Fasergekoppeltes terahertz- system - itwm.fraunhofer.de · Struktur kompaktes System für den...

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2 1 Translations- und Rotationsachsen zum flächigen Abrastern von Proben inklusive Softwareeinbindung Verleih von Geräten umfangreiche Beratung Testmessungen an vorhandenen Geräten individuelle Gestaltung von Transceivern und Peripherie nach Kundenwunsch Unser Angebot frei wählbare Länge der Verbindungslei- tungen bis zu 25 m keine gesonderten Laserschutzmaßnahmen notwendig wegen vollständiger Faser- kopplung bedienungsfreundliche Benutzeroberfläche der Steuerungssoftware mit Server-Client- Struktur kompaktes System für den mobilen Einsatz robuster und langzeitstabiler Aufbau einfacher und schneller Wechsel zwischen Transmissions- und Reflexionsanordnung einfache Integration in bestehende Mess- anlagen durch flexible Faser- und Kabel- verbindung Die Vorteile Der Terahertz-Frequenzbereich eröffnet neue Möglichkeiten für die zerstörungsfreie und berührungslose Prüfung nichtmetallischer Werkstoffe. Aufgrund ihrer vergleichsweise niedrigen Energie verursachen Terahertz-Wellen – anders als beispielsweise UV- oder Röntgenstrahlung – keine Änderungen in der chemischen Struktur der zu prüfenden Materialien. Terahertz-Wellen sind nicht ionisierend und somit für den Menschen unbe- denklich. Besondere Maßnahmen zum Strahlenschutz sind nicht notwendig. FASERGEKOPPELTES TERAHERTZ-SYSTEM © Fraunhofer ITWM 2017 mc_flyer_fasergekoppeltes_terahertz Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM Fraunhofer-Platz 1 67663 Kaiserslautern Kontakt Dr. Joachim Jonuscheit Telefon +49 631 31600-49 11 joachim.jonuscheit@itwm.fraunhofer.de www.TeraTec.org www.itwm.fraunhofer.de 1 Fasergekoppelte Tera- hertz-Module: Sende- und Empfangseinheit 2 Versorgungseinheit FRAUNHOFER-INSTITUT FÜR TECHNO- UND WIRTSCHAFTSMATHEMATIK ITWM

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■■ Translations- und Rotationsachsen zum

flächigen Abrastern von Proben inklusive

Softwareeinbindung■■ Verleih von Geräten

■■ umfangreiche Beratung■■ Testmessungen an vorhandenen Geräten■■ individuelle Gestaltung von Transceivern

und Peripherie nach Kundenwunsch

Unser Angebot

■■ frei wählbare Länge der Verbindungslei-

tungen bis zu 25 m■■ keine gesonderten Laserschutzmaßnahmen

notwendig wegen vollständiger Faser-

kopplung■■ bedienungsfreundliche Benutzeroberfläche

der Steuerungssoftware mit Server-Client-

Struktur

■■ kompaktes System für den mobilen Einsatz■■ robuster und langzeitstabiler Aufbau■■ einfacher und schneller Wechsel zwischen

Transmissions- und Reflexionsanordnung■■ einfache Integration in bestehende Mess-

anlagen durch flexible Faser- und Kabel-

verbindung

Die Vorteile

Der Terahertz-Frequenzbereich eröffnet neue Möglichkeiten für die zerstörungsfreie und

berührungslose Prüfung nichtmetallischer Werkstoffe. Aufgrund ihrer vergleichsweise

niedrigen Energie verursachen Terahertz-Wellen – anders als beispielsweise UV- oder

Röntgenstrahlung – keine Änderungen in der chemischen Struktur der zu prüfenden

Materialien. Terahertz-Wellen sind nicht ionisierend und somit für den Menschen unbe-

denklich. Besondere Maßnahmen zum Strahlenschutz sind nicht notwendig.

Fasergekoppeltes terahertz-system

© Fraunhofer ITWM 2017mc_flyer_fasergekoppeltes_terahertz

Fraunhofer-Institut für Techno- und

Wirtschaftsmathematik ITWM

Fraunhofer-Platz 1

67663 Kaiserslautern

Kontakt

Dr. Joachim Jonuscheit

Telefon +49 631 31600-49 11

[email protected]

www.TeraTec.org

www.itwm.fraunhofer.de

1 Fasergekoppelte Tera-

hertz-Module: Sende- und

Empfangseinheit

2 Versorgungseinheit

F R A U N H O F E R - I N S T I T U T F Ü R T E c H N O - U N D W I R T S c H A F T S M A T H E M A T I k I T W M

Signal

Rauschen

Spek

tral

e A

mp

litu

de

/-

Frequenz/ THz

0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0

10-2

10-3

10-4

10-5

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Metalle und elektrisch leitende Werkstoffe

wie CFK.

Kristalline Substanzen können spezifisch

nachgewiesen werden.

Polare Flüssigkeiten wie Wasser absorbie-

ren stark, unpolare Flüssigkeiten wie Benzin

absorbieren hingegen schwach.

Transparente Werkstoffe, die einen Blick

ins Innere oder durch den Werkstoff hin-

durch erlauben, sind unter anderem Kera-

miken, Kunststoffe, Verbundwerkstoffe wie

GFK, Chemikalien, Farben und Lacke, Kleb-

stoffe, Halbleiter, Textilien und Papier.

Reflektierende Werkstoffe, die nur eine

Inspektion der Oberfläche bzw. der auf-

gebrachten Schichten ermöglichen, sind

Materialauswahl

Zerstörungsfreie Materialcharakteri-

sierung:

Reinheitsgrad, Analyse von Mischungen,

Konformation, Polymorphie, Isomeren, Un-

terscheidung amorph/kristallin, Bestim-

mung von Ladungsträgermobilität und

-konzentration in Halbleitern

Berührungslose Inspektion:

Schichtdickenmessung, Fremdkörperdetek-

tion, Feuchtebestimmung, Inspektion ver-

borgener Strukturen, Delamination, Klebe-

verbindungen, Detektion von Inhomogeni-

täten, Inspektion von verpackten und un-

verpackten Objekten

Anwendungsgebiete

Messmodul (Abb. 1):■■ Messung in Reflexion■■ Abmessungen: B 75 × H 75 × T 220 mm■■ Gewicht: ca. 1 300 g

Versorgungseinheit (Abb. 2):■■ 19“-Rack■■ Abmessungen: B 420 × H 500 × T 265 mm■■ Gewicht: ca. 33 kg■■ unterbrechungsfreie Stromversorgung

(optional)

■■ Pumpwellenlänge: 1 550 nm■■ Zuleitungen: 5 m typ. (optional bis 25 m)■■ Dynamikbereich: > 60 dB im Maximum■■ Onlinebetrieb: > 40 Messungen/Sek.■■ hochaufgelöste Messungen

(sub 5 GHz Frequenzauflösung)■■ Transmissions- und Reflexionsmessungen

Sende- und Empfangseinheit (Abb. 3)■■ Abmessungen: Ø 25 × L 70 mm■■ Gewicht: ca. 200 g

Systemspezifikationen3 Terahertz-Antennen-

Modul

4 Spektrum des faserge-

koppelten Terahertz-Sys-

tems bei:

· Messzeit: 200 ms

· Messrate: 5 Messungen/Sek.

· Scanbereich: 100 ps

· Konfiguration: Transmissions-

messung mit zwei Parabol-

spiegeln