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Terahertz-Tomographie zur zerstörungsfreien Prüfung

28.04.2009
Bei einem Terahertz-Messsystem erfolgt die Durchstrahlung der Prüflinge mit THz-Pulsen. Das System erlaubt die simultane Aufnahme der THz-Transmission/-Reflexion und von THz-Spektren und damit eine tomografische 3-D-Rekonstruktion des Objektes.

Typische Anwendungen: 3-D-Rekonstruktion von Bauteilen, Qualitätsprüfung von Kunststoffbauteilen/Leichtmaterialien, Detektion von Materialinhomogenitäten, Porösitäten und Dichteschwankungen, Schichtdickenmessung und Delaminationen, Prüfung von Klebungen, Prüfung vergrabener metallischer Strukturen/Leiterbahnen, Feuchtigkeitsmessung.

THz-Strahlung (3 mm - 30 µm, 1011 - 1013 Hz) ist energiearm und daher nicht gesundheitsschädlich. Sie durchdringt die meisten Kunststoffe sowie Papier, Kleidung und Halbleiter. Hingegen wird sie von Wasser absorbiert und von Metallen reflektiert. Zudem existieren viele Rotationsübergänge von interessanten Molekülen, so z. B. von organischen Substanzen, Medikamenten, illegalen Drogen und Sprengstoffen, die man mit THz-Strahlung identifizieren und detektieren kann.

Die Möglichkeiten der Laufzeitmessungen von ultrakurzen THz-Pulsen in Kombination mit breitbandiger Spektroskopie ermöglichen zahlreiche Anwendungen in den Gebieten der zerstörungsfreien Prüfung, der Sicherheitstechnik und der Tomographie:

· Schichtuntersuchung in Transmission/Reflektion: Bestimmung von Dicke, Homogenität und Delaminationen von Schichten und Schichtsystemen
· Untersuchung von geschlossenen Kunststoff-Behältern: Inhaltskontrolle, Füllstandsmessung
· berührungslose Zählung von Papier
· Untersuchung der Homogenität von Polystyrol-Bauteilen (z. B. Vorlagen zum Metallguss)
· flächige Spektroskopie: Untersuchung von geschlossenen Briefen und Paketen auf Waffen, Drogen und Sprengstoffe

· Tomographie: 3-D-Rekonstruktion von Bauteilen

Für die Bildgebung mit THz-Pulsen wurden bisher typischerweise Detektoren mit nur einem Detektionskanal verwendet. Durch die Kombination von Mikrooptik und Optoelektronik konnte am Fraunhofer IOF erstmals ein schneller Zeilenempfänger für die THz-Bildgebung realisiert werden, der die Messgeschwindigkeit um mehr als eine Größenordnung steigert. Auch konnte durch den Einsatz von Mikrooptik ein hocheffizienter THz-Emitter entwickelt werden. Darauf aufbauend bietet das Fraunhofer IOF folgende Leistungen an:

· Design, Entwicklung und Realisierung von kundenspezifischen THz-Systemen
· Bildgebende, tomographische und spektroskopische Messungen
· Design und Herstellung von THz-Optiken
· Entwicklung von flächigen THz-Emittern und -Empfängern
Das System wird vom Fraunhofer IOF 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/463.html

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