Spektroskopie und Multisensorik

Spektroskopische Verfahren basieren auf diversen physikalischen Methoden. In diesen werden Strahlungen nach bestimmten Charakteristiken, zum Beispiel nach Wellenlänge, Masse oder Energie, zerlegt. Hierbei wechselwirken das Licht einer bestimmten Wellenlänge und das zu untersuchende Material. Das Licht wird in verschiedenen Ausmaßen gestreut oder emittiert und zeigt je nach Material verschiedene Eigenschaften auf. Auch aus der Reflexion von Licht an Materialien lassen sich Rückschlüsse auf charakteristische Eigenschaften ziehen. Somit können sowohl qualitative als auch quantitative Aussagen über das zu untersuchende Material getroffen werden.

Vor allem in den Bereichen zerstörungsfreie Prüfung (ZfP), Qualitätskontrolle und Prozessmesstechnik (Inline-Messtechnik) nehmen spektroskopische Verfahren eine Schlüsselrolle ein. Die Systeme können zur Analyse von Materialien in diversen Zuständen sowie zur Bestimmung von Stoffkonzentrationen und -zusammensetzungen dienen. Die Messdaten bilden beispielsweise Grundlage dafür, dass den Qualitätsansprüchen nicht genügende Teile bestimmt werden oder Fremdstoffe selbst in geringster Konzentration nachgewiesen werden können. Des Weiteren kommen spektroskopische Verfahren häufig in der Material- und Lebensmittelüberprüfung zum Einsatz. Insbesondere durch die Integration komplementärer spektroskopischer Verfahren zu einem System (Multisensorik) ergeben sich neue Anwendungsfelder.  

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Anfrage Spektroskopie und Multisensorik

Intensive Forschungsarbeit an den Einzelkomponenten der Systeme ist nötig, denn die Anforderungen an die Systeme steigen stetig, beispielsweise durch höhere Performanceanforderungen, zunehmenden Kostendruck und die Erschließung neuer Anwendungsfelder. Mit Partnern aus der Industrie werden unsere Technologien fortlaufend weiterentwickelt. Das Forschungs-Know-how kann somit auf die einzelne Anwendung und die daraus resultierenden Systemanforderungen zugeschnitten werden.

Die Forschungsaktivitäten innerhalb der FMD konzentrieren sich häufig auf der Ebene von Einzelkomponenten.

An einigen Stellen reichen die Aktivitäten jedoch auch bis in die Ebene von Gesamtsystemen hinein. In folgenden Bereichen können wir innovative Ansätze für Gesamtsysteme anbieten.
 

Unsere Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler entwickeln unter anderem:

• Kompaktes Ramanspektroskopie-System mit Zwei-Wellenlängen-Laser zur Vor-Ort-Messung von Ramansignalen
• Miniaturisierte MEMS-basierte Spektroskopiesysteme im NIR-Bereich
• Miniaturisierte optische Spektrometer»FreshScan« – mobiler Handscanner zur quantitativen Bestimmung der mikrobakteriellen Kontamination von Lebensmitteln
• Fasergekoppelte Terahertz-Sensorsysteme mit derzeit größter Bandbreite, größter Dynamik im Bereich THz-Spektroskopie (CW-LASER) und Integrierbarkeit in handheld Systemen
• Fremdkörperdetektion via Radar – Einsatz beispielsweise in der Lebensmittelkontrolle, der zerstörungsfreien Prüfung​ von Werkstoffen und der Kontrolle von Briefen oder Paketsendungen