Programmreport 2012 - DORIS - Bundesamt für Strahlenschutz
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Ergebnisse<br />
TB 08<br />
Thema<br />
Entwicklung und Anwendung von Verfahren zur Bestimmung der Exposition gegenüber <br />
nichtionisierender Strahlung mit Frequenzen im Terahertzbereich<br />
Subject<br />
Exposure to non-ionising radiation with frequencies in the terahertz range - development <br />
and application of methods<br />
Kennzeichen<br />
3610S80001<br />
Beginn<br />
01.05.2011<br />
Ende<br />
31.10.<strong>2012</strong><br />
Fördermittel<br />
EUR 174.692,-<br />
Forschungs- / Auftragnehmer<br />
Bergische Universität Wuppertal<br />
Projektleitung<br />
Prof. Dr. M. Clemens, <br />
Prof. Dr. U. Pfeiffer<br />
Fachbetreuung BfS<br />
D. Geschwentner / AG-SG1.2<br />
verantwortlich <strong>für</strong> den Text<br />
Dr. J. Streckert<br />
1. ZIELSETZUNG<br />
Ziel dieses Forschungsvorhabens war die Entwicklung und Anwendung von Verfahren zur Bestimmung der<br />
Exposition von Personen gegenüber nichtionisierender Strahlung im Frequenzbereich von 0,1 THz bis 10<br />
THz. Hierzu sollte einerseits das Eindringen elektromagnetischer Felder in den Körper im Hinblick auf eine<br />
geeignete Dosimetrie rechentechnisch simuliert werden, anderseits sollten praxistaugliche, messtechnische<br />
Verfahren untersucht werden.<br />
2. EINZELZIELSETZUNG<br />
- Literaturrecherche<br />
In einer Literaturrecherche sollte der aktuelle Stand von Wissenschaft und Technik aufgearbeitet werden.<br />
- Messverfahren<br />
Ziel dieses Arbeitspaketes ist es, basierend auf den Erkenntnissen aus der Literaturstudie zum möglichen Immissionspotenzial<br />
technischer THz-Anwendungen und zur Analyse von verfügbaren THz-Detektoren eine<br />
Empfehlung <strong>für</strong> praxistaugliche messtechnische Verfahren zur Bestimmung relevanter Immissionsparameter<br />
zu geben.<br />
- Numerische Dosimetrie<br />
Als Ergebnis dieses Arbeitspaketes wird angestrebt, anhand numerischer Simulationsrechnungen körperinnere<br />
elektrische Feldverteilungen und die zugehörigen Absorptionsprofile sowie die dadurch ausgelösten<br />
orts- und zeitabhängigen Temperaturerhöhungen zu bestimmen, um die Voraussetzungen <strong>für</strong> eine biologisch/medizinische<br />
Beurteilung der Exposition durch THz-Felder zu schaffen.<br />
3. METHODIK<br />
3.1 MESSVERFAHREN<br />
Anhand vertiefter Literaturanalysen wurden mögliche Immissionen von THz-Quellen abgeschätzt, die in praxisrelevanten<br />
Anwendungen auftreten würden. Zur Expositionsmessung wurde ein passender THz-CMOS<br />
(Complementary Metal Oxide Semiconductor)- Direktdetektor ausgewählt und an einer vorhandenen<br />
THz-Quelle erprobt. Der Detektor war mit einer 87x100 µm 2 On-Chip-Patch-Antenne ausgestattet. Die Vorteile<br />
dieses Ansatzes waren die hohe Empfindlichkeit des Detektors, niedrige Zeitkonstante und eine sehr<br />
kleine Detektorapertur, was die Bestimmung der Leistungsdichteverteilung ohne jegliche Annahmen über die<br />
Strahlform (z. B. die Strahlsymmetrie) ermöglichte.<br />
104 Ergebnisse der abgeschlossenen Forschungsvorhaben im Jahr <strong>2012</strong> - TB 08
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