Basierend auf dem Artikel "Erste THz-Videos mit einer Silizium-basierten IR-Kamera" wie erschienen im Journal Photonik 6/2006 (Original-Artikel als PDF, www.photonik.de) Inhalt Link: Kameratechnologie für den Terahertz-Frequenzbereich Link: Terahertz-Bildgebung mit der Thermografie-Kamera VarioCAM® head Link: Terahertz-Bildgebung mit einer Polyethylen-Linse Link: Kalibrierung der Thermografie-Kamera mit einem Golay-Detektor Link: Aufnahme eines QUANTA®-TERA mit der VarioCAM® head Link: Ausblick Link: Literaturhinweise Link: Ergänzungen (Fotos, etc.)

Videos: 40 Sekunden Experiment - Aufbau - Live-Messung: THz-laser-infrared-camera-movie-490.avi (1849 kByte) Erläuterungen als Einblendungen im Video Video-Datensatz (Peaksignal analysiert in Bild 2): LD-PE-rein-raus-50Hz.avi (2299 kByte) Aufnahme mit Standardobjektiv: Auskoppelfenster (wärmer da aufgeheizt durch CO2-Pumplaser) und Laserkopf noch als IR-Hintergrund erkennbar. Der flackernde Punkt im Fenster ist der mit 10.3 Hz modulierte THz Gaslaser Strahl. Eine schwarze LD-PE Folie wird in den Strahl gehalten und wieder entfernt. Das THz-Licht wird durch die Folie transmittiert, der IR Hintergrund verschwindet. Beispielmessung mit dem Terahertz Laser QUANTA®-TERA, mit einem anderen Detektor als Video. Hintergrundinformation siehe Photonik 3/2006, Erläuterungen siehe unter Link.

Mit einer kommerziellen Mikrobolometer-Kamera (Thermografiesystem VarioCAM^® head), entwickelt für das mittlere Infrarot, demonstrieren wir die Detektion bis in den Terahertz-Frequenzbereich von 1,8 THz (171 µm) bis 3,8 THz (79 µm). Wir zeigen erstmals die Abbildung von Terahertz-Laserprofilen bei mehr als der 17fachen Design-Wellenlänge mit einer Bildfrequenz von 50 Hz. Ebenso wird ein Strahlprofil des Terahertz-Quantenkaskadenlasers QUANTA^®-TERA dargestellt (siehe auch Photonik 3/2006). Mikrobolometer-Kameras ermöglichen damit einen einfachen Zugang zur Bildgebung von Terahertz-Quellen sowie zum Terahertz-Imaging. Sie sind damit interessante Kandidaten für den Einsatz in der berührungsfreien Qualitätskontrolle in industriellen Fertigungsprozessen.

Der Terahertz-Frequenzbereich von 1 bis 10 THz gewinnt zunehmend Interesse in einer Vielzahl von Sparten wie der Qualitätskontrolle von Produkten, in der medizinischen Bildgebung sowie in der Sicherheitstechnik. Hier wird insbesondere ausgenutzt, dass Materialien wie Papier, viele Kunststoffe wie Polyethylen und Polypropylen sowie Baumwolle und somit Kleidung nahezu transparent sind. Chemische Stoffe wie Pharmazeutika, organische Pulver, Sprengstoffe und Drogen haben charakteristische Absorptionen im Terahertz-Frequenzbereich und können über ihren "spektralen Fingerabdruck" innerhalb von Verpackungen oder Briefen identifiziert werden. Darüber hinaus kann Terahertz-Strahlung interessante Fragen der Grundlagenforschung unter anderem im Bereich der Biowissenschaften beantworten wie bei der Analyse von strukturiertem Wasser z. B. durch die Einlagerung von Zucker [1].

