Einsatz und Optimierung von Terahertz-Systemen in der zerstörungsfreien Messtechnik

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.