Terahertz-Technologie

Die meisten Werkstoffe sind für Terahertz-Wellen transparent.

Grundlegende Einschränkungen gibt es bei:

• Metalle und andere elektrisch leitfähige Werkstoffe reflektieren die Terahertz-Wellen. Dadurch kann das Innere nicht untersucht werden, nur die Oberfläche und die Beschichtung dieser ist prüfbar.
• Polare Flüssigkeiten wie Wasser absorbieren Terahertz-Wellen sehr gut. Zum einen schränkt dies die Eindringtiefe der Terahertz-Wellen in wasserhaltige Materialien wie Haut oder biologisches Gewebe sehr ein. Zum anderen kann aber der Wassergehalt in Werkstoffen sehr empfindlich nachgewiesen werden.

Es gibt keine feste Schwelle der elektrischen Leitfähigkeit oder des Wassergehaltes, unterhalb der Untersuchung mit Terahertz-Wellen möglich ist. Die Materialdicke ist hier ebenso zu berücksichtigen.

Es gibt nicht die eine Terahertz-Technik

Der Terahertz-Spektalbereich ist mittlerweile technisch erschlossen. So können die Anwender aus einer Vielzahl von Komponenten und Sensoren für diesen Frequenzbereich wählen. Es gibt die früher oft angeführte Terahertz-Lücke nicht mehr. Die Anwendenden können aus einer Vielzahl von Komponenten und Sensoren für diesen Frequenzbereich auswählen.

Da der Spektralbereich von den beiden angrenzenden Bereichen aus erschlossen wurde, gibt es nicht DIE Terahertz-Technik. Vielmehr werden viele technologische Ansätze zur Erschließung verfolgt. Im industriellen Einsatz finden sich:

• Terahertz-TDS-System (Zeitbereichsspektroskopie, engl. Time Domain Spectroscopy). Diese auf Kurzpulslaser basierte Technik ermöglicht durch die kurzen Pulse bzw. das breite Spektrum sehr genaue Laufzeitmessungen bzw. spektroskopische Untersuchungen.
• FMCW-Radare (Frequenzmoduliertes Dauerstrich, engl. Frequency Modulated Continuous Wave). Diese vollelektronischen Radare weisen aufgrund des Einsatzes von Hohlleitern oder der Integration auf einen Chip gegenüber TDS-Systemen eine geringere Brandbeite und damit geringere Tiefenauflösung auf. Durch ihren speziellen Aufbau sind sie gegenüber TDS-Systemen in der Regel kleiner, günstiger und weisen eine höhere Messrate auf.

Andere Verfahren wie CCS (engl. Cross-Correlation Spectroscopy) und optisches FMCW befinden sich in der Erprobung und werden in den nächsten Jahren die industrielle Reife erlangen. 

Wir beschäftigen uns mit all diesen Technik und wählen daher technologieoffen das geeignetste Verfahren für die jeweilige Anwendung aus.