1 Kameratechnologie für den Terahertz-Frequenzbereich

Terahertz-Bildgebung ist prinzipiell nicht verschieden zur Bildgebung im infraroten Spektralbereich, im Bereich der Thermografie von 7 µm bis 14 µm. Die wesentlichen Unterschiede sind:
(a) die Wellenlänge ist um einen Faktor 10 größer, somit ist die räumliche Auflösung geringer,
(b) der thermische Hintergrund ist relativ hoch, da die Photonen-Energie 10fach kleiner ist,
(c) Terahertz-Array-Technologie ist nur eingeschränkt bzw. zu hohen Kosten verfügbar.

In der Thermografie haben sich kommerziell weitgehend Systeme durchgesetzt, die auf Arraytechnologie und nicht auf gescannten Einzeldetektoren basieren. Für den industriellen Einsatz der Terahertz-Technologie ist es daher sinnvoll, möglichst von Anfang an mit Arraysensoren an den Start zu gehen. Im Bereich der astronomischen Forschung werden bereits seit Jahren hoch spezialisierte Terahertz-Bolometerarrays eingesetzt. Diese müssen allerdings mit flüssigem Helium auf –269°C gekühlt werden. Für den angestrebten Industrieeinsatz der Terahertz-Technik sowie für mobile Anwendungen wird jedoch ein Betrieb bei Raumtemperatur bevorzugt. Wir konzentrieren uns daher auf eine mögliche Erweiterung der in der Thermografie etablierten Mikrobolometerarrays in den Terahertz-Bereich.

Kürzlich wurde von einer amerikanischen Forschergruppe am Massachusetts Institute of Technology (MIT) demonstriert, dass Mikrobolometer-Kameras für die Detektion von Terahertz-Quellen geeignet sind [2,3]. Es wurde eine für den militärischen und sicherheitstechnischen Bereich entwickelte Infrarot-Kamera mit 160x120 [2] bzw. 320x240 [3] Pixel verwendet. Der Pixel-Abstand (pitch) betrug 46,25 µm. Das absorbierende Bolometer-Material war Vanadiumoxid (VOx), das eine typische Zeitkonstante von 15 ms hat. Im ersten Experiment [2] wurde ein Signal-zu-Rausch-Verhältnis von 13 dB mit einem Gaslaser bei 2.5 THz (118 µm) und 10 mW Laserleistung erreicht. Das zweite Experiment [3] nutzte einen kürzlich entwickelten 4,3 THz (70 µm) Quantenkaskadenlaser mit einer hohen Spitzenleistung von 50 mW bei einem Tastverhältnis von 25 % [3]. Durch eine Differenzbildmethode, die zu einer Reduktion des Hintergrundsignals führt aber die Bildfrequenz auf 20 Hz verringert, konnte ein optisches Signal-zu-Rausch-Verhältnis von 340 erzielt werden. Wenn die Signalleistung gleich der Rauschleistung ist, ergibt sich ein NEP (noise equivalent power) von 320 pW/Hz^1/2.

Das Mikrobolometer-Array, welches in der hier vorgestellten VarioCAM^® head-Kamera, eingebaut ist, benutzt hingegen Mikrobrücken aus dotiertem amorphem Silizium (a-Si) von nur 0,1 µm Dicke [4]. Neben dem offensichtlichen Vorteil einer Silizium-Technologie mit geringeren Produktionskosten ergeben sich weitere Vorzüge: Die sehr dünnen Membranen erlauben kurze Stege zur thermischen Isolation von der darunter liegenden, auslesenden Elektronik. Durch die resultierende hohe Stabilität ist das Array unempfindlich gegenüber mechanischen Schocks und somit gut für den industriellen Einsatz geeignet. Die dünne Membran zusammen mit der geringen thermischen Masse von Silizium ermöglicht eine sehr geringe thermische Zeitkonstante. Für ein Array mit 45 µm Pixel-Abstand ergibt sich eine Zeitkonstante von nur 4 ms und somit potentiell höhere Bildfrequenzen oberhalb von 50 Hz (20 ms).

Bild 1: VarioCAM^® head (Hersteller JENOPTIK, Exklusivvertrieb InfraTec GmbH Dresden: www.InfraTec.net).

