WO2015027994A1 - Messvorrichtung für reflexionsmessungen an prüfobjekten sowie verfahren zur messung von an prüfobjekten reflektierter strahlung - Google Patents

Messvorrichtung für reflexionsmessungen an prüfobjekten sowie verfahren zur messung von an prüfobjekten reflektierter strahlung Download PDF

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test object
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Thomas Hochrein
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    • G01N2291/02854—Length, thickness

Definitions

  • the invention relates to a measuring device for reflection measurements on test objects according to the preamble of claim 1.
  • the invention further relates to a method for measuring radiation reflected on test objects.
  • the radiation used for the measurement is in particular terahertz radiation.
  • Reflection measurements on test objects are performed, for example, to determine the wall thickness of the test objects. Reflection measurements have the advantage over transmission measurements that the test object only has to be accessible on one side.
  • a disadvantage of reflectance measurements is the low signal-to-noise ratio, since, for example, in measurements on test objects made of plastics, the reflectance is lower than the transmittance.
  • the receiver In order to obtain the best possible signal quality of the measured radiation, the receiver is formed separately from the transmitter.
  • a measuring device for reflection measurements is known in which between a terahertz transmitter and the test object and between the test object and a terahertz receiver, a dielectric body is arranged to improve the signal quality.
  • a disadvantage of the known measuring device is that it is less flexible and complicated in construction.
  • the invention is therefore an object of the invention to provide a measuring device for reflection measurements on test objects, which is simple and flexible and adapted to the test object.
  • This object is achieved by a measuring device having the features of claim 1. Because at least two of the elements from the group of first collimating element, first focusing element, second collimating element and second focusing element are formed separately from one another, the measuring device can be constructed in a simple and flexible manner and to the test object or the available installation space be adjusted. Individual elements can be changed in a simple manner and depending on the test object, so that the signal quality and / or the required installation space can be optimized.
  • the transmitter and the receiver are designed separately, so that the receiver is optimally adaptable to the reflected radiation and optimum signal quality of the measured radiation is achieved.
  • the emitted radiation and / or reflected radiation has in particular a frequency in the range from 0.01 THz to 50 THz, in particular from 0.05 THz to 20 THz, and in particular from 0.1 THz to 5 THz.
  • a measuring device enables a comparatively compact construction. Due to the fact that the transmitter and the receiver are arranged one after the other along the direction of radiation, ie along an optical axis, the transmitter and the receiver can be arranged overlapping. As a result, a compact structure is achieved. In particular, the first collimating element and the second focusing element are formed separately from each other. As a result, the first collimating element and the second focusing element can be arranged offset along the radiation direction and / or be formed with a different focal length.
  • a measuring device ensures a compact construction. Since the transmitter and the receiver have an overlapping region along the radiation direction, ie are arranged successively and overlapping along the radiation direction, the dimension transverse to the radiation direction can be minimized.
  • a measuring device enables easy production and a flexible structure.
  • a measuring device ensures in a simple manner the arrangement of the first collimating element and the second focusing element as a function of the arrangement of the transmitter and / or receiver and / or a test object holder.
  • a measuring device according to claim 6 enables in a simple manner an alignment or parallel alignment of the emitted radiation and / or a focusing of the reflected radiation.
  • the respective lens is preferably convex, in particular biconvex or plano-convex.
  • a measuring device according to claim 7 ensures a high signal quality.
  • the first collimating element and / or the second focusing element as a mirror, signal losses or reflection losses are avoided.
  • mirrors enable a space-saving design of the measuring equipment which can be adapted to the given installation space. contraption. Due to the parabolic design, alignment, in particular parallel alignment of the emitted radiation and / or focusing of the reflected radiation is made possible. In addition, mirrors allow redirecting the radiation.
  • a measuring device allows an arrangement of the first focusing element and / or the second collimating element independently of the arrangement of the first collimating element and the second focusing element. This allows for optimal adaptation to the test object and the available room.
  • a measuring device ensures a simple structure. Since the first focusing element and the second collimation element are arranged in the beam path in front of the test object and after the test obj ect, they can be formed in one piece in a simple manner. This also allows a simple and accurate arrangement or adjustment.
