Wissenschaftler der Universität von Osaka in Japan haben ein optisches System zur Untersuchung der Dicke und Phase von Farbschichten entwickelt. Dabei wird die Schicht elektromagnetischen Wellen mit Frequenzen im Terahertzbereich des Spektrums ausgesetzt. Da feuchte und trockene Farbschichten diese Wellen unterschiedlich stark absorbieren, kann das Trocknen neu aufgebrachter Schichten in Echtzeit untersucht werden.
Da Farbstoffe je nach Art aus mikroskopisch kleinen Teilchen mit Abmessungen zwischen nur wenigen Dutzend Nanometern bis zu mehreren Mikrometern bestehen, streuen Farbschichten sowohl sichtbares als auch kurzwelliges Infrarotlicht besonders stark. Um die Dicke einer derartigen Schicht mit Hilfe elektromagnetischer Strahlung zu bestimmen, setzten Takeshi Yasui und seine Kollegen daher längerwellige Terahertzstrahlung für ihre Pilotstudie ein.
Derartige Wellen sind gewissermaßen an der Grenze zwischen der Optik und der Hochfrequenzelektrotechnik angesiedelt und weisen Wellenlängen von mehreren hundert Mikrometern auf. Daher werden sie von der Farbschicht nicht gestreut, sondern absorbiert. Da die Stärke der Absorption sowohl von der Dicke der Schicht als auch von ihrem Phasenzustand abhängt, konnten die Wissenschaftler auf diese Weise das Trocknen eines frisch angebrachten Farbüberzugs direkt beobachten.
Yasui glaubt, dass seine relativ einfache Messmethode vielfältige Anwendungen in der Industrie haben wird. So könnte sie etwa die Lackierung von Autos in vollautomatisierten Fließbändern überwachen.
Applied Optics (Band 44 Seite 6849) Stefan Maier