Bild 1 zeigt ein Foto der Kamera VarioCAM^® head, die wir im Terahertz-Frequenzbereich untersucht haben. Das Germanium-Objektiv enthält verschiedene Antireflektionsschichten für den Thermografie-Bereich im mittleren Infrarot. Das Objektiv kann vom Kamerakopf am Bajonett-Verschluss entfernt werden. Nach der Entfernung des Objektivs ist eine direkte Einstrahlung auf den Mikrobolometer-Detektor der Firma ULIS [4] möglich. Der eigentliche Detektor-Chip mit dem a-Si-Mikrobolometerarray ist in einem Vakuumgehäuse untergebracht, das hermetisch durch ein Germanium-Fenster mit verschiedenen Beschichtungen abgeschlossen wird.

2 Terahertz-Bildgebung mit der Thermografie-Kamera VarioCAM^® head

Zur ersten Analyse haben wir einen Terahertz-Gaslaser verwendet. Terahertz-Gaslaser stehen in vielen Labors zur Verfügung und sind seit mehr als 30 Jahren eine etablierte Technologie. Sie liefern auch heute noch im Vergleich zu den neuen kompakten Terahertz-Quellen hohe mittlere Leistungen. Das verwendete Lasersystem beinhaltet einen im Bereich von 9 bis 10 µm emittierenden CO₂-Laser, der das Gas eines Terahertz-Lasers pumpt. Ein 3 mm dickes Quarz-Fenster dient als Auskoppelfenster. Es ist im Terahertz-Bereich transparent aber undurchlässig für die CO₂-Pumpstrahlung. Das System wurde im Institut für Experimentalphysik II aufgebaut (Lehrstuhl Prof. J. Winter, anwendungsorientierte Plasmaphysik, Ruhr-Universität Bochum). Wahlweise haben wir eine Wellenlänge von 170,6 µm und 118,8 µm entsprechend 1,76 THz und 2,52 THz eingestellt. Der Laser wurde durch einen Lichtzerhacker (chopper) mit 10,3 Hz moduliert.

Zunächst wurde die VarioCAM^® head mit dem Standard Germanium-Objektiv verwendet. Eine 0,1 mm dicke, schwarze Folie aus LD-PE (low-density Polyethylen) dient als Filter. Sie wird typischerweise als lichtdichte Verpackung von Toner-Behältern für Laserdrucker verwendet. Die Folie hat eine Transmission von weniger als 15 % im Thermografie-Bereich, aber mehr als 85 % im untersuchten Terahertz-Frequenzbereich. Eine Folie wurde zur Dämpfung der Infrarot-Strahlung vor dem Objektiv befestigt. Zahlreiche Terahertz-Videos und weitere Abbildungen finden sich im Internet [5].

Bild 2 zeigt eine Zeitreihe der maximalen Intensität bei 1,76 THz. Wir verwenden im Folgenden weiter die Temperaturskala in Grad Celsius (°C) bzw. Kelvin (K) und die Leistungsskala in Watt pro Quadratmeter (W/qm), die im Thermografie-Bereich kalibriert sind, um eine Vergleichbarkeit zu bekannten Daten zu ermöglichen. Es ist deutlich erkennbar, dass der temperaturäquivalente Signalhub durch das Terahertz-Signal ca. 1 K beträgt. Um zu gewährleisten, dass die Ursache des Hubs das Terahertz-Signal ist, haben wir einige Tests durchgeführt. Eine kleine Verschiebung des Resonators im Terahertz-Laser reduziert den Hub auf null auch wenn der anregende CO₂-Pumplaser weiterhin einstrahlt. Das Quarz-Fenster ist somit trotz einer hohen CO₂-Leistung im Watt-Bereich nicht durchlässig. Zusätzlich haben wir mit einem Reflektionsgitter (Gitterkonstante 0,2 mm) die Emission des Lasers über die erste Gitter-Ordnung und mit der Kamera spektroskopisch untersucht. Ein Laserprofil konnte nur unter dem korrekten Drehwinkel des Gitters entsprechend der Terahertz-Laserwellenlänge auf der Kamera beobachtet werden.

