Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

High-tech für eine Handvoll Euro

19.10.2009
Marburger und Braunschweiger Physiker haben einen Durchbruch in der Terahertz-Spektroskopie erzielt. Wie Maik Scheller und Professor Dr. Martin Koch im Online-Fachmagazin "Optics Express" zeigen, lassen sich technisch nutzbare Terahertz-Signale mittels Laserdioden erzeugen, die im Vergleich zu hochwertigen Femtosekundenlasern so gut wie nichts kosten.

"Mit der neuen Methode sollte ein Terahertz-Spektrometer für jedermann erschwinglich werden", sagt der Marburger Halbleiterphysiker Martin Koch voraus, der als Seniorautor der Veröffentlichung firmiert; "auch der Einzug der Terahertz-Technologie in industrielle Anwendungen dürfte sich damit erheblich beschleunigen."

Terahertzstrahlen, deren Frequenzen zwischen denen von Mikrowellen und des infraroten Lichtes liegen, gelten als letzte Domäne des elektromagnetischen Spektrums, die technisch noch nahezu unerschlossen ist. Sie erlauben die Durchleuchtung von Materialien, ohne diese zu beschädigen. Daher bietet sich ein Einsatz in großtechnischen Verfahren an, etwa die Überwachung von Fertigungsprozessen in der Lebensmittel-, Papier- und Kunststoffindustrie. Auch der Wasserstatus von Nutzplanzen kann mittels Terahertz-Wellen erfasst werden.

Da in diesem Frequenzbereich auch interessante physikalische Effekte zu beobachten sind, haben Terahertz-Spektrometer inzwischen in Forschungslaboratorien auf der ganzen Welt Einzug gehalten. Jedoch sind breitbandige Terahertz-Spektrometer äußerst kostspielig. Herzstück dieser Geräte ist ein so genannter Femtosekundenlaser, der mit 20.000 Euro oder mehr zu Buche schlägt. Die Forscher der Technischen Universität Braunschweig und der Philipps-Universität Marburg konnten nunmehr nachweisen, dass man die teuren Systeme durch eine einfache Laserdiode für 10 Euro ersetzen kann und dennoch pulsförmige Terahertz-Signale erhält.

"Experimente zur Terahertz-Erzeugung mit einzelnen Laserdioden hat es auch schon früher gegeben", erläutert Maik Scheller, der Urheber der neuen Technik. Er setzte für seine Experimente so genannte Multi-Mode-Laserdioden ein, die einen gleichmäßigen Kamm von Laserlinien aussenden. "Man hatte bisher übersehen und auch nicht verstanden, dass man mit Multi-Mode-Laserdioden Signale erzeugen und detektieren kann, die denen in gepulsten Terahertz-Spektrometern sehr ähneln", erklärt Scheller, der seine Forschungen in Braunschweig begann und derzeit in Kochs Marburger Labor an seiner Promotion arbeitet. "Der neue Ansatz verbindet die praktische Anwendbarkeit von THz-Spektrometern mit einer bislang unerreichten Kosten-Effizienz", schlussfolgern die Autoren aus ihren Experimenten.

Originalveröffentlichung: Maik Scheller & Martin Koch: "Terahertz quasi time domain spectroscopy", Optics Express 17 (2009), 17723 - 17733, URL: http://www.opticsinfobase.org/DirectPDFAccess/5C0039CD-BDB9-137E-C08369A8545401B4_186050.pdf?da=1&id=186050&seq=0

Weitere Informationen:
Ansprechpartner: Professor Dr. Martin Koch,
AG Experimentelle Halbleiterphysik
Tel.: 06421 28-22270
E-Mail: martin.koch@physik.uni-marburg.de

Johannes Scholten | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-marburg.de
http://www.physik.uni-marburg.de/de/forschung/experimentelle-halbleiterphysik/arbeitsgruppen/ag-koch.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Die Sonne: Motor des Erdklimas
23.08.2017 | Generalverwaltung der Max-Planck-Gesellschaft, München

nachricht Entfesselte Magnetkraft
23.08.2017 | Generalverwaltung der Max-Planck-Gesellschaft, München

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Platz 2 für Helikopter-Designstudie aus Stade - Carbontechnologie-Studenten der PFH erfolgreich

Bereits lange vor dem Studienabschluss haben vier Studenten des PFH Hansecampus Stade ihr ingenieurwissenschaftliches Können eindrucksvoll unter Beweis gestellt: Malte Blask, Hagen Hagens, Nick Neubert und Rouven Weg haben bei einem internationalen Wettbewerb der American Helicopter Society (AHS International) den zweiten Platz belegt. Ihre Aufgabe war es, eine Designstudie für ein helikopterähnliches Fluggerät zu entwickeln, das 24 Stunden an einem Punkt in der Luft fliegen kann.

Die vier Kommilitonen sind im Studiengang Verbundwerkstoffe/Composites am Hansecampus Stade der PFH Private Hochschule Göttingen eingeschrieben. Seit elf...

Im Focus: Wissenschaftler entdecken seltene Ordnung von Elektronen in einem supraleitenden Kristall

In einem Artikel der aktuellen Ausgabe des Forschungsmagazins „Nature“ berichten Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe in Dresden von der Entdeckung eines seltenen Materiezustandes, bei dem sich die Elektronen in einem Kristall gemeinsam in einer Richtung bewegen. Diese Entdeckung berührt eine der offenen Fragestellungen im Bereich der Festkörperphysik: Was passiert, wenn sich Elektronen gemeinsam im Kollektiv verhalten, in sogenannten „stark korrelierten Elektronensystemen“, und wie „einigen sich“ die Elektronen auf ein gemeinsames Verhalten?

In den meisten Metallen beeinflussen sich Elektronen gegenseitig nur wenig und leiten Wärme und elektrischen Strom weitgehend unabhängig voneinander durch das...

Im Focus: Wie ein Bakterium von Methanol leben kann

Bei einem Bakterium, das Methanol als Nährstoff nutzen kann, identifizierten ETH-Forscher alle dafür benötigten Gene. Die Erkenntnis hilft, diesen Rohstoff für die Biotechnologie besser nutzbar zu machen.

Viele Chemiker erforschen derzeit, wie man aus den kleinen Kohlenstoffverbindungen Methan und Methanol grössere Moleküle herstellt. Denn Methan kommt auf der...

Im Focus: Topologische Quantenzustände einfach aufspüren

Durch gezieltes Aufheizen von Quantenmaterie können exotische Materiezustände aufgespürt werden. Zu diesem überraschenden Ergebnis kommen Theoretische Physiker um Nathan Goldman (Brüssel) und Peter Zoller (Innsbruck) in einer aktuellen Arbeit im Fachmagazin Science Advances. Sie liefern damit ein universell einsetzbares Werkzeug für die Suche nach topologischen Quantenzuständen.

In der Physik existieren gewisse Größen nur als ganzzahlige Vielfache elementarer und unteilbarer Bestandteile. Wie das antike Konzept des Atoms bezeugt, ist...

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...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Die Zukunft des Leichtbaus: Mehr als nur Material einsparen

23.08.2017 | Veranstaltungen

Logistikmanagement-Konferenz 2017

23.08.2017 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Oktober 2017

23.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Spot auf die Maschinerie des Lebens

23.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Die Sonne: Motor des Erdklimas

23.08.2017 | Physik Astronomie

Entfesselte Magnetkraft

23.08.2017 | Physik Astronomie