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Ein schnelles, robustes Terahertz-Messsystem für Anwendungen in Industrie und Wissenschaft

Kolloquium der Abteilung 7

Terahertz-Spektrometer werden in verschiedensten wissenschaftlichen Arbeitsgebieten von Astrophysik bis zur Biologie eingesetzt. Sie finden aktuell immer mehr industrielle Anwen-dungsmöglichkeiten, zum Beispiel in der Prozesskontrolle und Qualitätssicherung von Kunststoffprodukten. Traditionelle Messsysteme sind jedoch für diese Einsatzgebiete vergleichsweise langsam (einigen 10 Datenpunkten/ Sekunde), zudem sind sie teuer und aufgrund der üblicherweise verwendeten mechanischen Verzögerungseinheiten empfindlich
auf akustische Störungen.

Hier wird ein extrem schnelles Messsystem auf Basis gepulster Terahertz-Strahlung vorge-stellt. Im Gegensatz zu konventionellen „time-domain“ (TD) Terahertz-Systemen verzichtet das Konzept komplett auf eine Verzögerungseinheit. Ein empfindlicher Schottky-Detektor erfasst die Intensitäten jedes einzelnen Terahertz-Pulses, so dass prinzipiell eine Messrate
von 10^8 Datenpunkten pro Sekunde möglich ist.

Das System eignet sich gut für die Untersuchung von schnellen dynamischen Prozessen und der Messungen an schnell bewegten Proben. Wir demonstrieren verschiedene Einsatz-möglichkeiten, zum Beispiel die Qualitätskontrolle von Verpackungen direkt im Produktions-prozess, die Überwachung des Aushärteprozesses von Klebstoffen oder die Untersuchung der Ausbreitung von Wasser in Medien.