In der Zeitreihe (Bild 2) haben wir nach 0,5 Sekunden eine 0,1 mm dicke, schwarze LD-PE Folie zwischen Laser und Kamera für eine 1 Sekunde Dauer positioniert. Die Folie erhält den Hub der von der Terahertz-Strahlung hervorgerufen wird. Der Anteil der Infrarotstrahlung wird jedoch deutlich gedämpft. Das Blockdiagramm ergibt sich durch 20 ms-Intervalle entsprechend einem Einzelbild bei einer Bildfrequenz von 50 Hz. Die Frequenz der Hüllkurve entspricht der Modulationsfrequenz des Lasers von 10,3 Hz. Drei-dimensionale Repräsentationen des maximalen Signals sind jeweils als Bilder eingesetzt. Die absorbierte CO₂-Strahlung führt zu einer Erwärmung des Quarz-Fensters und zu einer thermischen Eigenstrahlung. Wenn die Folie sich im Strahl befindet wird die infrarote Strahlung stärker gedämpft als die Terahertz-Strahlung. Die Wärmestrahlung des Quarz-Fensters ist dann nicht mehr sichtbar.

vergrößern - enlarge
(Bild 2 als Video-Datensatz: LD-PE-rein-raus-50Hz.avi (2299 kByte))
Bild 2: Aufnahme mit dem Germanium-Objektiv: Hub von 1 K durch den Terahertz-Strahl (Zeitserie von 100 Bildern bei 50 Hz). Nach 0,5 Sekunden wurde für 1 Sekunde eine schwarze PE-Folie eingesetzt. Oben ist die Einhüllende als Linienzug dargestellt. Eingesetzt sind die Kamera-Bilder des jeweils maximalen Signals in einer 3D-Darstellung. Das wärmere Fenster ist mit überlagertem Terahertz-Signal erkennbar.

3 Terahertz-Bildgebung mit einer Polyethylen-Linse

Ein Standard-Objektiv optimiert für den Thermografie Bereich von 7 bis 14 µm weist mehrere Beschichtungen auf. Diese Materialien könnten im Terahertz-Frequenzbereich absorbieren. Zudem verlieren die Schichten aufgrund der größeren Wellenlänge ihre Antireflex-Eigenschaften. Das Objektiv wurde daher entfernt und durch eine feststehende weiße Polyethylen-Linse mit einer Brennweite von 50 mm ersetzt. Eine schwarze LD-PE Folie von 0,1 mm Dicke wurde als Filter am Kamera-Kopf zwischen Kopf und Linse befestigt. Bild 3a zeigt eine Aufnahme bei 1,76 THz dargestellt im Programm IRBIS^® professional 2.2 (InfraTec GmbH Dresden) mit Minimum- und Maximum-Indikatoren. Da jedes Pixel eine Größe von 45 µm hat, kann dem Array mit 320x240 Pixel eine Dimension von 14,4x10,8 mm² zugeordnet werden. Der Strahl ist hier auf unter 1 mm Durchmesser fokussiert worden. Der Hub aufgrund des Terahertz-Signals beträgt 36 K. Eine einzelne PE-Linse führt somit zu einer 36fach besseren Empfindlichkeit im Terahertz-Bereich (vergleiche Bild 2). Eine Ursache ist der geringere Brechungsindex des Linsenmaterials im Gegensatz zum Standard-Objektiv. Die Indices von Polyethylen und Germanium sind 1,5 und 4. Dies führt zu geringeren Reflektionsverlusten.