  • a measuring device makes it possible in a simple manner to focus the emitted radiation on the test object and / or to align or parallelize the radiation reflected by the test object.
  • the first focusing element and / or the second collimation element are formed as a convex lens.
  • the respective lens is in particular biconvex or plano-convex.
  • the first focusing element and the second collimation element are integrally formed.
  • a measuring device enables in a simple manner focusing of the emitted radiation on the test object and / or a Aligning or parallelizing the radiation reflected by the test object.
  • the first focusing element and the second limiting element are preferably designed as a parabolic mirror.
  • the first focusing element and the second collimation element are preferably formed integrally. As a result, reflection losses are avoided, so that a high signal quality is ensured.
  • the mirrors or the mirror allow redirecting the radiation.
  • a measuring device allows an adaptation of the structure of the existing space.
  • the deflecting element is designed in particular as a mirror. This allows a lossless deflection of the emitted and / or the reflected radiation.
  • the deflecting element is preferably arranged between the test object or a test object holder and the first focusing element and / or the second collimating element.
  • a measuring device enables a simple and flexible adaptation of the structure to the test object.
  • a measuring device ensures a simple structure.
  • the gas or the air in particular has a refractive index which is smaller than the refractive index of the first collimating element and / or the first focusing element and / or the second collimating element and / or the second focusing element.
  • a further object of the invention is to provide a method for measuring radiation reflected at test objects, which enables a simple and flexible reflection measurement adapted to the test object.
  • This object is achieved by a method having the features of claim 15.
  • the advantages of the method according to the invention correspond to the already described advantages of the measuring device according to the invention.
  • the method can be developed in particular also with the features of claims 2 to 14.
  • the inventive method is used in particular for determining a wall thickness of the test object.
  • the test object is formed in particular from a plastic material.
  • the emitted radiation and / or the reflected radiation has in particular a frequency in the range from 0.01 THz to 50 THz, in particular from 0.05 THz to 20 THz, and in particular from 0.1 THz to 5 THz.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a measuring device for reflection measurements on test objects with lenses for aligning and focusing the emitted and reflected radiation according to a first embodiment
  • FIG. 2 is a schematic representation of a measuring device with an overlapping arranged transmitter and receiver according to a second embodiment
  • FIG. 3 is a schematic representation of a measuring device with a deflection element according to a third embodiment
  • FIG. 4 shows a schematic representation of a measuring device with a mirror for focusing the emitted radiation and for aligning the reflected radiation according to a fourth exemplary embodiment
  • FIG. 5 shows a schematic representation of a measuring device with mirrors for focusing and aligning the radiation according to a fifth exemplary embodiment.
  • a measuring device 1 is used for carrying out reflection measurements on a test object 2.
  • the measuring device 1 has a transmitter 3 which has radiation with a frequency in the range from 0.01 THz to 50 THz, in particular from 0.05 THz to 20 THz, and in particular emitted from 0.1 THz to 5 THz.
  • the transmitter 3 or the transmitting antenna is designed in a conventional manner and emits the radiation in a cone-shaped manner in a radiation direction 4.
  • the emitted radiation is shown in FIG. 1 denoted by S.
  • the radiation direction 4 defines an optical axis of the transmitter 3.
  • the transmitter 3 is followed by a first Kollimations- element 5 in the radiation direction 4.
  • the first collimating element 5 is designed as a convex lens.
  • the convex lens 5 is arranged concentrically to the optical axis of the transmitter 3 and the radiation cone of the emitted radiation S.
  • the first collimation element 5 is used for aligning or parallelizing the emitted radiation S.
  • the first collimating element 5 is followed by a first focusing element 6 in the radiation direction 4.
  • the first focusing element 6 is integrally formed with a second collimating element 7.
  • the first focusing element 6 and the second collimation element 7 are designed as a convex lens, which is arranged concentrically to an optical axis A of the measuring device 1.
  • the first focusing element 6 that is to say a first half of the convex lens
  • the emitted radiation S is focused onto a focal point F on a surface of the test object 2.
