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Montag • 11:30
27.10.2003
Terahertz-Strahlen
Michael Hollenbach

Bislang führen die Terahertz-Strahlen eher ein Schattendasein. Diese elektromagnetische Strahlung schwingt rund eine Billion Mal pro Sekunde: das ist zu schnell für den Megahertz-Bereich zum Beispiel der Radiosender, zu langsam für optische Strahlungsquellen wie Laser. Doch in dieser Nische hat die Terahertz-Strahlung einige Vorteile zu bieten, meint Frank Rutz vom Braunschweiger Institut für Hochfrequenztechnik:

Zum Beispiel so ähnlich wie Röntgenstrahlen, das heißt die Terahertz-Strahlung kann durch manche Dinge hindurch dringen; man kann es bedingt als Ersatz für Röntgenstrahlen verwenden.

Allerdings können Terahertz-Strahlen nicht sehr tief in den Körper eindringen, da sie von Wasser absorbiert werden. Daher sind sie auch nicht so gefährlich wie Röntgenstrahlen:

Röntgenstrahlen sind sehr harte Strahlen, die machen Gewebe kaputt, die Strahlungen kann Bindungen der Moleküle aufbrechen und das Erbgut schädigen, das Gewebe schädigen und die Terahertz-Strahlung ist von der Energie so niedrig, dass im wesentlichen nichts passieren kann außer einer leichten Erwärmung.

Daher können die T-Strahlen beispielsweise Hautkrebs oder Karies sehr genau und früh erkennen. Außerdem reagieren sie empfindlich auf Veränderungen im Erbgut, wodurch genaue Aussagen getroffen werden können über die Häufigkeit bestimmter Genabschnitte. Das war bislang über die Markierung mit Leuchtstoffen noch sehr schwierig. Thomas Kleine-Ostmann von der Arbeitsgruppe "Terahertz" der Technischen Universität Braunschweig betont auch die Einsatzmöglichkeiten im Sicherheitsbereich:

Das ist eine Anwendung, über die nachgedacht wird, an Flughäfen eine Sicherheitskontrolle mit Hilfe von Terahertz zu etablieren, so dass es dann möglich sein wird, praktisch durch die Kleidung hindurch gefährliche Gegenstände zu erkennen. Eine andere Möglichkeit wäre, gezielt nach gefährliche Stoffen zu suchen, nach Spuren von Sprengstoffen oder Stoffen wie Ahtrax.

Thomas Kleine-Osthoff zeigt auf die Terahertz-Anlage mit einem Titan-Saphir-Laser vor ihm, aufgebaut auf einer rund acht Quadratmeter großen Platte, die mit Stickstoff gegen kleinste Erschütterungen geschützt wird.

Um die schnellen Strahlen zu erzeugen, wird bislang eine riesige Laseranlage genutzt, die extrem kurze Lichtblitze erzeugt: 80 Millionen pro Sekunde. Viele Spiegel und Linsen auf der Arbeitsplatte führen das Laserlicht zu einem Halbleiterchip: hier entstehen dann die Terahertz-Wellen in Form kurzer Blitze. Ein aufwändiges, ein teures Verfahren: Einer dieser Titan-Saphir-Laser kostet über 100.000 Euro. Zu teuer, meinen die Brauschweiger Forscher und tüfteln daher an der Weiterentwicklung eines amerikanischen Patents, das mit einem kontinuierlichen Laserstrahl Terahertz-Wellen erzeugt. Die Mitarbeiter des Instituts für Hochfrequenztechnik sind optimistisch, dass man Standardverfahren entwickeln kann, die den Terahertz-Wellen zumindest in der Medizin und der Sicherheitstechnik noch eine strahlende Zukunft bescheren werden.
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