Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Terahertz-Messtechnik

24.04.2009
Terahertz-Strahlung (THz) vereint einige Vorteile der angrenzenden spektralen Bereiche. Aufgrund ihrer größeren Wellenlänge im Vergleich zu sichtbarem Licht oder IR-Strahlung dringt sie vergleichsweise tief in zu untersuchende Materialien ein.

Gleichzeitig ergibt sich eine bessere räumliche Auflösung als beim messtechnischen Einsatz langwelligerer Mikrowellen. Durch die Entwicklung preiswerter, handhabbarer THz-Emitter und -Detektoren in den letzten Jahren kann die Terahertz-Strahlung heute in der Laboranalytik, Prozessmesstechnik, Qualitätssicherung oder Sicherheitstechnologie angewendet werden.

Weite Bereiche des elektromagnetischen Spektrums werden heute für die Messtechnik genutzt. Eine letzte, bis vor kurzem nahezu ungenutzte Frequenz ist die Terahertz-Strahlung (THz). In den vergangenen Jahren wurden praxistaugliche, handhabbare THz-Emitter und Detektoren entwickelt, sodass Terahertz-Strahlung heute in der Laboranalytik, Prozessmesstechnik, Qualitätssicherung oder Sicherheitstechnologie angewendet werden kann. THz-Strahlung vereint einige Vorteile der angrenzenden spektralen Bereiche. Aufgrund ihrer größeren Wellenlänge im Vergleich zu sichtbarem Licht oder IR-Strahlung dringt sie vergleichsweise tief in zu untersuchende Materialien ein. Gleichzeitig ergibt sich eine bessere räumliche Auflösung als beim messtechnischen Einsatz langwelligerer Mikrowellen.

Grundsätzlich gilt:

· höhere Wellenlänge bzw. niedrige Frequenz: höhere Eindringtiefe, geringere Energie

· niedrige Wellenlänge bzw. höhere Frequenz: bessere Auflösung, größere Energie

Anders als Röntgen- oder UV-Strahlung löst THz-Strahlung keine Änderungen in der chemischen Struktur der untersuchten Substanzen aus. Für den Menschen ist sie daher unbedenklich. THz-Strahlung durchdringt Materialien wie Pappe, Holz oder verschiedene Kunststoffe problemlos. So ist es beispielsweise möglich, Medikamente durch die Verpackung hindurch spektroskopisch auf Qualität und Echtheit zu überprüfen. Auch die Qualität von Oberflächen oder Verbundwerkstoffen kann mittels THz-Spektroskopie oder -Imaging sehr genau und zerstörungsfrei untersucht werden. Wasser und Metall allerdings absorbieren THz-Strahlung nahezu vollständig oder reflektieren sie. Diese Eigenschaft schließt einige Anwendungen grundsätzlich aus, darunter die meisten medizinischen Szenarien oder Analysen in geschlossenen Metallcontainern. Man kann sie sich jedoch auch zunutze machen, beispielsweise für hochsensitive Restfeuchte-Messungen oder zur Detektion von Metalleinschlüssen.

Bisher hat die Technologie den Durchbruch allerdings noch nicht geschafft. Denn der Bau von Sendern und Empfängern ist aufwändig. Hier haben die Forscher des Fraunhofer IPM einen wichtigen Schritt geschafft. Durch die Strahlführung in einer Glasfaser machen sie die Geräte robust und mobil. Eine übliche 240-Volt-Steckdose reicht für den Betrieb aus.

Die Vorteile liegen auf der Hand: Die Sender und Empfänger, die in etwa die Größe einer Getränkedose haben, hängen nun an einem flexiblen Kabel und können beliebig positioniert werden. Da Erschütterungen kein Problem mehr sind, lässt sich das Gerät selbst in einer Fabrikhalle einsetzen, wo Gabelstapler fahren und schwere Maschinen vibrieren. Kein Messpunkt liegt zu versteckt, denn die Glasfaserleitungen können bis zu 25 Meter überbrücken.

Die Terahertz-Messtechnik wird vom Fraunhofer IPM am Messestand der Fraunhofer-Allianz Vision (Halle 1, Stand 1502) bei der Control 2009 in Stuttgart, 5. bis 8. Mai, präsentiert. Die Fraunhofer-Allianz Vision ist ein Zusammenschluss von Fraunhofer-Instituten zu den Themen Bildverarbeitung, optische Inspektion und 3-D-Messtechnik, Röntgenmesstechnik und zerstörungsfreie Prüfung.

Fachkontakt:
Dr. Norbert Bauer
Fraunhofer-Allianz Vision
Am Wolfsmantel 33
91058 Erlangen
Telefon: +49 9131 776-500
Fax: +49 9131 776-599
E-Mail: vision@fraunhofer.de
Pressekontakt:
Fraunhofer-Allianz Vision
Regina Fischer M. A.
Am Wolfsmantel 33
91058 Erlangen
Telefon: +49 9131 776-530
Fax: +49 9131 776-599
E-Mail: vision@fraunhofer.de

Regina Fischer | idw
Weitere Informationen:
http://www.vision.fraunhofer.de
http://www.vision.fraunhofer.de/de/0/projekte/450.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Graduiertenschule HyPerCells entwickelt hocheffiziente Perowskit- Dünnschichtsolarzelle
17.08.2017 | Universität Potsdam

nachricht Lasersensoren LAH-G1 – Optische Abstandssensoren mit Messwertanzeige
15.08.2017 | WayCon Positionsmesstechnik GmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Im Focus: Fizzy soda water could be key to clean manufacture of flat wonder material: Graphene

Whether you call it effervescent, fizzy, or sparkling, carbonated water is making a comeback as a beverage. Aside from quenching thirst, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have discovered a new use for these "bubbly" concoctions that will have major impact on the manufacturer of the world's thinnest, flattest, and one most useful materials -- graphene.

As graphene's popularity grows as an advanced "wonder" material, the speed and quality at which it can be manufactured will be paramount. With that in mind,...

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Im Focus: Exotische Quantenzustände: Physiker erzeugen erstmals optische „Töpfe" für ein Super-Photon

Physikern der Universität Bonn ist es gelungen, optische Mulden und komplexere Muster zu erzeugen, in die das Licht eines Bose-Einstein-Kondensates fließt. Die Herstellung solch sehr verlustarmer Strukturen für Licht ist eine Voraussetzung für komplexe Schaltkreise für Licht, beispielsweise für die Quanteninformationsverarbeitung einer neuen Computergeneration. Die Wissenschaftler stellen nun ihre Ergebnisse im Fachjournal „Nature Photonics“ vor.

Lichtteilchen (Photonen) kommen als winzige, unteilbare Portionen vor. Viele Tausend dieser Licht-Portionen lassen sich zu einem einzigen Super-Photon...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

European Conference on Eye Movements: Internationale Tagung an der Bergischen Universität Wuppertal

18.08.2017 | Veranstaltungen

Einblicke ins menschliche Denken

17.08.2017 | Veranstaltungen

Eröffnung der INC.worX-Erlebniswelt während der Technologie- und Innovationsmanagement-Tagung 2017

16.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Eine Karte der Zellkraftwerke

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Chronische Infektionen aushebeln: Ein neuer Wirkstoff auf dem Weg in die Entwicklung

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Computer mit Köpfchen

18.08.2017 | Informationstechnologie