Röntgen und Datenübertragung mit Terahertz-Strahlung

US-Wissenschaftler experimentieren mit Infrarotstrahlung am Ende des Spektrums. Infrarotstrahlung mit Wellenlängen um einen Millimeter galt bisher als ungeeignet für technische Anwendungen. An der Universität von Utah ist es jetzt gelungen, einen provisorischen Sender und Empfänger zu bauen, der sowohl zur Terrorbekämpfung als auch zur Datenübertragung auf kurze Distanz dienen könnte.

30. März 2007 um 12:06 Uhr / Nico Ernst

Die Wissenschaftler durchbrachen dabei die Regel, dass elektromagnetische Strahlung Gitter nicht passieren kann, deren Lochdurchmesser geringer als die Wellenlänge der Strahlung ist. Bei sehr kurzwelliger Infrarotstrahlung von 15 bis 1.000 Mikrometern reicht für eine Abschirmung eigentlich schon ein Gitter mit Löchern unter einem halben Millimeter Größe, um die Strahlen abzuschirmen.

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Durch Metallfolien mit bestimmten, nicht streng regelmäßigen Mustern – die Wissenschaftler nennen sie "quasi-kristallin" – reagierte die Folie aber mit den Terahertz-Strahlen, so dass es gelang, sie zu bündeln und wieder zu empfangen. Dadurch lassen sich beispielsweise Kleidung und Kunststoffe ohne schädliche Wirkung für Lebewesen durchleuchten und bestimmte Stoffe anhand ihres reflektierten Spektrums identifizieren. Das war auch eines der Ziele der Forschung, die mit US-Rüstungsgeldern finanziert wurde.

Eine weitere mögliche Anwendung ist die Datenübertragung mit sehr hohen Transferraten über kurze Distanzen. Dafür fehlte noch eine Möglichkeit, die Strahlung in Impulse aufzuteilen. Die Wissenschaftler haben dies durch Kippen der Metallfolien erreicht, was die Gitter für die Strahlung undurchsichtig machte.

Die Forschungen zur Terahertz-Strahlung werden in der April-Ausgabe des US-Magazins "Nature" veröffentlicht.