Der Abstand zwischen dem Auskoppelfenster des Lasers und des Mikrobolometer-Chips betrug ca. 35 cm. Bild 3b zeigt das gleiche Feld von 320x240 Pixel bei einem Strahl der auf ca. 5 mm Durchmesser durch Verschiebung des Fokuspunktes aufgeweitet wurde. Dies ist eine Indikation für eine flächige Terahertz-Bildgebung. Bild 3c zeigt einen vertikalen Schnitt durch das Maximum des Terahertz-Signals. Hier entspricht ein Wert von ca. 215 W/qm einer Temperatur von 62,6°C bzw. 125 W/qm einem Wert von 26,8°C. Der Signalhub von 32 W/qm bei 2,52 THz ist kleiner als bei 1,76 THz (86 W/qm). Mit einem einzelnen Pyrodetektor haben wir direkt am Laserauskoppelfenster die Leistung überprüft. Die Leistung bei 2,52 THz beträgt nur 30% der Leistung bei 1,76 THz. Nach der Leistungskorrektur kann dennoch eine höhere Empfindlichkeit von 25 % bei 2,52 THz relativ zu 1,76 THz abgeleitet werden. Dies korreliert mit der graduellen Reduktion der Empfindlichkeit bis in den untersuchten Terahertz-Bereich vom optimalen Betriebspunkt bei 10 µm (30 THz) Wellenlänge.

vergrößern - enlarge
Bild 3: Aufnahme eines Signals bei 1,76 THz mit einer PE-Linse (Objektiv entfernt). (a) Temperatur-skalierte Aufnahme dargestellt mit dem Programm IRBIS^® professional 2.2. (b) Signal aufgeweitet auf 5 mm Durchmesser durch Verschiebung des Fokuspunktes (Bilder 320x240 Pixel). (c) Vertikaler Schnitt durch das Maximum des Signals bei 2,52 THz (grün), bei 1,76 THz (blau) und in 3D-Darstellung (44x44 Pixel bzw. 2x2 mm²) .

Eine Analyse der Zeitreihe des maximalen Signals bei 1,76 THz zeigt die Wechselwirkung der Ausleseroutine mit dem Lasersignalverlauf (Bild 4). Die Ausleseelektronik des Detektors integriert das Signal für 8 ms. Bei 20 ms pro Einzelbild verbleiben 12 ms zur Datenverarbeitung und Auslesung. Das Lasersignal wird mit 10,3 Hz moduliert und ist damit asynchron zur 50 Hz Bildfrequenz bzw. zum 20 ms-Zeitraster. Als Konsequenz erscheint die niedrigste Differenzfrequenz als Schwebung. Während der halben Signalperiode von 97 ms ist das Terahertz-Signal präsent. Jeweils 2 bis 3 Zeitkanäle zeigen daher Signalintensitäten unterbrochen von 3 bis 2 Kanälen ohne Signal. Durch eine verfügbare Trigger-Box können Kamera und Quelle wenn nötig synchronisiert werden. Über einen Videoausgang an der Box kann das Terahertz-Signal zusätzlich an einem Monitor beobachtet werden.

vergrößern - enlarge
Bild 4: Zeitreihenanalyse des maximalen Signalhubs dargestellt in Leistung (blau) und Temperatur (rot) bei 1,76 THz über 2 Sekunden (unten) sowie 10fache Ausschnittsvergrößerung über 0,2 Sekunden (oben). Der Messzyklus der Kamera unterteilt sich in die Integrationszeit von 8 ms (schwarz) und die Auslesezeit von 12 ms. Der Laser wird mit 10,3 Hz moduliert (grün).

4 Kalibrierung der Thermografie-Kamera mit einem Golay-Detektor

Mit Hilfe eines transmittierenden Metallgitters wurde der Laser bei 2,52 THz so abgeschwächt, dass wir mit einem pneumatischen Golay-Detektor [6] die Leistung kalibrieren konnten. Die Zerstörschwelle des Golay-Detektors bei Dauerbestrahlung liegt im Bereich von 10 µW. Der Golay-Detektor hat ein NEP von 320 pW/Hz^1/2 bei 10 Hz. Bild 5 zeigt den mit der Kamera gemessenen Hub von 12,4 W/qm (12,4 µW/mm²). Das Signal entspricht einer mit dem Golay-Detektor kalibrierten Gesamtleistung von 11 µW bei 2,52 THz. Die Rauschspur bei 125,2 W/qm hat eine Standardabweichung von 0,3 W/qm. Mit der Abschwächung erhalten wir somit ein Signal-zu-Rausch-Verhältnis von 40. Ohne Abschwächung ergibt sich ein Verhältnis von mindestens 280 und 100 bei 1,76 THz und 2,52 THz.

vergrößern - enlarge
Bild 5: Rauschspur und abgeschwächtes Signal entsprechend einer Gesamtleistung von 11 µW bei 2,52 THz.