  • the test object 2 is held by means of a test object holder 8, which is displaceable along the optical axis A relative to the first focusing element 6 and the second collimating element 7.
  • the second collimating element 7, that is to say a second half of the convex lens, is arranged downstream of the test object 2 in a reflection direction 9.
  • the reflection direction 9 runs opposite to the radiation direction 4.
  • the reflected radiation is denoted by R below.
  • the second collimation element 7 is used for aligning or paralleling the reflected radiation R.
  • the second collimating element 7 is followed in the reflection direction 9 by a second focusing element 10, which focuses the reflected radiation R onto a receiver 11.
  • the reflection direction 9 defines an optical axis of the receiver 11 and the receiving antenna, respectively.
  • the second focusing element 10 is formed as a convex lens, which is arranged concentrically to the optical axis of the receiver 11.
  • the second focusing element 10 focuses the reflected radiation R onto a focal point D of the receiver 11.
  • the receiver 11 serves to detect the radiation R reflected at the test object 2.
  • the reflected radiation R has a frequency Range from 0.01 THz to 50 THz, in particular of
  • the transmitter 3 and the receiver 11 and the elements 5 and 10 as well as 6 and 7 are arranged symmetrically relative to the optical axis A.
  • the transmitter 3 and the receiver 11 and the first collimating element 5 and the second focusing element 10 are aligned along the radiation direction 4 and the reflection direction 9 to each other, and in particular not offset from one another.
  • the first collimating element 5 and the second focusing element 10 are formed separately from each other and separately from the first focusing element 6 and the second collimating element 7, respectively.
  • the elements 5, 10 and 6 or 7 can be arranged in a simple and flexible manner relative to the transmitter 3 and / or the receiver 11 and / or the test object holder 8.
  • the first focusing element 6 and / or the second collimation element 7 is preferably displaceable relative to the first collimating element 5 and / or the second focusing element 10.
  • the space between the transmitter 3 and the first collimating element 5 and / or the space between the first collimating element 5 and the first focusing element 6 and / or the space between the first focusing element 6 and the test object Holder 8 or the test object 2 and / or the space between the test object holder 8 or the test object 2 and the second collimating element 7 and / or the space between the second collimating element 7 and the second focusing element 10 and / or the space between the second focusing element 10 and the receiver 1 1 is filled with a gas G, preferably with air.
  • a gas G preferably with air.
  • the operation of the measuring device 1 is as follows:
  • the transmitter 3 emits the radiation S at a frequency in the terahertz range.
  • the radiation S is emitted conically.
  • the first collimating element 5 aligns the emitted radiation S parallel to the optical axis A.
  • the collimated radiation S is subsequently focused on the focal point or focal point F by the first focusing element 6.
  • the focal point F lies in particular on the surface of the test object 2.
  • the test object 2 has been correspondingly positioned by means of the displaceable test object holder 8.
  • the radiation R reflected on the test object 2 is in turn aligned parallel to the optical axis A by means of the second collimation element 7.
  • the collimated reflected radiation R is then focused by means of the second focusing element 10 onto the focal point D of the receiver 11.
  • the radiation R detected by the receiver 11 is evaluated by means of the control device 12.
  • the transmitter 3 or the transmitting antenna and the receiver 11 or the receiving antenna are aligned in parallel, but with an offset to the optical axis A.
  • the emitted radiation S is collimated centrally by the first lens 5 to the optical axis 4 of the transmitter 3 and by means of the lens 6 or 7, which is arranged centrally to the optical axis A, focused on the surface of the test object 2.
  • the test object 2 is located in the focal point F of the lens 6 or 7.
  • the radiation R reflected in the region of the focal point F is again collimated by the lens 6 or 7 and focused onto the receiver 11 by means of the lens 10.
  • the surface of the test object 2 is preferably oriented vertically in the focal point F, so that as much reflected radiation R as possible is reflected in the direction of the receiver 11.
  • the test object 2 is designed in particular as a plastic component, for example as a plastic pipe.
  • a wall thickness B of the inspection object 2 can be detected from the reflected radiation R.
  • the structure of the measuring device 1 is relatively compact and can be flexibly adapted to the available space.
