Fraunhofer Institute har tillsammans med Hübner GmbH & Co tagit fram en ny skanner som arbetar i terahertzområdet för bomb- och drogdetektering. Systemet är döpt till T-COGNITION och kan detektera förekomsten av sprängämnen och narkotika i brev och små paket.
Professor René Beigang och Thorsten Sprenger.
Foto: Dirk Mahler/Fraunhofer
Ett av årets Joseph von Fraunhofer-priser tilldelades Prof. Dr René Beigang vid Fraunhofer IPM och Dipl. Ing. Thorsten Sprenger , chef för offentlig säkerhet och fotonik vid Hübner , för sitt arbete med terahertzskannern för säker identifiering av farliga material och olagliga droger i postförsändelser. Men varför valde forskarna väljer att använda terahertz vågor för denna applikation?
–Terahertzområdet (0,3-3×1012 Hz) ligger mellan mikrovågor och IR i det elektromagnetiska spektrumet och därmed kombineras fördelarna med dessa båda områden. Likt mikrovågor kan dessa lågenergifrekvenser lätt penetrera papper, trä , tunna tyger , plaster , och keramik. Dessutom kan terahertzvågor generera karakteristiska spektra beroende på vilken typ av material som vågorna ”reser genom”. Resultatet kan därpå analyseras snabbt med hjälp av intelligent programvara, säger Professor René Beigang.
En ytterligare betydande fördel är att terahertzvågor är icke-joniserande och är därför säkra att använda i en oskyddad miljö – till skillnad från röntgenstrålar. Detta gör tekniken intressant för användning som postläsare.
Skalar upp terahertztekniken för industriella applikationer
Terahertz tekniken är ännu i sin linda och fram tills nu har det funnit relativt få tillämpningar. Institutionen för materialkarakterisering och testning vid universitetet i Kaiserslautern, som sponsras gemensamt av Fraunhofer IPM och delstaten Rheinland-Pfalz , hoppas förändra den här situationen.
–Vårt mål är att skala upp tekniken och utvidga dess användningsområde till att omfatta säkerhetstillämpningar. Ingenjörerna på Hübner var bland de första att inse potentialen i Fraunhoferforskarnas arbete, säger Beigang.
Företagets traditionella verksamhet är tillverkning av nyckelkomponenter för transportindustrin (t.ex. järnvägsfordon, bussar, flygteknik, fordonsindustrin). En ny avdelning för allmän säkerhet bildades 2006 i samband med att företaget började leta efter samarbetspartners. Skannerprojektet startades fyra år senare, baserat på tidigare gemensamma utvecklingsprojekt. Under tiden har företaget lanserat sin T – COGNITION-lösningen på marknaden.
–Skannern fungerar som så att misstänkta kuvert och paket matas in på en skjutbar bricka. Försändelserna exponeras sedan för terahertzvågor som absorberas vid olika frekvenser beroende på det ämne de ”färdas genom” (alltså vilka karakteristiska absorptionsegenskaper materialet har). Detektorer vid utgången från skannern noterar de utsända våglängderna och inom några sekunder producerar T – KOGNITION ett spektroskopiskt fingeravtryck som gör att det detekterade, farliga materialet kan jämföras med databasuppgifter och ge en säker identifiering, säger Thorsten Sprenger.
Systemet utlöser ett larm om sändningen innehåller sprängämnen eller olagliga droger och kan undersöka innehållet i postförsändelser upp till C4 -format samt en tjocklek på upp till två centimeter.
–Det här är den idealiska postlösningen för fängelser, tullkontor, myndigheter, huvudkontor och ambassader eller konsulat eftersom det bidrar till att förbättra säkerheten och skydda människoliv, säger Sprenger avslutningsvis i ett pressmeddelande.
T – COGNITION fick nyligen PrismAward – motsvarigheten till en Oscar i fotonikvärlden – på Photonics West 2014 international congress i San Francisco.
