Zerstörungsfreie Prüfung mit Mikrowellen

Mit Hilfe von Mikrowellen, also elektromagnetischen Wellen im Frequenzbereich zwischen ca. 1 GHz und 300 GHz, können die unterschiedlichsten nichtmetallischen Materialien und daraus hergestellte Bauteile zerstörungsfrei und berührungslos untersucht werden. Dies betrifft sowohl die Bestimmung von Materialeigenschaften (Dielektrizitätszahl, elektrische Leitfähigkeit und weitere damit korrelierte Eigenschaften) als auch die Detektion von Fehlern, z. B. Poren. Eine Bildgebung ist im Reflexions- oder Transmissionsmodus in der Weise möglich, dass das Prüfobjekt mit einer oder mehreren Mikrowellensensoren bzw. ihren Antennen abgerastert (gescannt) wird. Wird eine Antennengruppe (Array) eingesetzt, ist die Bildgebung in kurzer Zeit möglich.

Mit Hilfe der Techniken der Synthetischen Apertur, wie sie auch beim Radar und in der Ultraschallprüfung eingesetzt werden, lassen sich auch bei beträchtlichen Abständen zwischen Objekt und Antenne laterale Bildauflösungen von ca. ½ Wellenlänge erreichen. Bei sehr geringen Abständen zwischen dem Prüfobjekt und der Antenne (Nahfeld) können noch weitaus höhere Auflösungen erreicht werden (Mikrowellenmikroskopie).

Transmissionsanordnung
© Fraunhofer IZFP

Transmissionsanordnung

Abwasserrohr und Amplitudenbild des Rohres
© Fraunhofer IZFP

Abwasserrohr (links) und Amplitudenbild des Rohres