  • the reflection losses at the interfaces of the collimation elements 5 and 7 and the Focusing elements 6 and 10 are small, which provides a comparatively good signal-to-noise ratio.
  • the reflected radiation R can be evaluated in an optimal manner.
  • the transmitter 3 and the first collimating element 5 along the radiation direction 4 and the optical axis A is arranged offset to the receiver 11 and the second focusing element 10.
  • the transmitter 3 and the receiver 11 are arranged overlapping and have an overlap region x.
  • the measuring device 1 has a deflecting element 13 which is arranged between the first focusing element 6 and the test object 2 or the test object holder 8 and the test object 2 or the test object holder 8 and the second collimation element 7 is arranged in the beam path.
  • the space between the first focusing element 6 and the second collimating element 7 and the deflecting element 13 and between the deflecting element 13 and the test object holder 8 is filled with a gas G, in particular with air, in accordance with the preceding embodiments ,
  • the deflecting element 13 is designed as a mirror, which is particularly flat.
  • deflecting element 13 is an arrangement of the test object 2 spaced or transversely to the optical axis A allows.
  • the measuring device 1 is thus easily and flexibly adaptable to the test object 2 or a predetermined space.
  • the first focusing element 6 and the second collimation element 7 are integrally formed as a mirror.
  • the mirror is parabolically shaped so that the emitted radiation S is focused and the reflected radiation R is collimated.
  • the mirror 6 or 7 also deflects the emitted radiation S or the reflected radiation R and accordingly acts as a deflection element.
  • the space between the mirror 6 or 7 and the test object 2 or the test object holder 8 is filled according to the preceding exemplary embodiments with a gas G, in particular with air.
  • a gas G in particular with air.
  • the first collimating element 5 and the second focusing element 10 are formed separately as a mirror.
  • the mirrors 5, 10 are in particular parabolically shaped so that the radiation S emitted in the radiation direction 4 is deflected parallel and transversely, in particular perpendicular to the radiation direction 4 and the collimated reflected radiation R is focused and deflected in the reflection direction 9 to the receiver 11.
  • the first focusing element 6 and the second Collimating element 7 are integrally formed according to the fourth embodiment as a parabolic mirror.
  • the measuring device 1 has a compact construction.
  • the test object holder 8 or the test object 2 can be arranged in the reflection direction 9 after the transmitter 3 and the receiver 11, since due to the mirrors 5, 6, 7 and 10, the emitted radiation S and the reflected radiation R respectively deflected, in particular by 180 ° is deflected.
  • the space between the mirrors 5, 6, 7 and 10 and the test object holder 8 or the test object 2 is filled according to the preceding embodiments with a gas G, in particular with air.
  • a gas G in particular with air.
  • the measuring device 1 can also be operated with electromagnetic waves in other frequency ranges or with other types of waves, for example with ultrasonic waves.

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Abstract

Eine Messvorrichtung (1) für Reflexionsmessungen an Prüfobjekten (2) umfasst einen Sender (3) zum emittieren von Strahlung (S), ein erstes Kollimations-Element (5) zum Ausrichten der emittierten Strahlung (S), ein erstes Fokussier-Element (6) zum Fokussieren der emittierten Strahlung (S) relativ zu dem Prüfobjekt (2), einen Empfänger (11) zum Detektieren einer am Prüfobjekt (2) reflektierten Strahlung (R), ein zweites Kollimations-Element (7) zum Ausrichten der reflektierten Strahlung (R) und ein zweites Fokussier-Element (10) zum Fokussieren der reflektierten Strahlung (R) relativ zu dem Empfänger (11). Mindestens zwei der Elemente (5, 6, 7, 10) sind separat voneinander ausgebildet. Hierdurch wird ein einfacher und flexibler Aufbau der Messvorrichtung (1) erzielt, der an das Prüfobjekt (2) anpassbar ist.

