T-KOS | Terahertz-Zeilenkamera

Terahertz-Strahlung bringt viele Vorteile mit sich: Sie ermöglicht das Verarbeiten und Nutzen größerer Datenkapazitäten und Bandbreiten und ist gleichzeitig nicht gefährlich für Menschen in der Anwendung. Außerdem erlaubt sie das Untersuchen von nicht leitenden Materialien und das Durchdringen sehr dünner Schichten, ohne dabei Materialien zu zerstören (zerstörungsfreie Prüfung, ZfP). Das Projekt »T-KOS« hatte zum Ziel, Technologie und Anwendung des Terahertz-Bereichs voranzubringen. Während sich Forschungsstrang eins mit der Terahertz-Photonik beschäftigt hat, ging es im zweiten Strang um das Entwickeln einer Terahertz-Zeilenkamera.

In diesem Forschungsstrang war das Ziel, ein Hochgeschwindigkeits-Inline-Messsystem für die zerstörungsfreie Überwachung von Produktionsprozessen bei gleichzeitig hoher Bildqualität zu entwickeln. Parallel dazu sollte eine echtzeitfähige und KI-basierte Signalverarbeitung möglich gemacht werden. Die Grundidee der Technologie ist, dass mittels Terahertz-Zeilen-Arrays Produkte noch in der Produktion, beispielsweise auf einem Fließband, auf potenzielle Fehlstellen oder andere Merkmale untersucht werden können. Vorteil bei diesem Verfahren ist der Verzicht auf ionisierende Strahlung, sodass die Arbeitsumgebung für Menschen ungefährlich ist.

Die im Projekt entwickelte Technik ermöglicht es, bei Bandgeschwindigkeiten von mehreren Metern pro Sekunde Aufnahmen in Echtzeit zu realisieren. Diese können dann mit Hilfe von Bilderzeugungsalgorithmen in verarbeitbare Bilder transferiert werden. Die dabei eingesetzte KI sorgt für eine bessere Anwendbarkeit des Bildgebungskonzepts. Im Rahmen des Projekts konnte ein industrietauglicher Demonstrator entwickelt werden. Im Video gibt Dr. Fabian Friederich, Leiter der Gruppe Elektronische Terahertz-Messtechnik ETM am Fraunhofer ITWM, einen detaillierteren Einblick in das Projekt.