Tests erfolgreich

Lasersystem soll Sprengstoff von Weitem erkennen

(Bild: APA/EPA/Samir Talih)

Ein experimentelles Lasersystem kann Chemikalien aus mehreren Hundert Metern Entfernung unterscheiden. Es soll auf diese Weise künftig Sprengstoffe und andere gefährliche Verbindungen aus sicherer Distanz erkennen, was Sprengstoffkommandos ihre Arbeit enorm erleichtern würde.

In den "Proceedings" der US-Akademie der Wissenschaften berichten die Entwickler um Brett Hokr von der Texas A&M University, wie sie mit ihrem System verschiedene optisch und chemisch ähnliche weiße Pulver aus 400 Metern Entfernung identifizieren konnten.

Forscher nutzen Raman-Streuung aus
Die Forscher nutzen für ihr Ferndiagnosesystem einen Effekt namens Raman-Streuung, bei dem Licht an den Atomen oder Molekülen eines Materials gestreut wird und dabei je nach chemischer Beschaffenheit dieses Materials geringfügig seine Wellenlänge ändert.

Dieser Effekt ist seit Langem bekannt, aber nur sehr schwach: Lediglich etwa eins in zehn Milliarden Lichtteilchen wird auf diese Weise gestreut, sodass ein Nachweis dieser Lichtteilchen aus größerer Entfernung nahezu unmöglich ist.

Vor einigen Jahren haben Wissenschaftler jedoch entdeckt, dass sich bei einem Laserstrahl mit passenden Eigenschaften die Raman-Streuung deutlich verstärkt und selbst eine laserartige Form annehmen kann.

Identifikation aus einem Kilometer Distanz machbar
Durch dieses sogenannte Raman-Lasing entsteht ein sehr viel helleres Signal aus der Probe, das sich auch in größerer Entfernung noch nachweisen lässt. Das Team um Hokr nutzte diesen Effekt nun für ein Ferndiagnosesystem und schoss mit einem speziellen Laser auf verschiedene chemisch ähnliche weiße Pulver.

Aus 400 Metern Entfernung ließen sich so etwa Bariumsulfat (BaSO4), Natriumnitrat (NaNO3), Kaliumnitrat (KNO3) und Ammoniumnitrat (NH4NO3) zuverlässig auseinanderhalten, schreiben die Forscher. Unter Berücksichtigung verschiedener Optimierungsmöglichkeiten sollte demnach eine Identifikation aus bis zu einem Kilometer Distanz möglich werden.