Millimeterwellenscanner - T-SENSE

Im Rahmen einer Forschungskooperation zwischen dem Fraunhofer FHR und dem Bereich Public Security der Firma Hübner GmbH & Co. KG wurde ein schneller und effizienter Millimeterwellenscanner zur Detektion von Briefbomben und illegalen Substanzen entwickelt. Damit kann erstmalig ein serienreifes, auf Millimeterwellen beruhendes Inspektionssystem für den Einsatz in Büros oder in Poststellen erworben werden.

Sicherheitstechnik
© Fraunhofer FHR

T-Sense verfügt über ein integriertes Fließband, eine verbesserte HF-Technik und leistungstärkere Softwareumgebung, um optimale Ergebnisse zu liefern. © Hübner GmbH & Co. KG

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Mit T-Sense wurde das SAMMI Konzept erfolgreich in ein serienfertiges Produkt überführt. SAMMI ist somit ein Paradebeispiel für die industrienahe Forschung am Fraunhofer FHR. © Fraunhofer FHR/Bellhäuser

So konnte die vom Fraunhofer FHR entwickelte SAMMI (Stand Alone MilliMeter wave Imager) zu einem universell einsetzbaren Sicherheitsscanner für die Büroumgebung weiterentwickelt werden. Ursprünglich als Scanner für industrielle Anwendungen entworfen, ergeben sich für diese Technologie völlig neue Perspektiven: Aufgrund seines geringen Gewichts, seiner kompakten Bauform und seiner intuitiven Bedienoberfläche eignet sich der Scanner insbesondere für den Einsatz in einer Büroumgebung. Er richtet sich dabei an gefährdete Personen aus den Bereichen Industrie und Politik, die sich vor Briefbomben schützen möchten.

Die Firma Hübner GmbH & Co. KG vermarktet dabei die Neuentwicklung unter dem Produktnamen T-Sense als kommerzielles Produkt. Wie bei SAMMI ist das Herzstück von T-SENSE eine einzelne Sender–Detektoreinheit mit 78 GHz, die in einer Kreisbewegung den zu untersuchenden Brief scannt. Durch seine neu integrierte Fließbandzuführung kann nun auch eine größere Anzahl von Briefen bewältigt werden. In der Büroausführung können zwischen 200 und 600 Postsendungen pro Stunde geprüft werden. Die Ergebnisse werden dem Bediener in Echtzeit zur Verfügung gestellt. Geschwindigkeit und Auflösung lassen sich individuell einstellen. Bei Bedarf kann die Messung unterbrochen werden und eine verdächtige Briefsendung noch einmal erneut mit höherer Auflösung analysiert werden.

Dem Nutzer wird ein umfangreiches Portfolio an Tools zur Bildverbesserung und -optimierung zur Verfügung gestellt. Dem Bediener des T-SENSE steht direkt auf der Oberfläche der Steuersoftware eine Vielzahl von Einstellungen zur Optimierung des Bildes, Anpassung der Helligkeit und Farbskala, zum „phase unwrapping“ oder Erhöhung des Kontrastes zur Verfügung. Die Software leitet auch den ungeübten Nutzer sicher durch die verschiedenen Optimierungsschritte, während im Expertenmodus eine Vielzahl individueller Einstellungen für den geübten Bediener angeboten werden.

Wie bei SAMMI wird für den T-SENSE eine Nahfeldsonde zur Abtastung eingesetzt, wodurch ein optimaler Kompromiss zwischen Auflösung, Kosten und Frequenzauswahl getroffen werden konnte. Die Messung erfolgt in Transmission, wobei die Phase und Amplitude des transmittierten Signals bestimmt werden. Gerade die Phasenmessung erlaubt die Detektion geringster Abweichungen. So lassen sich bei einer Briefbombe nicht nur die metallischen Strukturen visualisieren, sondern auch nichtmetallische Bestandteile wie z.B. Sprengstoff oder andere illegale Substanzen. Das volle Potenzial entwickelt der T-SENSE aber erst in Kombination mit einer weiteren Fraunhofer-Entwicklung, dem T-Cognition. Hierbei handelt es sich einen spektroskopischen Scanner des Fraunhofer IPM, mit dem illegale Substanzen in Briefen exakt bestimmt werden können. Die Leistungsfähigkeit liegt im Zusammenspiel der beiden Systeme: Der T-Cognition erlaubt hochpräzise Analysen von Substanzen in geschlossenen Briefen, während der T-SENSE aufgrund seiner schnellen Messgeschwindigkeit für einen hohen Durchsatz an Briefen sorgt und die Voruntersuchungen durchführt. Illegale Substanzen wie beispielsweise Drogen können aufgespürt werden, ohne dass die Postsendung geöffnet werden muss.

Aber auch im Bereich der industriellen Qualitätssicherung ergeben sich durch die Verbesserungen und erhöhten Durchsatzraten völlig neue Möglichkeiten. Durch seine offenen Schnittstellen und den direkten Zugriff auf die Rohdaten können jederzeit kundenspezifische Algorithmen und Verfahren in die Auswertung eingebunden werden. Dieses macht SAMMI nicht nur für industrielle Anwendungen zu einem geeigneten Messmittel, sondern es stellt eine ideale Forschungsplattform für die Entwicklung eigener Verfahren dar.