Neuer Detektor für gefährliche Flüssigkeiten

Jülicher Physiker haben einen Prototypen eines Detektors entwickelt, der zuverlässig und blitzschnell zwischen Flüssigsprengstoff und harmlosen Substanzen unterscheiden kann. „Explosive Flüssigkeiten oder flüssige Komponenten, aus denen sich an Bord eines Flugzeugs Sprengstoff herstellen lässt, können mit unserer Methode in Bruchteilen einer Sekunde identifiziert werden.

Unser Verfahren der  Flüssigkeitskontrolle ist nicht nur schneller als andere, es ist auch viel zuverlässiger. Schließlich wird man die Mitnahme von Flüssigkeiten im Handgepäck erst dann wieder erlauben können, wenn gefährliche Stoffe sicher erkannt werden, ohne dass sich durch lange Nachweiszeiten und Fehlalarme lange Warteschlangen bilden“, erklärt Professor Dr. Knut Urban, Direktor am Forschungszentrum Jülich.

Urban und seine Mitarbeiter am Institut für Festkörperforschung nutzen für ihren Detektor eine besondere Form der Spektroskopie, mit der man Substanzen mit Hilfe elektromagnetischer Strahlung analysieren kann. Denn jede Flüssigkeit absorbiert und reflektiert Strahlung verschiedener Wellenlängen auf unterschiedliche Weise und kann so anhand ihres spezifischen „Fingerabdrucks“ identifiziert werden. Dabei wird der Fingerabdruck über einen breiten Frequenzbereich von wenigen Gigahertz bis zu einigen Terahertz gemessen, was einen zuverlässigen Vergleich mit Referenzdaten gefährlicher Flüssigkeiten ermöglicht.

Das Herz des so genannten Hilbert-Spektrometers ist ein für die Analyse von Flüssigkeiten optimiertes, nanoelektronisches Bauelement, ein so genannter Josephson-Kontakt. Er fungiert als hochempfindlicher, ultraschneller und breitbandiger Sensor und wandelt computergesteuert das aufgenommene Spektrum in ein elektrisches Signal um. Nach einer Messung von 0,2 Sekunden Dauer unterscheidet der Detektor zuverlässig unterschiedliche Flüssigkeiten wie Wasser, Ethanol, Methanol, Propanol und Azeton von gefährlichen Flüssigkeiten.