veröffentlichts am Dienstag, 22.03.2011

Röntgenstrahlen: Warum Ärzte und Sicherheitsbeamte sich gemeinsam auf den chemischen Fingerabdruck freuen können

Weil z.B. Krebszellen andere Stoffe enthalten als gesundes Gewebe, lassen sich mit dem Terahertz-Scanner Tumore entlarven. Die Geräte sind wesentlich energieärmer als Röntgenstrahlen (1017 bis 1020 Hertz) - und völlig harmlos. Ein Strahlendetektor registriert,wie stark das Terahertz-Licht vom Material reflektiert, durchgelassen oder geschluckt wird; diese Unterschiede werden anschließend zu einem Bild verarbeitet.

Auch Hautkrebs lässt sich durch den Terahertz-Scan der Körperoberfläche erkennen - bislang mussten die Ärzte für die Diagnose schneiden. Terahertz-Strahlen enthüllen jedoch nicht nur die Umrisse, sondern auch die chemische Zusammensetzung eines Objekts, denn jede Substanz schwächt andere Bereiche der Strahlung. Diese Charakteristik zeichnet das Gerät auf und erstellt so einen chemischen Fingerabdruck der untersuchten Probe.

Damit werden nicht nur Medizinern, sondern auch Sicherheitsbeamten neue Einblicke gewährt. Dadurch lässt sich beispielsweise leichter zwischen harmlosem Backpulver und gefährlichen Anthrax-Sporen unterscheiden. An einem ähnlichen Gerät arbeiten zurzeit auch deutsche Wissenschaftler. So will der Physiker Martin Koch von der TU Braunschweig eine neuartige Laserdiode als Terahertz-Strahlenquelle einsetzen:

Dadurch würde der dazugehörige Scanner auf Schuhkartongröße schrumpfen - und sein Preis von mehreren hunderttausend auf wenige zehntausend Euro sinken. Spätestens dann wird sich sein Einsatz auch in der industriellen Qualitätskontrolle lohnen: Von Lebensmitteln erhält man nicht nur einen „chemischen Fingerabdruck“, sondern erfährt auch, ob beispielsweise Zutaten wie Mandeln oder Nüsse in einem Snack richtig verteilt sind.

Auch die Durchleuchtungs-Technik am Flughafen erreicht eine neue Qualität. Der Trick der Apparatur der britischen Firma Teraview: ultrakurze Laserblitze von nur einigen Femtosekunden (billiardstel Sekunden). Diese Lichtimpulse bombardieren einen Halbleiterkristall, der dadurch Strahlung aussendet und die Gegenstände durchdringt.