Handheld-THz-Spektrometer

Tragbares Gerät für Flughafenpersonal zur Detektion von Gefahrenstoffen

TEM Messtechnik GmbH trägt durch die Entwicklung eines speziellen Faserstretchers und zugehöriger Steuerungs- und Regelungselektronik dazu bei, dass konventionelle, justiersensible Freistrahlverzögerungsstrecken in einem komplett fasergekoppelten Spektrometer vermieden werden können.

Motivation

Die glücklicherweise vereitelten Attentate auf Flugzeuge haben deutliche Lücken in den bestehenden Systemen der Personen- und Gepäckprüfung gezeigt: Bislang ist es ein Leichtes, explosive Gefahrstoffe als harmlos erscheinende Flüssigkeiten in herkömmlichen Shampoo- oder Getränkeflaschen getarnt durch die Sicherheitssysteme zu bringen. Die abgefüllten Flüssigsprengstoffe sind ausreichend, um verheerende Schäden in einem Flugzeug anzurichten, lassen sich aber wegen bestehender Grenzen der fest im Flughafengebäude installierten Detektoren nicht eindeutig nachweisen. Des Weiteren bestehen sensorische Restriktionen für die Personenuntersuchung, da z.B. der Einsatz von Röntgenstrahlung ausdrücklich nur für medizinische Zwecke gestattet ist.

Ziele

Um die bestehenden Sicherheitslücken zu schließen, sind neue und mobile Detektionsverfahren notwendig, die zerstörungsfrei, berührungslos, ungefährlich für Personen und sensitiv gegenüber Spuren verschiedenster Gefahrstoffe sind. Gewöhnlich sind die modernen Detektoren als tragbare, kompakt ausgerüstete Messgeräte ausgelegt, die sich idealerweise auch im Vergleich zu bestehenden Detektionssystemen kostengünstig produzieren und an beliebig gewählten Orten einsetzen lassen.

Technische Umsetzung

Ein aussichtsreicher Kandidat für die Detektion von Gefahrstoffen ist die Terahertz(THz)-Spektroskopie. Sie nutzt die Wechselwirkung des elektromagnetischen Feldes im THz-Frequenzbereich mit Materie und liefert daraus einen spektroskopischen Fingerabdruck. Besondere Vorteile der THz-Strahlung resultieren aus der Unschädlichkeit für Menschen und aus der Transparenz von Kleidung und Verpackungsmaterialien. Sprengstoffe sollten damit selbst in einer verschlossenen Flasche und detektiert und analysiert werden können.

Die THz-Messtechnik steht erst am Anfang der Entwicklung. Deshalb sind THz- Spektrometer bisher meist teure, große und empfindliche Laborgeräte, typischerweise ortsfest und mit einem justiersensiblen Freistrahlaufbau, in dem Objekte häufig in Transmission untersucht werden. Für den Einsatz im Sicherheitsbereich ist dies kein praktikables Verfahren.

Ziel des Projektes ist es daher, den Demonstrator des weltweit ersten Handheld-THz-Spektrometers zu entwickeln. Ein weiteres Ziel des Projektes ist es, eine Materialdatenbank mit Referenzspektren auf Flüssigsprengstoffe auszudehnen.

Foto: Verbundpartner Handheld, Menlo System GmbH
Foto: Verbundpartner Handheld, Menlo System GmbH, SiFO Lizenz, Quelle: MenloSystems GmbH

Förderkennzeichen: 13N9517

Laufzeit des Vorhabens: 01.01.2008 – 31.12.2010

Keywords: Flüssiggefahrstoffe, Sprengstoffdetektion, spektroskopische Detektion, Terahertz-Spektroskopie, Femtosekundenlaser, schnelle Photoleiter, photoleitende Antennen

Ansprechpartner bei TEM Messtechnik

Dipl.-Ing. (FH) Sven Lübbecke /
Entwicklung Software, Elektronik, Mechanik /
Tel 0511 – 510896 – 33 /