Dabei sind unterschiedliche Sensortechnologien im Einsatz. Einige Sensoren werden an unterschiedlichen Stellen, wie etwa auf Hochhäusern oder in Abwasserkanälen, platziert. So können Spuren, die bei der Herstellung von Sprengsätzen und Bomben entstehen, frühzeitig entdeckt werden. In der Einsatzzentrale fließen die Daten aller Sensoren zusammen und werden automatisch ausgewertet. Bei Verdacht schlägt das System Alarm.
Spektrometrie offenbart verdächtige Substanzen
Dann soll das System zum Einsatz kommen, das die Forscher um Frank Fuchs vom Fraunhofer-Instituts für Angewandte Festkörperphysik IAF in Freiburg entwickelt haben: Mit Hilfe der laserbasierten Messtechniken können die Sicherheitskräfte die Bombenwerkstatt aus der Distanz genauer lokalisieren. Das Infrarotlaser-System wertet Daten aus spektroskopischen Messungen aus und zeigt die Ergebnisse auf einem Monitor an. „Unsere Lasertechnologie kann bereits geringe Spuren von Gefahrstoffen aus einer Entfernung von etwa 20 Metern zuverlässig detektieren”, erklärt Fuchs. Damit wird das Sicherheitsrisiko für die Einsatzkräfte reduziert.
Die eingesetzten Quantenkaskadenlaser emittieren Licht im Infrarotbereich. Moleküle von organischen Verbindungen absorbieren in diesen Wellenlängen sehr stark. Chemische Verbindungen weisen in diesem Bereich spezifische Absorptionslinien auf. Anhand dieses charakteristischen „Fingerabdrucks” können sie exakt bestimmt werden. Da es sich um Infrarotstrahlen handelt, stellen sie keine Gefahr für das menschliche Auge dar, sagen die Forscher.
Viele weitere Einsatzmöglichkeiten
Ihnen zufolge könnte ihre Technik auch in anderen Umfeldern zum Einsatz kommen: An Flughäfen oder Bahnhöfen könnte die Lasertechnologie zur Prüfung von verdächtigen Gepäckstücken auf Explosivstoffe hin eingesetzt werden. Auch in der Kontrolle von Lebensmitteln, Medikamenten oder Trinkwasser ermöglicht sie schnelle und präzise Ergebnisse ohne aufwändige Laboruntersuchungen. Auch in der Industrie könnten sich Einsatzmöglichkeiten bieten, sagen die Forscher: In Fabriken und Produktionshallen könnte der Entstehungsort von Verunreinigungen aufgedeckt werden.
„Quantenkaskadenlaser können grundsätzlich überall eingesetzt werden, wo die chemische Natur einer Oberfläche oder deren Veränderung durch Verunreinigungen von Interesse ist”, sagt Fuchs. „Da unsere Laser breit abstimmbar sind, können sie spezifisch für verschiedene Fragestellungen weiterentwickelt werden und die Basis für hochsensible Sensoren in unterschiedlichen Anwendungen bilden”.
