Sprengstofferkennung aus der Ferne - mittels Laser

11. August 2014, 22:21
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Mithilfe eines sogenannten Raman-Lasers wollen Forscher Chemikalien aus großen Distanzen identifizieren können

Dallas - Es klingt nach Science Fiction: US-Forscher wollen es tatsächlich geschafft haben, aus 400 Metern Entfernung chemische Substanzen wie Bariumsulfat, Natriumnitrat, oder Ammoniumnitrat zuverlässig auseinanderzuhalten.

Möglich soll dies mithilfe eines experimentellen Lasersystems sein: Wie die Forscher der Texas A&M University um Brett Hokr aktuell im Fachblatt "PNAS" berichten, machen sie sich dabei einen Effekt namens Raman-Streuung zunutze. Dabei wird Licht an den Atomen oder Molekülen eines Materials gestreut und ändert je nach Beschaffenheit des Materials geringfügig seine Wellenlänge.

Laserverstärkung

Dieser Effekt ist seit längerem bekannt, aber nur sehr schwach ausgeprägt: Lediglich etwa eines in zehn Milliarden Lichtteilchen wird auf diese Weise gestreut, sodass ein Nachweis dieser Lichtteilchen aus größerer Entfernung nahezu unmöglich schien. Vor einigen Jahren haben Forscher jedoch entdeckt, dass sich bei einem Laserstrahl mit passenden Eigenschaften die Raman-Streuung deutlich verstärkt und selbst eine laserartige Form annehmen kann.

Durch dieses sogenannte Raman-Lasing entsteht ein sehr viel helleres Signal aus der Probe, das sich auch in größerer Entfernung noch nachweisen lässt. Das Team um Hokr nutzte diesen Effekt nun für ein Ferndiagnosesystem und schoss mit einem speziellen Laser auf verschiedene Chemikalien.

Weitere Optimierung

Aus 400 Metern Entfernung ließen sich so etwa Bariumsulfat (BaSO4), Natriumnitrat (NaNO3), Kaliumnitrat (KNO3) und Ammoniumnitrat (NH4NO3) identifizieren, schreiben die Forscher. Durch diverse Optimierungen soll dies sogar aus bis zu einem Kilometer Distanz möglich werden. (APA/red, derStandard.at, 11.8.2014)

  • Chandrasekhara Raman entdeckte den nach ihm benannten Effekt 1928, dafür erhielt er später den Nobelpreis. Durch spezielle Laser lässt sich die Raman-Streuung verstärken.
    foto: brett hokr

    Chandrasekhara Raman entdeckte den nach ihm benannten Effekt 1928, dafür erhielt er später den Nobelpreis. Durch spezielle Laser lässt sich die Raman-Streuung verstärken.

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