Neue Lasermaterialien zum besseren Nachweis von Gasen
Quantenkaskadenlaser (QCLs, Quantum Cascade Lasers) wurden für den mittleren Infrarotbereich des elektromagnetischen (EM-) Spektrums entwickelt und erreichen Wellenlängen von ca. 3 – 15 Mikrometern. Das mittlere Infrarot ist für den Nachweis und die Spektroskopie von Gasen von besonderem Interesse, da die meisten chemischen Verbindungen in diesem Bereich sogenannte fundamentale Schwingungsmoden aufweisen. Mit herkömmlichen Halbleiterlasern lassen sich keine Wellenlängen zwischen 3 und 5 Mikrometern erzielen. QCLs, die diese Wellenlängen erreichen, sind daher besonders geeignet, um gefährliche Substanzen und Sprengstoff im Personenverkehr, auf Flughäfen und an anderen öffentlichen Orten nachzuweisen. QCLs sind kompakte, kostengünstige Geräte, die bei Raumtemperatur eingesetzt werden können. Sie zeichnen sich durch schnelles Ansprechverhalten und hohe Empfindlichkeit aus. Die am EU-finanzierten Projekt "Artificial nanomaterials for short wavelength emission in the infrared" beteiligten Wissenschaftler arbeiteten an der Entwicklung neuer Nanomaterialien für einen zweikanaligen Dauerstrich-QCL für Wellenlängen unter 5 Mikrometern. Er soll im Bereich der Inneren Sicherheit zum Einsatz kommen. Die industrielle Entwicklung und Kommerzialisierung der im Rahmen des Answer-Projekts entwickelten Konzepte zum Einsatz neuer Nanomaterialien in QCLs hat nicht nur große Bedeutung für den Nachweis gefährlicher Substanzen, die bei Terrorangriffen oder in anderen Gefahrensituationen an öffentlichen Orten eingesetzt werden könnten, sondern könnte sich auch als hilfreich für den Nachweis von Umweltschadstoffen oder bei medizinisch oder rechtlich notwendigen Atemuntersuchungen herausstellen. Die Ergebnisse des Answer-Projekts sollten Europas Position in der QCL-Technologie stärken und sich positiv auf die europäische Wirtschaft auswirken. Außerdem werden sie zur Verbesserung der Gesundheit und der Sicherheit der europäischen Bürger beitragen.
