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Innovative Terahertz-Methoden in der zerstörungsfreien Materialprüfung

C. Hesch, K. Felbermayer, M. Pfleger, S. van Frank - RECENDT

1. Mobiler THz-Feuchtigkeits-Sensor

Unser THz‑Sensor ist ein Messgerät zur kontaktlosen und zerstörungsfreien Bestimmung von Feuchtigkeit in Materialien, speziell für bio-basierte Polymere.

Die Funktion basiert darauf, dass Wasser THz-Strahlung stark absorbiert. Trifft die Strahlung auf ein Material, wird sie je nach Feuchtegehalt unterschiedlich abgeschwächt bzw. reflektiert. Der Sensor misst diese Intensitätsänderung mit einer 2D‑Kamera, sodass Feuchteverteilungen räumlich sichtbar werden. Aus dem Vergleich mit einem trockenen Referenzzustand kann der Feuchtegehalt berechnet werden.Ein großer Vorteil ist, dass die Strahlung tiefer in das Material eindringt als NIR‑Licht. Dadurch kann nicht nur Oberflächenfeuchte, sondern auch Feuchtigkeit im Inneren erfasst werden. Damit können z.B. Durchfeuchtungs- und Trocknungsprozesse in Echtzeit verfolgen werden.

Typische Anwendungen sind die Qualitätskontrolle, das Monitoring von bio‑basierten Baustoffen sowie der Einsatz im Outdoor‑Bereich, wo schnelle und zerstörungsfreie Messungen erforderlich sind.

2. Qualitätskontrolle an realen Objekten mit 3D-Terahertz-Bildgebung

Hier stellen wir eine zerstörungsfreie Prüfmethode und deren Anwendung zur Qualitätsprüfung verschiedener Objekte aus der Praxis vor. Durch den Einsatz der THz-Reflexionsbildgebung lassen sich 3D-Informationen wie Grenzflächen oder Fehler innerhalb der Probe gewinnen.

    • ·       Erkennung von Fehlern im Verbindungsbereich von PE-Flanschen

Die THz-Reflexionsbildgebung wird eingesetzt, um Fehler im Verbindungsbereich der inneren PE-Auskleidung eines Rohrflansches zu erkennen. – In der 3D-Rekonstruktion sind die Fehlstellen im Verbindungsbereich klar zu erkennen (grünen Pfeile).

    • ·       Qualitätsprüfung von mehrpoligen Kabeln

Hier wird ein Kabel mittels THz-Reflexionsbildgebung über seinen gesamten Umfang gescannt. Auf diese Weise lassen sich Fehler wie Knicke in den Innenadern erkennen.

Acknowledgments: AMBIANCE (Grant Agreement 101058406) & EU-project GENEX.