[ Terahertz Tomographie ]

Durch die Visualisierung von Laufzeitunterschieden des THz Pulses, wird durch die Terahertz Tomographie, die genaue Messung von Grenzflächen und Schichtdicken ermöglicht. 

Die Technologie

Bei der Terahertz Laufzeit-Bildgebung wird die Laufzeit des Terahertz Pulses ausgewertet. Terahertz Strahlung pflanzt sich analog zu Licht in verschiedenen, optischen Medien mit unterschiedlichen Ausbreitungsgeschwindigkeiten fort. Dabei lassen sich Laufzeitunterschiede des Terahertz Pulses sehr genau messen. In der Terahertz Laufzeit Bildgebung werden Positionen von Grenzflächen oder Schichtdicken gemessen. Eine Darstellung als Bild wird durch Abrastern der Probe und Falschfarbendarstellung der Ergebnisse erreicht. Allgemein wird an jeder Grenzfläche, sofern die beiden beteiligten Materialien unterschiedliche Brechungsindizes aufweisen, ein Teil der elektromagnetischen Strahlung reflektiert und der Rest transmittiert. Durch die Laufzeit des reflektierten Signals kann die Position einer Grenzfläche bestimmt werden. Darüber hinaus wird im Volumen des Probenkörpers, zusätzlich der Terahertz Puls verzögert und gibt bei bekannter Schichtdicke des Probenmaterials eine Aussage über den Brechungsindex des Materials.

Nutzen und Benefit

Mittels Terahertz Laufzeit-Bildgebung ist es möglich, die Position von Grenzflächen zu messen und die Schichtdicken von Materialien zu bestimmen. Diese Eigenschaften der Terahertz Laufzeit-Bildgebung ermöglichen eine tomographische Darstellung von internen Strukturen einer Probe.

Querschnitt durch eine zweischichtige Messprobe (beschichtete Tablette): die obere helle Linie deutet die Grenzschicht bzw. den Übergang von Luft zur Probenoberfläche an, die zweite helle Linie zeigt den Übergang der Beschichtung zum Probenkörper. An Hand dieser Querschnittsdarstellung kann die Schichtdicke der Probe untersucht werden und Fremdköper oder Einschlüsse erkannt werden.

Anwendung

Die tomographische Messung des Schichtaufbaues einer Probe gibt Aufschluss über deren inneren Aufbau. Diese Informationen können in der Prozesskontrolle oder der Produktendkontrolle verwendet werden, um verborgene Fehler aufzudecken, welche mit freiem Auge nicht erkennbar sind. In der Pharmaindustrie kann die Terahertz Laufzeit-Bildgebung zur Schichtdickenvermessung von Medikamenten in Tabletten- und Kapselform verwendet werden. Es kann der Inhalt von Medikamentenpackungen untersucht werden ohne diese zu öffnen. In der Sicherheitstechnik kann die Terahertz Laufzeit-Bildgebung dazu eingesetzt werden, um den Schichtaufbau von Gepäckstücken oder Postsendungen zu untersuchen, ohne die Gepäckstücke zu öffnen. In der Polymerindustrie, kann die Terahertz Laufzeit-Bildgebung präzise den Schichtaufbau von Verbundmaterialien messen und beispielsweise fehlerhafte Klebeverbindungen finden.