei der Ausführung öffentlicher Aufträge nicht gegen geltende Umwelt-, Sozial- oder arbeitsrechtliche Verpflichtungen verstoßen hat bzw. wird,
f) dass kein Interessenskonflikt bei der Beteiligung an diesem Vergabeverfahren bestehen wird, der die Unparteilichkeit und Unabhängigkeit einer für den öffentlichen Auftraggeber tätigen Person bei der Durchführung des Vergabeverfahrens beeinträchtigen könnte.
g) dass die ILO-Kernarbeitsnormen bei der Ausführung des Auftrags eingehalten wird.

Desweitern erklärt der Bieter mit Abgabe seines Angebotes auf gesondertes Anfordern des Helmholtz-Zentrum hereon GmbH zu den Punkten a) bis g) die Entsprechenden Nachweise zu erbringen.

Der Bieter versichert weiterhin, dass diese Erklärung auch für den Einsatz von Unterauftragnehmern gilt. Der Bieter ist sich bewusst, dass eine nicht fristgerechte oder unvollständige Abgabe der geforderten Erklärungen und Nachweise zum Ausschluss des Angebotes von der weiteren Wertung führt und das eine grob fahrlässige oder falsche Erklärung zur Eintragung in das Register zum Schutz fairen Wettbewerbs führen kann.


Mindestanforderungen
Die Nichterfüllung einer der in der Leistungsbeschreibung genannten Mindestanforderungen oder KO Kriterium in der Wertungstabelle führt zu einem Ausschluss des Angebotes.




Nachverhandlungsverbot

Helmholtz-Zentrum Hereon GmbH wird das Nachverhandlungsverbot beachten. Dies bedeutet, dass Nachverhandlungen grundsätzlich nicht stattfinden.



Die Rechnungen sind mit durch die Anlieferungsstelle bestätigtem Lieferschein bei der Helmholtz-Zentrum hereon GmbH ausschließlich elektronisch gem. dem beiliegenden Dokument ("Anschreiben Lieferanten deutsch xRechnung") zu übermitteln. Die Bestellnummern sind auf dem Lieferschein sowie auf der Rechnung zu vermerken. Auf der Rechnung müssen zudem die Vergabenummer und das Lieferdatum vermerkt sein.
Schriftwechsel zu Rechnungen ist ausschließlich per E-Mail über kreditor@hereon.de zu führen.

Hereon: Leitweg-ID 992-80187-74


Die Wertung der Angebote erfolgt, Preis 50 %, technische Konzepte 50 %


Bewertet wird der Gesamtpreis gemäß Preisblatt. Der niedrigste Gesamtpreis gemäß Preisblatt erhält 100 Punkte.
Für die preislich nachfolgenden Angebote wird die jeweilige Punktzahl wie folgt bestimmt:
Punkte des Bieters=(niedrigster Preis*100)/(Preis des Bieters)


Die Punktzahl wird auf zwei Nachkommastellen kaufmännisch gerundet, soweit sich hierdurch die Rangfolge der Bewertung der Angebote für dieses Zuschlagskriterium nicht ändert. Anschließend wird das Hereon die jeweiligen Punktzahlen gemäß der oben dargestellten Wertungsmatrix gewichten.

Die Hereon GmbH ist berechtigt, Angebote auszuschließen, deren Einzelpreise spekulativ abgegeben wurden. Ein spekulativer Preis liegt vor, wenn der Bieter bei einer bestimmten Leistung nicht die von ihm für diese Leistung tatsächlich verlangte Vergütung, sondern einen geringeren Preis ausweist, weil er bestimmte Kostenfaktoren, die nach seiner eigenen Kalkulation bei jener Leistung tatsächlich anfallen, auf die für andere Leistungen geforderte Vergütung umgelegt hat. Vergleichsmaßstab sind die eigenen Schätzungen des Hereon und die Vergleichspositionen anderer Bieter.

