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Radarkamera im Terahertzbereich

Durch die Kombination einer neuartigen Radarkamera im Terahertz-Bereich mit herkömmlicher optischer Sensorik ist es möglich, eine vollständige Materialcharakterisierung durchzuführen. Entwickelt wird diese multispektrale Terahertz-Kamera am Fraunhofer FHR. Das Institut befasst sich seit fast 60 Jahren mit dieser Art von Technologie. Die Herausforderung für die Wissenschaftler ist der Aufbau einer kompakten und kostengünstigen Kamera, die den Ansprüchen »schnell« und »zuverlässig« gleichermaßen gerecht wird.

Der Terahertz-Bereich ist ein Teil des elektromagnetischen Spektrums zwischen Mikrowellen und Infrarot mit einer Frequenz von einer Billion Schwingungen pro Sekunde. Da Terahertz-Strahlen die meisten Materialien durchdringen, können sie zerstörungsfrei die Dicke einer Schicht kontrollieren und Materialfehler in Keramik oder Kunststoff sichtbar machen. Terahertz-Strahlung ist im Gegensatz zu UV- oder Röntgenstrahlung für Menschen und Lebewesen ungefährlich.

Eine vollspektroskopische Analyse über einen großen Terahertz-Bereich würde sehr hohe Anforderungen an die eingesetzte Hardware stellen, um die für die Materialanalyse nötigen Rechenoperationen durchführen zu können. Eine solche Lösung ist somit wirtschaftlich nicht realisierbar. Daher kommen nur Frequenzbereiche mit einer sehr geringen Bandbreite im unteren Terahertz-Bereich zum Einsatz, was wiederum besondere Anforderungen an die verwendeten Auswertealgorithmen stellt. Diese Fragestellung bearbeitet das Fraunhofer IAIS.