Lebensmittelkontrolle mit Millimeterwellen

  • 29. December 2011

Ein Millimeterwellensensor durchleuchtet optisch nicht transparente Stoffe und arbeitet anders als Röntgenscanner nicht mit gesundheitsschädlichen Strahlen.

Der Millimeterwellensensor Sammi des Fraunhofer-Instituts für Hochfrequenzphysik und Radartechnik FHR in Wachtberg durchleuchtet alle optisch nicht transparenten Materialien. Das Gerät ist mit einer Breite von 50 und einer Höhe von 32 Zentimeter nicht größer ist als ein kompakter Laserdrucker.

Abb.: Der Millimeterwellensensor durchleuchtet alle optisch nicht transparenten, nicht metallischen Materialien. (Bild: FHR)

Abb.: Der Millimeterwellensensor durchleuchtet alle optisch nicht transparenten, nicht metallischen Materialien. (Bild: FHR)


Im Gehäuse des Systems sind auf zwei sich gegenüberliegenden rotierenden Scheiben je eine Sende- und eine Empfangsantenne angebracht. Ein Förderband fährt die Probe – etwa ein Paket mit unbekanntem Inhalt – zwischen den Antennen hindurch, wobei diese elektromagnetische Wellen im Hochfrequenzbereich von 78 Gigahertz senden. Die verschiedenen Zonen der Probe dämpfen das Signal mit unterschiedlicher Intensität. Auf diese Weise zeigen die diversen Materialzusammensetzungen einer Probe einen unterscheidbaren Kontrast an. Das Gerät scannt eine Fläche von 30 mal 30 Zentimeter in rund 60 Sekunden.

Alle nicht-metallischen Stoffe stellen für Sammi kein Hindernis dar. Das System erkennt Holzsplitter im Zellstoff von Windeln, Luftblasen im Kunststoff, Brüche im Marzipanriegel, Fremdkörper in Lebensmitteln. Es kann sogar den Austrocknungsprozess in Pflanzen beobachten und feststellen, wie stark diese durch Trockenperioden gestresst wurden. Daher ist der Scanner vielseitig einsetzbar – er eignet sich sowohl für die industrielle Produktkontrolle und Qualitätssicherung als auch für die Materialanalyse im Labor. Da das System gefährliche Substanzen wie Sprengstoffpulver in Briefen detektieren kann, lassen sich auch gefährdete Personen wie etwa Politiker oder Mitarbeiter in Frachtunternehmen mit dem Millimeterwellenradar schützen.

Derzeit eignet sich Sammi nur für Stichprobenkontrollen. Doch die FHR-Forscher sind dabei, den Millimeterwellensensor für eine Produktionsstraße in einer Industrieanlage zur schnellen, automatisierten Kontrolle von Waren anzupassen: Hierfür bringen sie eine Zeile von Sensoren über dem Förderband an. Mit einer Geschwindigkeit von bis zu sechs Meter pro Sekunde sollen die Produkte künftig durchleuchtet werden.

FHR / PH

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