Die RECENDT (Research Center for Non-Destructive Testing GmbH), ein Forschungsunternehmen aus Linz, hat ein Quanten-Fourier-Transform-Infrarot-Spektrometer (QFTIR) entwickelt, das hochpräzise chemische Analysen im mittleren Infrarot ermöglicht - ohne klassische Infrarot-Lichtquellen und ohne kryogen gekühlte Detektoren. Das System arbeitet mit verschränkten Photonenpaaren und detektiert nur im nahen Infrarot bzw. sichtbaren Bereich. Dadurch kann kostengünstige, siliziumbasierte Detektortechnologie eingesetzt werden.

Günstige Detektoren

Mit dem QFTIR nutzt RECENDT das Prinzip der "Metrologie mit nicht-detektierten Photonen": In einem Quanteninterferometer werden sogenannte Signal- und Idler-Photonen gemeinsam erzeugt. Die Probe wechselwirkt mit dem Idler-Photon im mittleren IR-Bereich, gemessen wird jedoch ausschließlich das Interferenzmuster der Signal-Photonen. Da diese beiden Photonen verschränkt sind, kann daraus das IR-Absorptionsspektrum der Probe rekonstruiert werden. Messungen erfolgen bei Raumtemperatur und mit sehr geringer Probenbelastung.

Geringe Belastung der Proben

Die auf die Probe einwirkende Leistung liegt im Pikowatt-Bereich. Damit eignet sich das QFTIR besonders für empfindliche Anwendungen, etwa in der Analyse sensibler Materialien, z. B. für Kunstobjekte, in der biomedizinischen Diagnostik sowie für Messungen in störempfindlichen industriellen Umgebungen. Erste Demonstrationen zeigen die präzise Erfassung von Molekularabsorptionsspektren, unter anderem an Polymerfolien.

Vielfältige Anwendungsmöglichkeiten

RECENDT sieht Einsatzmöglichkeiten in der industriellen Prozess- und Qualitätskontrolle, der Gasanalyse, der Rohstoff- und Abfallcharakterisierung für die Kreislaufwirtschaft sowie in der chemischen Bildgebung. In den nächsten Entwicklungsschritten sollen Miniaturisierung, Leistungssteigerung und der Ausbau zur chemischen Bildgebung vorangetrieben werden - unter anderem für die Mikroplastik-Analyse. Durch die Polarisationssensitivität sind künftig auch ellipsometrische Verfahren als Anwendungsfeld denkbar.

Die Entwicklung des QFTIR-Systems wurde mit dem oö. Landespreis für Innovation 2025 für radikale Innovationen ausgezeichnet.

Das Projekt wurde vom Land Oberösterreich im Rahmen des Projekts QUICK (Wi-2022-597365/18-Au) mitfinanziert.

Über RECENDT

Die Research Center for Non-Destructive Testing GmbH (RECENDT) entwickelt und realisiert Hightech-Lösungen für Materialcharakterisierung und zerstörungsfreie Werkstoffprüfung - von anwendungsorientierter Grundlagenforschung bis zur industrietauglichen Gerätetechnologie. Ein interdisziplinäres Team aus Physik, Chemie, Mechatronik und Ingenieurwissenschaften arbeitet an Innovationen für nationale und internationale Unternehmen.

RECENDT (Research Center for Non-Destructive Testing GmbH) mit Sitz in Linz ist ein Mitglied von PHOTONICS AUSTRIA - der österreichischen Plattform für Lichttechnologie.

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RECENDT GmbH
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