5 Aufnahme eines QUANTA^®-TERA mit der VarioCAM^® head

Der QUANTA^®-TERA (Laser Components GmbH, Olching) ist ein kompakter und mobiler Terahertz-Quantenkaskadenlaser [6]. Diese kompakten Turn-Key-Laser sind ideal geeignet, um potentielle Terahertz-Applikationen zu evaluieren. Die mittlere Leistung des hier verwendeten Lasers liegt zwischen 0,5 µW und 5 µW bei einer Spitzenleistung von 0,2 mW [6]. Bild 6a zeigt das Profil des Lasers bei (3,7±0,1) THz aufgenommen mit einem einzelnen Germanium-Detektor (siehe auch Bild 3 aus Photonik 3/2006 [6]). Dieser Detektor muss mit flüssigem Helium auf –269°C gekühlt werden. Eine Raster-Technik baut das Bild Pixel für Pixel auf. Bild 6b und der zentrale Ausschnitt 6c zeigen das Profil aufgenommen mit der VarioCAM^® head und dem Standard-Objektiv. Da das Objektiv zu einer starken Reduktion des Signals führt wurden 25 Bilder aufsummiert, um ein besseres Signal-zu-Rausch-Verhältnis zu erhalten. Der Laser-Chip ist auf einer 77 K kalten Montageplatte montiert. Das Auskoppelfenster für die THz-Strahlung ist ein 1 mm dickes Quarz-Fenster. Die Nähe des Laser-Chips zum Zentrum des Quarz-Fensters kühlt dieses zentral ab. Die thermische Eigenstrahlung des Fensters führt zu einem radial symmetrischen Temperatur-Gradienten. Auf dem schwarz eingefärbten Minimum ist das Modenprofil trotz des geringen Signal-zu-Rausch-Verhältnisses noch erkennbar. Das Profil in der Nähe des Quarz-Fensters hat eine relativ große Ausdehnung von ca. 5 mm im Gegensatz zum Gaslaser. Die Größe wird durch Beugung der Terahertz-Strahlung beim Austritt aus dem kleinen Laser-Chip verursacht [6].

vergrößern - enlarge
Bild 6: Modenprofile des QUANTA^®-TERA von Laser Components: (a) gemessen mit einem Germanium-Detektor, (b) Aufnahme mit der VarioCAM^® head in 3D-Darstellung, (c) Ausschnittvergrößerung des zentralen Bereichs in 2D-Darstellung.

6 Ausblick

In Referenz [3] konnte mit einem neuen Quantenkaskadenlaser aus der Forschung eine Terahertz-Bildgebung bei einer Bildfrequenz von 20 Hz erreicht werden. Anwendungen wie die Online-Detektion von Fingerabdrücken des Experimentators und die Durchleuchtung eines Briefes wurden demonstriert. Dieser Laser hatte allerdings eine 250fach höhere Spitzenleistung (50 mW) und emittierte bei einer höheren Frequenz von 4,3 THz. Zudem musste der Laser in einer nicht mobilen Hochleistungskühlmaschine bei 33 Kelvin betrieben werden. Dennoch geben diese Ergebnisse Hoffnung für eine leicht zu bedienende, multispektral empfindliche, und aktive Terahertz-Bildgebung. Bereits jetzt enthält der QUANTA^®-TERA zwei Quantenkaskadenlaser mit verschiedenen Emissionsfrequenzen für multispektrale Anwendungen.

