Clausthaler Veröffentlichung bei „Nature Reviews Methods Primers“

„Nature Reviews Methods Primers“ gehört mit einem Impact Factor von 56 zu den wissenschaftlichen Top-Journals. Darin werden wichtige Wissenschaftsfelder vorgestellt, denen die international führende Fachjournalgruppe „Nature“ auch zukünftig ein hohes Potenzial für Innovationen zuschreibt. Prof. Christian Rembe arbeitet seit 30 Jahren auf dem Gebiet der Laser-Doppler-Vibrometrie. Aus diesem Grund wurde der Forscher der TU Clausthal von „Nature Reviews Methods Primers“ eingeladen, gemeinsam mit von ihm ausgewählten Fachkolleginnen und -kollegen einen Artikel einzureichen. Nun ist der Beitrag erschienen.

„Das Angebot, in einem derart renommierten Journal einen Übersichtsartikel zu publizieren, unterstreicht eindrucksvoll die internationale Sichtbarkeit der Clausthaler Forschung“, sagt Universitätspräsidentin Dr.-Ing. Sylvia Schattauer. „Die Arbeiten von Christian Rembe und seinem Team zeigen, welche hohe Kompetenz wir an der TU Clausthal im Bereich der Informations- und Messtechnologien bündeln. Solche Spitzenforschung leistet zugleich einen wichtigen Beitrag zu unserem Leitthema Circular Economy, weil präzise, verlässliche Mess- und Analysetechnologien eine zentrale Voraussetzung für ressourcenschonende und nachhaltige Lösungen sind.“

Berührungslose Sensoren, die Schwingungen messen

Welche Technologie verbirgt sich hinter dem Begriff Laser-Doppler-Vibrometrie (LDV)? Gemeint sind berührungslose Sensoren, die Schwingungen mithilfe eines hochpräzisen Interferometers messen. Dabei wird ein Laserstrahl auf eine Probe gerichtet, und die Bewegung der Probe verändert die Phase des reflektierten Lichts. Diese Phasenänderung wird durch Lichtinterferenz analysiert und von einem Fotodetektor gemessen. In dem Artikel beschreiben die Forschenden detailliert die in der LDV eingesetzten Technologien, geben einen Einblick über die historische Entwicklung und zeigen das Potenzial für zukünftige Forschung auf. 

Die Arbeitsgruppe von Prof. Rembe am Clausthaler Institut für Elektrische Informationstechnik hat viele technologische Innovationen für die Laser-Doppler-Vibrometrie eingeführt, z. B. zur robusten Messung auf technisch rauen Oberflächen, zur Unterdrückung von atmosphärischen Störungen oder zur Messung bei hohen Schwingungsfrequenzen. Auch dank dieser Neuerungen kann die Technologie heute vielfältig eingesetzt werden. Die Anwendungen reichen von Schwingungsanalysen von Konstruktionen wie Autos und Flugzeugen über Infrastrukturüberwachungen anhand der Schwingung von Brücken und Gebäuden bis hin zur Kommunikation bei Tieren und Pflanzen, die sich über Schwingungen vollzieht. Auch in den Biowissenschaften wird die LDV-Technologie genutzt, um physiologische Schwingungen zu messen, etwa zur Untersuchung des Hörsystems.

Messmethodik, mit der aus dem Flugzeug nach Rohstofflagerstätten gesucht werden kann

Aktuell fließt die Forschung des Instituts zum Beispiel in das Projekt AeroQGrav ein. Es zielt darauf ab, die Technologien der Fluggravimetrie zu verbessern. In der Folge könnte dann mit dieser innovativen Messmethodik aus der Luft bzw. dem Flugzeug nach Rohstofflagerstätten gesucht werden. Gefördert wird das Verbundvorhaben, in dem ein Quantengravimeter in einem Flugzeug eingesetzt wird, vom Bundesforschungsministerium. In einem weiteren, von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geförderten Projekt wird die Laser-Doppler-Vibrometerie herangezogen, um an großen Konstruktionen wie Brücken und Türmen Messungen in Hinblick auf Materialversagen durchzuführen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Messungen mit etlichen Auslenkungssensoren eignen sich LDVs durch eine hohe Auflösung und einen geringen Montageaufwand deutlich besser.

Neben ihrer Forschung darf sich die Arbeitsgruppe über einen Superlativ freuen. Mit 2.6 Femtometer pro Wurzelhertz hält das Team aktuell den Auflösungsrekord für ein sogenanntes heterodynes Laser-Doppler-Vibrometer. „Auf dem Gebiet der Laser-Doppler-Vibrometrie findet an der TU Clausthal weltweit anerkannte Spitzenforschung statt, die nun durch die Anerkennung von Nature Reviews Methods Primers noch einmal an internationaler Aufmerksamkeit gewinnt“, so Prof. Rembe. 

Kontakt:
TU Clausthal
Pressesprecher
Christian Ernst
Telefon: +49 5323 72-3904
E-Mail: christian.ernst@tu-clausthal.de