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Anwendungspotentiale von Quantenkaskadenlasern für die Detektion von Gefahrstoffen auf bewegten Zielen

Dreier, Lisa (2023) Anwendungspotentiale von Quantenkaskadenlasern für die Detektion von Gefahrstoffen auf bewegten Zielen. II. Tagung "Optik/Optronik in der Wehrtechnik", 2023-06-13 - 2023-06-15, Meppen, Deutschland.

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Abstract

Die Detektion von Gefahrstoffen auf bewegten Zielen ist für die Sicherheitsforschung von erheblicher Bedeutung. Zu wichtigen Anforderungen, um eine erfolgreiche Detektion zu gewährleisten, gehören der Flächenscan, d.h. einen großen Bereich des zu untersuchenden Ziels in möglichst kurzer Zeit zu vermessen, sowie die Möglichkeit unterschiedlichste Gefahrstoffe bei gegebener Sensitivität gleichzeitig zu detektieren. Aktiv-optische Technologien im Spektralbereich von 6-11 µm, z.B. basierend auf Quantenkaskadenlasern (QCLs), versprechen diese Anforderungen zu erfüllen. Die relativ hohe Laserleistung in diese Spektralbereich ermöglicht die Detektion geringer Mengen an Gefahrstoffen, während es durch die hohe spektrale Breite möglich ist mehrere unterschiedliche Agenzien gleichzeitig zu detektieren. Mit der Verwendung von QCLs gehen natürlich auch einige Herausforderungen einher. Da QCLs über einen großen spektralen Bereich durchgestimmt werden, dauert die Aufnahme eines Spektrums eine gewisse Zeit. Wenn Objekte in Bewegung sind (oder aus der Bewegung heraus gemessen werden sollen), birgt dies bei relativ kleinen Hotspots der Gefahrstoffe die Gefahr des Verschmierens des Spektrums. Mit hohen Durchstimmgeschwindigkeit der Laserwellenlängen kann dieser Effekt minimiert werden. Weitere für Empfindlichkeit des Systems relevante Parameter wie Divergenz, Pointingstabilität und Laserleistung werden diskutiert. Am Beispiel zweier QCL-Systeme (Fraunhofer IAF, Daylight Solutions) werden Ergebnisse und Anwendungsmöglichkeiten für die CBE-Detektion auf bewegten Objekten vorgestellt und weitere notwendige Entwicklungsschritte aufgezeigt.

Item URL in elib:https://elib.dlr.de/195504/
Document Type:Conference or Workshop Item (Speech)
Title:Anwendungspotentiale von Quantenkaskadenlasern für die Detektion von Gefahrstoffen auf bewegten Zielen
Authors:
AuthorsInstitution or Email of AuthorsAuthor's ORCID iDORCID Put Code
Dreier, LisaUNSPECIFIEDhttps://orcid.org/0000-0002-2791-713X137745895
Date:14 June 2023
Refereed publication:Yes
Open Access:No
Gold Open Access:No
In SCOPUS:No
In ISI Web of Science:No
Status:Published
Keywords:Quantenkaskadenlaser, CBE Detektion, bewegte Ziele, Phylax
Event Title:II. Tagung "Optik/Optronik in der Wehrtechnik"
Event Location:Meppen, Deutschland
Event Type:national Conference
Event Start Date:13 June 2023
Event End Date:15 June 2023
Organizer:Wehrtechnische Dienststelle für Waffen und Munition - WTD 91
HGF - Research field:Aeronautics, Space and Transport
HGF - Program:Aeronautics
HGF - Program Themes:other
DLR - Research area:Aeronautics
DLR - Program:L - no assignment
DLR - Research theme (Project):L - no assignment
Location: Lampoldshausen
Institutes and Institutions:Institute of Technical Physics > Atmospheric Propagation and Effect
Deposited By: Dreier, Lisa
Deposited On:29 Jun 2023 11:57
Last Modified:24 Apr 2024 20:55

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