Die Thermografie-Kamera VarioCAM^® head kann auch bei mehr als der 17fachen Designwellenlänge (10 µm) verwendet werden, d.h. im Terahertz-Frequenzbereich. Werden diese Kameras zudem für den Terahertz-Bereich optimiert, so ist eine Terahertz-Bildgebung mit einem sehr guten Signal-zu-Rausch-Verhältnis möglich. Integrationszeiten von 4 ms für a-Si-Mikrobolometer erlauben heute schon potentiell höhere Bildfrequenzen von bis zu 250 Hz. Eine einzelne Polyethylen-Linse im Vergleich zum Standard-Objektiv führte bereits zu einer 36fach besseren Empfindlichkeit. Dies ist insbesondere auf den hohen Brechungsindex des Germanium-Linsenmaterials zurückzuführen. Jedes Germanium-Element führt zu Reflektionsverlusten von 59 %. Angepasste Beschichtungen könnten diese Verluste minimieren. Gleiches gilt für das Germanium-Fenster im Detektor-Gehäuse. Hochreines Silizium hat bessere Transmissionseigenschaften als Germanium im Terahertz-Bereich und könnte ohne größeren Aufwand im Laufe der Mikrobolometer-Produktion eingesetzt werden.

Der Hersteller der Mikrobolometerarrays (ULIS [4]) demonstrierte neben der Detektion von 2 µm bis 16 µm auch Arrays mit 640x480 Pixel [7]. Somit ist es prinzipiell denkbar, ein Kamera-System zu entwickeln, das neben einer hochauflösenden Bildgebung den gesamten Wellenlängenbereich von 2 µm über zwei Größenordnungen bis in den Terahertz-Bereich abdecken kann. Die Möglichkeit einer multispektralen Analyse vom nahen über das mittlere bis in den fernen Infrarot-Bereich, den Terahertz-Frequenzbereich, ist ein Mehrwert, der für zukünftige Terahertz-Anwendungen in der Qualitätskontrolle in industriellen Fertigungsprozessen entscheidend sein wird. Mikrobolometerarray-Kameras sind aufgrund ihrer Robustheit für den Einsatz in industriellen Anlagen gut aufgestellt.

Wir danken Jean-Luc Tissot (ULIS, www.ulis-ir.com) sowie Stefan Hoffmann (PhotonIQ GbR, www.photoniq.de) für hilfreiche Kommentare.

Literaturhinweise
[1] Unter www.pm.rub.de/pm2006/msg00267.htm: Das Geheimnis des Zuckerwassers;
Mit Terahertzstrahlung uraltes Rätsel gelöst - Wasser ist aktiv: RUB-Chemiker beenden Spekulationen. Presseinfo Ruhr-Universität Bochum (8/2006).
[2] A.W.M. Lee, Q. Hu, “Real-time, continuous-wave terahertz imaging using a microbolometer focal-plane array,” Opt. Lett. 30(19), 2563–2565, Oct. 2005.
[3] A.W.M. Lee, B.S. Williams, S. Kumar, Q. Hu, J.L. Reno, "Real-Time Imaging using a 4.3-THz Quantum Cascade Laser and a 320×240 Microbolometer Focal-Plane Array," IEEE Photonics Technology Lett. 18(13), 1415-1417, Jul. 2006.
[4] J.L. Tissot, C. Trouilleau, B. Fieque, A. Crastes, O. Legras, Uncooled microbolometer detector: recent developments at ULIS, Proc. SPIE 5957, 59570M-1 – 59570M-12 (2005).
[5] Unter homepage.rub.de/Erik.Bruendermann/thz-VarioCAM.html: Videos von original Beispielmessungen
[6] J. Kunsch, E. Bründermann, Erster mobiler stickstoffgekühlter Terahertz-Quantenkaskadenlaser, Photonik 3, 88-90 (2006)
[7] J.L. Tissot, B. Fieque, C. Trouilleau, P. Robert, A. Crastes, C. Minassian, O. Legras, First demonstration of 640 x 480 uncooled amorphous silicon IRFPA with 25 µm pixel pitch, Proc. SPIE 6206 (2006).