Hauptinhalt

Industrielle Anwendungen der THz-Messtechnik

Photo by Prof. Martin Koch

Abb. 1: Trockungsprozess einer Waffel gemessen mit THz-Spektroskopie

Im Terahertz-Bereich bietet die Natur andere Kontrastmechanismen als im sichtbaren Spektralbereich oder im Röntgenbereich. Demzufolge kann man mit THz-Wellen andere Dinge „sehen“ oder detektieren als mit bloßem Auge oder auf einer Röntgenaufnahme. Beispielsweise reagieren THz-Wellen sehr empfindlich auf die Anwesenheit von Wasser, während Wasser für Licht- und Röntgenstrahlen bekanntermaßen relativ transparent ist. Demzufolge können THz-Systeme zur Wasserstatusbestimmung von Pflanzen eingesetzt werden. In der Industrie können Trocknungsprozesse überwacht werden. Abb. 1 zeigt exemplarisch den Trocknungsprozess einer Waffel, die angefeuchtet wurde. Mit der Zeit nimmt die Feuchte ab und die THz-Transmission durch die Waffel nimmt zu.
Daneben gibt es eine ganze Reihe von anderen Einsatzmöglichkeiten

  • Überwachung von polymeren Compoundierungsprozessen
  • Überwachung von verklebten oder verschweißten Verbindungen zwischen Kunststoffbauteilen
  • Überwachung von Papierstärke und –feuchte während der Herstellung
  • Bestimmung von Schichtdicken (z.B. Lacke, Keramiken) im sub-Millimeterbereich
  • Medikamentensicherheit

Literatur:

S. Wietzke et al, Terahertz Imaging: A New Non-destructive Technique for the Quality Control of Plastic Weld Joints ,Journal of the European Optical Society 2, 07013 (2007) [doi].

C. Jördens and M. Koch, Detection of foreign bodies in chocolate with pulsed THz spectroscopy, Opt. Eng., 47, 037003 (2008) [doi].

N. Krumbholz et al., Monitoring Polymeric Compounding Processes Inline with THz Time-Domain Spectroscopy, Polymer Testing 28, 30 (2009) [doi].

C. Jördens et al, Evaluation of the Leaf Water Status by means of the Permittivity at Terahertz Frequencies, J. Biol. Phys, 35, 255 (2009) [doi].

C. Jördens et al, Terahertz spectroscopy to study the orientation of glass fibres in reinforced plastics, Compos. Sci. Technol. 70, 472 (2010) [doi].

C. Jördens et al, Investigation of the water absorption in polyamide and wood plastic composite by terahertz time-domain spectroscopy, Polymer Testing 29, 209 (2010) [doi].

N. Krumbholz et al, Degree of Dispersion of Polymeric Compounds determined with Terahertz Time-Domain Spectroscopy, Polym. Eng. & Science 51, 109 (2011) [doi].

O. Peters et al, Terahertz spectroscopy for rubber production testing, Polymer Testing 32, 932 (2013) [doi].