ISBN 9783843917230

978-3-8439-1723-0, Reihe Ingenieurwissenschaften

Anna Katharina Huhn
Terahertz-Erkennung energetischer Materialien - Spektroskopische Analysen und technologische Perspektiven bildgebender Systeme

162 Seiten, Dissertation Universität Siegen (2014), Softcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

Der Terahertz Frequenzbereich, der im elektromagnetischen Spektrum zwischen Infrarot und Mikrowellen angesiedelt ist, bietet durch seine einzigartige Kombination von Eigenschaften das Potential zum Auffinden und Identifizieren versteckter sicherheitskritischer Objekte und Materialien (z.B. Sprengstoffe). Die THz-Sprengstofferkennung basiert auf den sogenannten spektralen Fingerabdrücken (resonanten Absorptionen) von Sprengstoffen im THz-Bereich. Bis zum heutigen Zeitpunkt konnten die mit dieser Technologie verbundenen Versprechungen und Hoffnungen, u.a. das schnelle Auffinden und Identifizieren von unter der Kleidung versteckten Sprengstoffen direkt am Menschen, nicht zufriedenstellend erfüllt werden. Gründe dafür liegen in der Variabilität der spektralen Fingerabdrücke, die bisher nur sehr unzureichend untersucht wurde, sowie im Mangel an echtzeitfähigen breitbandigen THz-Bildgebungssystemen.

Im Rahmen dieser Dissertation wird ein ganzheitlicher Ansatz zur THz-Sprengstofferkennung verfolgt, von der Entwicklung und Charakterisierung verschiedener THz-Technologien auf Detektorebene, über die spektroskopische THz-Analyse von Sprengstoffen bis hin zum Gesamtsystem-Aufbau und der Systemevaluation. Die Abhängigkeiten der spektralen Fingerabdrücke verschiedener Sprengstoffe von Präparation, Additiven und Inhomogenitäten werden analysiert. Einige interessante THz-Technologien zur echtzeitfähigen THz-Bildgebung werden charakterisiert und die Erkennung eines Sprengstoffs anhand seines spektralen Fingerabdrucks wird mit verschiedenen THz-Bildgebungssystemen demonstriert. Weltweit erstmalig gelang die Erkennung eines Sprengstoffs anhand seines spektralen Fingerabdrucks mit einem THz-Bildgebungssystem basierend auf einem echtzeitfähigen Thermoelement.