Das Flugzeitspektrometer mit kalten Neutronen am FRM-II wird nach dem bewährten Prinzip bereits bestehender Instrumente wie IN5 (ILL), NEAT (HMI) und Mibemol (LLB) mit einer Kaskade von Chopperscheiben zur Auswahl der Primärenergie arbeiten. Im Sekundärspektrometer wird der Energietransfer auf die Probe über die Flugzeit der Neutronen zu den Detektoren gemessen. Die Optimierung des Instruments wurde auf Basis der folgenden vier Kriterien durchgeführt: 

• maximaler Fluß an der Probenposition
  
• variable und sehr flexible Energieauflösung
  
• sauber definierte Auflösungsfunktion
  
• hohes Signal-zu Untergrundverhältnis

Diese vier Kriterien werden durch eine Reihe von Innovationen realisiert, die unten näher beschrieben werden.

Die hohe Intensität am Probenort wird durch einen doppelt fokussierenden Neutronenleiter erreicht. Die Superspiegelbeschichtung dieses Leiters steigt von m=2 am Eingang des Instruments bis auf m=3.6 kurz vor dem Leiterende. Der Fluß am Probenort kann so um einen Faktor drei gegenüber einem nur mit m=2 beschichteten Neutronenleiter gesteigert werden. Die hohe Energieauflösung läßt sich durch sehr schnell rotierende Chopperscheiben erreichen. Ziel sind Drehzahlen von mindestens 25000 U/min. Dies ist mit den bisher verwendeten Aluminiumscheiben bei einem Durchmesser von 600 mm nicht mehr zu erreichen. Daher werden in Zusammenarbeit mit dem Lehrstuhl für Leichtbau der TU München (Prof. Baier) Scheiben aus kohlefaserverstärkten Werkstoffen entwickelt, die aufgrund der höheren Festigkeit der Kohlefasern diesen extremen Anforderungen standhalten können. Weiterhin werden im Normalmodus gegenläufig rotierende Chopperscheiben eingesetzt. Dadurch kann die Öffnungszeit nochmals halbiert werden und die Auflösungsfunktion sauber definiert werden (annähernd dreicksförmig) . Optional können die Scheiben aber auch gleichläufig rotieren. In diesem Modus kann eine hohe Intensität bei gleichzeitiger Relaxierung der Energieauflösung erreicht werden. Insgesamt ist das Instrument damit sehr flexibel und kann individuell an die Bedürfnisse der Nutzer angepasst werden. Die hohen Drehzahlen lassen sich nur durch den Einsatz von Magnetlagern realisieren. Am TOF-TOF werden aktive Lager (zwei radiale Lager, ein axiales Lager pro Achse) verwendet. Bedingt durch die hohe Fokussierung ist die Impulsauflösung im Normalmodus nur moderat. Falls eine gute Winkelauflösung gewünscht wird, kann auf den letzten 500 mm optional ein Kollimator anstelle des Leiterstücks eingefahren werden. Somit läßt sich die Divergenz auf Kosten der Intensität um einen Faktor 4 verringern. Das Sekundärspektrometer besteht aus einer variablen Probenumgebung mit Justiereinheit und vier einzelnen Detektorbänken, auf denen die 3He-Zählrohre kreisförmig auf Debye-Scherrer-Ringen angeordnet sind. Der Streuwinkel umfasst den Bereich von -15° bis 140°. Der Flugweg Probe-Detektor ist auf die Auflösungsfunktion des Primärspektrometers abgestimmt und beträgt 4 m. Eine gasdichte Flugkammer trennt die Probenposition von den Detektorbänken. Sie wird unter He-Schutzgasatmosphäre betrieben, um störende Luftstreuung zu unterbinden.