Thz-Spektrometer

THz-Spektroskopie und -Imaging

Die Firma TeraView aus Cambridge, England, ist einer der ersten kommerziellen Hersteller, der mit seinen Systemen die sogenannte „Terahertz-Lücke“ zu schließen begann. Unter dieser Lücke versteht man den Bereich von 40 GHz bis 4 THz (1,33…133 cm-1) im elektromagnetischen Spektrum. Sie liegt damit genau zwischen den schon gut erschlossenen Bereichen der Mikrowellen- und der Infrarotstrahlung.

Die THz-Spektroskopie ist eine sichere, nicht-invasive und zerstörungsfreie Methode zur Charakterisierung von molekularen Strukturen und zur Messung der einzigartigen spektralen Fingerabdrücke der verschiedensten chemischen Substanzen. Diese spektralen Fingerabdrücke finden sich nur im THz-Bereich und stellen somit ein äußerst leistungsstarkes Instrument zur Analyse und Charakterisierung dar. Die THz-Spektroskopie kann helfen, viele der noch ungelösten Fragestellungen aus der Raman- bzw. Infrarotspektroskopie zu lösen.

Mit dem TPS spectra 3000-System steht ein Spektralbereich von 0,06…3,5 THz zur Verfügung. Es kann mit ihm sowohl in Transmission als auch in Reflexion gemessen werden; bereits erhältliches, standardisiertes Messzubehör aus der Infrarotspektroskopie kann verwendet werden. Ein ATR-Modul ist in einer 35°- bzw. 45°-Version erhältlich.
Das in zwei Ausführungen lieferbare Imagingsystem arbeitet ebenfalls im Spektralbereich von 0,06…3,5 THz. Während das TPI™ imaga 1000 zur Materialcharakterisierung entwickelt wurde, ist das TPI™ imaga 2000 auf die Charakterisierung von Tabletten spezialisiert. Beide Systeme machen sich die besonderen Eigenschaften der THz-Strahlung zu Nutze; anders als zum Beispiel die Infrarotstrahlung dringt die THz-Strahlung tiefer in das Material ein (typischerweise 3 mm) und ermöglicht somit auch Aufnahmen von Schichten unterhalb der Probenoberfläche.

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Die Bildaufnahme ist dabei denkbar einfach. Ähnlich wie bei einem Photokopierer wird im Falle des TPI™ imaga 1000-Systems die zu untersuchende Probe auf den Probentisch gelegt und das Bild aufgenommen. Es können bis zu 25 x 25 mm große Bereiche untersucht werden, die maximale Auflösung liegt bei 500 x 500 Pixeln. Beim TPI™ imaga 2000 übernimmt ein vollautomatisch operierender Roboterarm die Probenpositionierung.

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