Einsatz und Optimierung von Terahertz-Systemen in der zerstörungsfreien Messtechnik (PDF)

Die Qualitätskontrolle industrieller Produkte und Prozesse gewinnt infolge eines erhöhtenWettbewerbs
eine immer größere Bedeutung. Dabei besteht derWunsch nach einer 100 %-igen Kontrolle
während des laufenden Fertigungsprozesses insbesondere bei Hochpreisprodukten oder
sicherheitsrelevanten Anwendungen. Hieraus erklärt sich ein steigendes Interesse an Methoden
der zerstörungsfreien Prüfung, die bisher genutzte zerstörende Messungen an Stichproben ersetzen.
Der Bereich der zerstörungsfreien Prüfung ist historisch aus der Nutzung von Röntgen- und
Ultraschallsystemen entstanden. Im Laufe der Jahre kamen neue Verfahren, wie beispielsweise
Thermografie und Laser-Speckle-Interferometrie (Electronic Speckle Pattern Interferometrie
und Shearografie), zu den etablierten Techniken hinzu. Auch diese Verfahren werden heute noch
ständig weiterentwickelt, um die Grenzen in der Anwendbarkeit für bestimmte Problemstellungen
zu durchbrechen. Die bisherige Entwicklung zeigt, dass zum jetzigen Zeitpunkt noch nicht
für alle messtechnischen Problemstellungen ein geeignetes zerstörungsfreies Prüfverfahren vorhanden
ist.
Terahertz-Systeme bieten die Möglichkeit, den Werkzeugkasten der zerstörungsfreien Prüfverfahren
zu erweitern und Messaufgaben zu adressieren, die den etablierten Verfahren verschlossen
bleiben. Hierzu bedarf es aber zum einen einer Weiterentwicklung vom Laborgerät
hin zur industrietauglichen Anlage. Dabei standen im Rahmen dieser Arbeit die Reduzierung
der Systemkosten und Erhöhung der Messgeschwindigkeit bei bildgebenden Untersuchungen
im Fokus der Betrachtung. Zum anderen ist eine systematische Suche nach geeigneten Anwendungen
erforderlich, in denen THz-Systeme Informationen über eine Probe liefern können,
die anderen zerstörungsfreien Verfahren verborgen bleiben. Daher wurden in der vorliegenden
Arbeit neue Anwendungen wie beispielsweise die Bestimmung der Faserorientierung in Kunststoffen
untersucht.