Home  |  Nachrichten  | Frag astronews.com  | Bild des Tages  |  Kalender  | Glossar  |  Links  | Forum  | Über uns    
astronews.com  
Nachrichten

astronews.com
astronews.com

Der deutschsprachige Onlinedienst für Astronomie, Astrophysik und Raumfahrt

Home  : Nachrichten : Teleskope : Artikel [ Druckansicht ]

 
TECHNOLOGIE
Mobiler Laser für Terahertz-Beobachtungen
Redaktion / idw / Pressemitteilung des Forschungsverbundes Berlin e.V.
astronews.com
31. Mai 2010

Berliner Planetenwissenschaftler des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) und Halbleiterspezialisten des Paul-Drude-Institut für Festkörperelektronik (PDI) haben gemeinsam ein leichtes Lasersystem für Terahertz-Strahlung entwickelt. Es ist so kompakt, dass es auch in einem Forschungsflugzeug zur Messung von kosmischer Strahlung zum Einsatz kommen kann.

SOFIA

Ein vorgesehener Einsatzort für das neue Lasersystem ist das fliegende Observatorium SOFIA. Foto: NASA/C. Thomas

 Um den Kosmos zu erforschen, bedienen sich Wissenschaftler modernster spektroskopischer Verfahren. Sie können damit kleinste Teilchen und Moleküle im All identifizieren und so Aussagen über die Entstehung und das Vergehen von Sternen und Planeten treffen. Viele dieser Moleküle senden Strahlung im Terahertzbereich aus, das ist der Frequenzbereich zwischen Mikrowellen und Infrarotstrahlung, also zwischen 0,3 und 10 Terahertz.

Insbesondere höhere Frequenzen, etwa die von 4,7 Terahertz, interessieren die Forscher, da hier einzigartige Informationen gewonnen werden können. "Diese Frequenzen können nicht vom Erdboden aus gemessen werden, da die Atmosphäre sie absorbiert. Daher müssen wir mit einem Astronomieflugzeug aufsteigen", sagt Prof. Heinz-Wilhelm Hübers vom DLR-Institut für Planetenforschung. Die DLR-Wissenschaftler haben deshalb gemeinsam mit Forschern des PDI ein kompaktes Lasersystem entwickelt, welches Frequenzen im oberen Terahertzbereich aussendet und somit Untersuchungen in diesem Wellenlängenbereichen möglich machen kann.

Herzstück des Systems ist ein nur wenige Millimeter großer Quantenkaskadenlaser aus dem PDI, der eine besonders niedrige Betriebsspannung und eine geringe Schwellstromdichte aufweist, so dass die verwendete elektrische Leistung vergleichbar klein ist. Dies ist wichtig, weil die Quantenkaskadenlaser beim Betrieb warm werden. "Ziel ist es, solche Lasersysteme bei Temperaturen oberhalb von flüssigem Stickstoff, also 77 Kelvin, im Dauerstrichbetrieb zu betreiben", sagt Prof. Holger Grahn vom PDI.

In dem kompakten Terahertz-Lasersystem kann der Quantenkaskadenlaser bei Temperaturen zwischen 35 und 80 Kelvin mit einem mechanischen Kühler betrieben werden. "Dies ist eine wesentliche Voraussetzung, um das System im Flugzeug mitzunehmen", erläutert Hübers. Denn bislang müssen ähnliche Laser mit flüssigem Helium also auf vier Kelvin gekühlt werden, oder sie benötigen große Kühlmaschinen, die einen hohen Energieverbrauch haben. Solche Systeme sind für den Einsatz im Flugzeug nicht geeignet.

Dagegen hat das neue Lasersystem eine Leistungsaufnahme von nur 240 Watt und ist mit 15 Kilogramm ein Leichtgewicht unter den Terahertz-Lasersystemen. "Es ist uns gelungen, das System so zu optimieren, dass es mobil eingesetzt werden kann", so Hübers. Auf der Basis des Prototypen soll jetzt ein Lasersystem für den Einsatz auf dem Astronomieflugzeug SOFIA entwickelt werden. Das fliegende Observatorium hatte in der letzten Woche seine ersten wissenschaftlichen Beobachtungen gemacht (astronews.com berichtete).

Aber auch für andere Anwendungen, etwa die Spektroskopie von Sprengstoffen an Flughäfen oder die Detektion von Umweltgiften, kommt das System nach Ansicht von kommt das System nach Ansicht von Hübers in Frage. Die Forscher wollen es deshalb so weiterentwickeln, dass es für kommerzielle Anwendungen attraktiv ist.

Forum
Mobiler Laser für Terahertz-Beobachtungen. Diskutieren Sie mit anderen Lesern im astronews.com Forum.
siehe auch
SOFIA: "First Light" für Teleskop im Jumbojet - 28. Mai 2010
SOFIA: Mit GREAT auf der Jagd nach jungen Sternen - 9. Januar 2009
SOFIA: Fliegende Sternwarte absolvierte Testflug - 30. April 2007
SOFIA: Fliegende Sternwarte auf Kurs - 31. Januar 2007
NASA-Haushalt: Teleskop-Jumbo SOFIA in Gefahr - 8. Februar 2006
SOFIA: Stuttgart deutscher Stützpunkt für Teleskop im Jumbo - 23. Juli 2004
SOFIA: Radioastronomie über den Wolken - 29. Januar 2003
SOFIA: Bauplan für Teleskop steht fest - 20. April 2000
SOFIA: Geglückte Diät für Hauptspiegel - 12. November 1999
Links im WWW
Paul-Drude-Institut
DLR
In sozialen Netzwerken empfehlen
 
Werbung
Werbung
astronews.com 
Nachrichten Forschung | Raumfahrt | Sonnensystem | Teleskope | Amateurastronomie
Übersicht | Alle Schlagzeilen des Monats | Missionen | Archiv
Weitere Angebote Frag astronews.com | Forum | Bild des Tages | Newsletter
Kalender Sternenhimmel | Startrampe | Fernsehsendungen | Veranstaltungen
Nachschlagen AstroGlossar | AstroLinks
Info RSS-Feeds | Soziale Netzwerke | astronews.com ist mir was wert | Werbung | Kontakt | Suche
Impressum | Nutzungsbedingungen | Datenschutzerklärung
     ^ Copyright Stefan Deiters und/oder Lieferanten 1999-2017. Alle Rechte vorbehalten.  W3C

© astronews.com / Stefan Deiters und/oder Lieferanten 1999 - 2017
Alle Rechte vorbehalten. Vervielfältigung nur mit Genehmigung.


URL dieser Seite: http://www.astronews.com/news/artikel/2010/05