THz-Fingerabdruck

Drogen und Sprengstoff aus 20 Meter Entfernung erkennen

Forscher wollen Sprengstoffe, Chemikalien, Drogen oder Biokampfstoffe durch Kleidung hindurch und aus bis zu 20 Meter Entfernung erkennen können. Sie bedienen sich dazu sogenannter Terahertz-Fingerabdrücke. Die Technik könnte künftig an Flughäfen eingesetzt werden.

Am Rensselaer Polytechnic Institute erfasst das Forscherteam um Xi-Cheng Zhang die sogenannten Terahertz-Fingerabdrücke optisch. Es macht sich zu Nutze, dass jedes Material über eine eindeutige Terahertz-Signatur verfügt. Die Wissenschaftler durchleuchten dabei die zu prüfenden Gegenstände mit elektromagnetischen Strahlen im Terahertzbereich.

Dazu werden zwei Laser kombiniert. Sie erzeugen ein Plasma, das mit den Terahertzstrahlen interagiert. Die dabei entstehende Fluoreszenz enthält die Informationen über das durchleuchtete Material. Die aufgezeichnete Signatur wird mit den in einer Datenbank erfassten Terahertz-Fingerabdrücken verglichen und zugeordnet.

Das System beschreiben die Forscher um Zhang in ihrem Aufsatz als Broadband terahertz wave remote sensing using coherent manipulation of fluorescence from asymmetrically ionized gases, der in Nature Photonics veröffentlicht wurde.

Anwendungsbereiche für die Technik sieht Zhang beispielsweise an Flughäfen, wenn es darum geht, zurückgelassenes Gepäck auf Sprengstoff zu untersuchen. Zudem können so beispielsweise giftige Gase untersucht und deren Zusammensetzung bestimmt werden. Dabei durchdringen die Terahertzstrahlen fast jedes Material, sofern es nicht aus Metall oder flüssig ist. Auch vom Menschen verschluckte Gegenstände können dadurch nicht erkannt werden.

Allerdings geht Zhang davon aus, dass es noch einige Jahre dauern wird, bis die Technik wirklich einsatzfähig ist.