Wertungskriterium

Für das Wertungskriterium Konzept der Durchführung möchte Hereon von den Bietern zu folgenden Punkten Aussagen:

Konzept der Durchführung
Sicherstellung, dass das vorhandenen TEM nicht beschädigt wird


Bewertung des Konzeptes

Die Bewertung des Konzeptes erfolgt im Wege einer vergleichenden qualitativen Betrachtung. Das bedeutet, dass das jeweils beste Angebot in diesen Kriterien nicht automatisch die für das jeweils vorgesehene maximale Punktzahl erhält. Dies gilt analog für das jeweils schlechteste Angebot. Die Angebote werden vielmehr - ähnlich wie Schulnoten - relativ zueinander anhand der Unterkriterien bewertet und entsprechend bepunktet.
0 Punkte: Ungenügende Darstellung/Leistungserwartung (ungenügend; der Bieter präsentiert eine Lösung, die die geforderten Anforderungen in allen Belangen ungenügend bzw. unzureichend erfüllt)
20 Punkte: Mangelbehaftete Darstellung/Leistungserwartung (mangelhaft; der Bieter präsentiert eine Lösung, die die geforderten Anforderungen mit gewichtigen Defiziten und Schwächen in allen Belangen erfüllt)
40 Punkte: Mittelmäßige Darstellung/Leistungserwartung (ausreichend; der Bieter präsentiert eine Lösung, die die geforderten Anforderungen mit weitrechenden bzw. gewichtigen Defiziten und Schwächen erfüllt)
60 Punkte: Gute Darstellung/Leistungserwartung (befriedigend; der Bieter präsentiert eine Lösung, die die geforderten Anforderungen mit mehreren bzw. nicht lediglich geringfügigen Defiziten und Schwächen erfüllt)
80 Punkte: Sehr gute Darstellung/Leistungserwartung (gut; der Bieter präsentiert eine Lösung, die die geforderten Anforderungen mit geringfügigen Defiziten bzw. vereinzelten Schwächen erfüllt)
100 Punkte: Hervorragende Darstellung/Leistungserwartung (sehr gut; der Bieter präsentiert eine Lösung, die die geforderten Anforderungen vollumfänglich und uneingeschränkt erfüllt)

Maximale Punktzahl: 100 Punkte

Genaue Informationen über Fristen für Überprüfungsverfahren

- § 134 Abs. 2 GWB - Informations- und Wartepflicht: Ein Vertrag darf erst 15 Kalendertage nach Absendung der Information nach § 134 Abs. 1 GWB geschlossen werden. Wird die Information auf elektronischem Weg oder per Fax versendet, verkürzt sich die Frist auf 10 Kalendertage. Die Frist beginnt am Tag nach der Absendung der Information durch den Auftraggeber; auf den Tag des Zugangs beim betroffenen Bieter und Bewerber kommt es nicht an.
- Das Vergabeverfahren unterliegt den Vorschriften über das Nachprüfungsverfahren vor der Vergabekammer (§ 155 ff. GWB). Gemäß § 160 Abs. 3 GWB ist der Antrag unzulässig, soweit:
1. der Antragsteller den geltend gemachten Verstoß gegen Vergabevorschriften vor Einreichen des Nachprüfungsantrags erkannt und gegenüber dem Auftraggeber nicht innerhalb einer Frist von 10 Kalendertagen gerügt hat; der Ablauf der Frist nach § 134 Abs. 2 GWB bleibt unberührt,
2. Verstöße gegen Vergabevorschriften, die aufgrund der Bekanntmachung erkennbar sind, nicht spätestens bis zum Ablauf der in der Bekanntmachung benannten Frist zur Bewerbung oder zur Angebotsabgabe gegenüber dem Auftraggeber gerügt werden,
3. Verstöße gegen Vergabevorschriften, die erst in den Vergabeunterlagen erkennbar sind, nicht spätestens bis zum Ablauf der Frist zur Bewerbung oder zur Angebotsabgabe gegenüber dem Auftraggeber gerügt werden,
4. mehr als 15 Kalendertage nach Eingang der Mitteilung des Auftraggebers, einer Rüge nicht abhelfen zu wollen, vergangen sind. Der vorstehende Satz gilt nicht bei einem Antrag auf Feststellung der Unwirksamkeit des Vertrags nach § 135 Abs. 1 Nr. 2 GWB. § 134 Abs. 1 Satz 2 GWB bleibt unberührt.