太赫兹技术是一种可以对零件和表面进行无损检测的新技术。到目前为止，这些设备，尤其是传感器头都很昂贵，也很笨重。弗劳恩霍夫的研究人员现在已经成功地使传感器头更紧凑，因此更便宜，这大大方便了他们的操作。首批原型机已经用于塑料管的生产。它们也非常适合于分析纤维复合材料的涂层。从2016年4月25日到29日，这些新的传感器头将在汉诺威展览会上展出。
十多年前，太赫兹技术是下一个大事件。那时候有很多关于裸体人体扫描仪的讨论。人们认为在机场安装的设备会暴露乘客的图像。此外，科学家们希望开发出用于材料测试和使用太赫兹辐射检查部件的测量系统。尽管有这些伟大的期望，期待已久的太赫兹技术的突破并没有实现。与目前用于无损检测的传统方法(如x射线或超声波)相比，太赫兹技术太昂贵、太笨重，而且总体上不实用。
测量系统与创新的传感器头
柏林的弗劳恩霍夫电信研究所，海因里希赫兹研究所的最新进展，现在可能给太赫兹技术一个决定性的推动。HHI的太赫兹研究小组负责人托尔斯滕Göbel研究组首次成功开发出了用标准的低成本部件制造的、相对容易操作的太赫兹设备。在汉诺威工业博览会上，专家们将展示一种具有创新传感器头的太赫兹测量系统，该系统可以方便地测试各种组件，如塑料管。夫琅和费HHI产生太赫兹辐射的原理是基于光电方法的。使用一种特殊的半导体，激光光脉冲被转换成只有十亿分之一秒长的太赫兹电脉冲。
到目前为止，太赫兹技术之所以没有取得成功，主要是由于所使用的半导体所需要的特性。这只能通过需要800纳米波长照明的材料来实现。太赫兹系统的激光和光学元件都太昂贵，而且在工业上使用这种奇特的波长时也不够坚固。
常用波长标准
Göbel表示:“因此，我们开发了一种半导体，可以用波长为1.5微米的激光进行刺激。”“在光通信中，这种波长是标准的，这就是为什么市场上有大量廉价和高质量的光学元件和激光器。”
然而，在创造一种负担得起且方便的太赫兹材料测试系统的道路上，需要克服一个障碍。到目前为止，用于扫描部件的传感器头太大，太重，不易操作。原因是:太赫兹发射机和接收器是两个独立的组件，必须非常努力和精确地安装在一个外壳中。这种安排的主要缺点是样品只能在一个角度上测量。因此，物体必须精确地处于发射机和接收机的焦点上，这样发射机通过样品发出的太赫兹信号才能在接收机上显示出来。如果传感器头和样品之间的距离发生了变化，例如由于振动而发生的变化，就会变得更加难以测量。
夫琅和费HHI的专家们通过制造一种可以同时发送和接收的集成芯片解决了这个问题。现在可以使用一个光学透镜聚焦在物体上，这允许灵活的操作距离。研究人员将这种发射和接收装置，即收发器，装入一个方便的小传感器头，直径只有25毫米，长度为35毫米。该装置将在汉诺威贸易博览会上展出。
此外，这些太赫兹传感器系统的原型已经被塑料管制造商使用一段时间了。这些传感器直接用于生产线上监测管壁的厚度。如果管壁太薄，管道就会变得不稳定。如果太厚，有价值的塑料就会被浪费掉。到目前为止，塑料管的生产一直使用超声波系统进行监测。因为超声波不能在空气中正确测量，所以需要水。类似于医生使用的超声波凝胶，水作为超声波传感器头部和管道之间的耦合介质。因此，温度接近250摄氏度的管道必须通过水箱。此外，超声波技术在所谓的智能管道上也失败了，这些管道是由各种不同的材料层组成的。
另一个未来的应用是纤维增强复合材料上的涂料和涂料的验证。今天，可以在金属基板上使用方便的涡流设备，如汽车工业的金属板。然而，这种方法在导电性能差的纤维复合材料上失败。Göbel表示:“对可靠测量过程的需求是巨大的，因为在汽车、飞机和风能行业，复合材料市场正在增长。”
虽然新的太赫兹传感器系统是由廉价的标准光学元件构成的，但它目前比，例如，超声波设备，要贵得多，后者的产量是几十万。Göbel预测:“然而，当产量开始回升时，价格将会下降。”考虑到这种测量方法的优点和目前的进展，Göbel相信太赫兹方法将在未来几年成功建立。
了下:M2M(机器对机器)