Description

Messvorrichtung für Reflexionsmessungen an Prüfobjekten sowie Verfahren zur Messung von an Prüfobjekten reflektierter Strahlung
Die Erfindung betrifft eine Messvorrichtung für Reflexionsmessungen an Prüf Objekten gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Messung von an Prüfobjekten reflektierter Strahlung. Bei der zur Messung eingesetzten Strahlung handelt es sich insbesondere um Terahertz- Strahlung. Reflexionsmessungen an Prüf Objekten werden beispielsweise durchgeführt, um die Wanddicke der Prüfobjekte zu ermitteln. Reflexionsmessungen weisen gegenüber Transmissionsmessungen den Vorteil auf, dass das Prüfobjekt nur an einer Seite zugänglich sein muss. Nachteilig bei Reflexionsmessungen ist jedoch das geringe Signal-zu-Rausch- Verhältnis, da bei- spiels weise bei Messungen an Prüf Objekten aus Kunststoffen der Reflexionsgrad geringer als der Transmissionsgrad ist.
Um eine möglichst gute Signalqualität der gemessenen Strahlung zu erhalten, wird der Empfänger getrennt von dem Sender ausgebildet. Aus der US 2004/095147 AI ist beispielsweise eine Messvorrichtung für Reflexions- messungen bekannt, bei der zwischen einem Terahertz- Sender und dem Prüf objekt sowie zwischen dem Prüfobjekt und einem Terahertz- Empfänger ein dielektrischer Körper angeordnet ist, um die Signalqualität zu verbessern. Nachteilig bei der bekannten Messvorrichtung ist, dass diese im Aufbau wenig flexibel und kompliziert ist.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Messvorrichtung für Reflexionsmessungen an Prüfobjekten zu schaffen, die einfach und flexibel aufgebaut und an das Prüf objekt anpassbar ist. Diese Aufgabe wird durch eine Messvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dadurch, dass mindestens zwei der Elemente aus der Gruppe erstes Kollimations-Element, erstes Fokussier-Element, zweites Kollimations-Element und zweites Fokussier-Element separat voneinander ausgebildet sind, kann die Messvorrichtung einfach und flexibel aufgebaut und an das Prüfobjekt bzw. den vorhandenen Bauraum angepasst werden. Einzelne Elemente können in einfacher Weise und in Abhängigkeit des Prüfobjekts geändert werden, sodass die Signalqualität und/oder der erfor- derliche Bauraum optimiert werden können. Der Sender und der Empfänger sind separat ausgebildet, sodass der Empfänger optimal an die reflektierte Strahlung anpassbar ist und eine optimale Signalqualität der gemessenen Strahlung erzielt wird. Die emittierte Strahlung und/oder reflektierte Strahlung weist insbesondere eine Frequenz im Bereich von 0,01 THz bis 50 THz, insbesondere von 0,05 THz bis 20 THz, und insbesondere von 0,1 THz bis 5 THz auf.
Eine Messvorrichtung nach Anspruch 2 ermöglicht einen vergleichsweise kompakten Aufbau. Dadurch, dass der Sender und der Empfänger entlang der Strahlungsrichtung, also entlang einer optischen Achse, nacheinander bzw. hintereinander angeordnet sind, können Sender und Empfänger überlappend angeordnet werden. Hierdurch wird ein kompakter Aufbau erzielt. Insbesondere sind auch das erste Kollimations-Element und das zweite Fokussier-Element separat voneinander ausgebildet. Hierdurch können das erste Kollimations-Element und das zweite Fokussier-Element entlang der Strahlungsrichtung versetzt angeordnet sein und/oder mit unterschiedlicher Brennweite ausgebildet sein. Eine Mess Vorrichtung nach Anspruch 3 gewährleistet einen kompakten Aufbau. Dadurch, dass der Sender und der Empfänger entlang der Strahlungsrichtung einen Überlappungsbereich aufweisen, also entlang der Strahlungsrichtung nacheinander und überlappend angeordnet sind, kann die Abmessung quer zu der Strahlungsrichtung minimiert werden.
Eine Messvorrichtung nach Anspruch 4 ermöglicht eine einfache Herstellung und einen flexiblen Aufbau. Dadurch, dass das erste Kollimations- Element und das zweite Fokussier-Element separat voneinander ausgebil- det sind, können diese in einfacher und bedarfsgerechter Weise ausgewählt bzw. hergestellt werden. Insbesondere kann deren Anordnung unabhängig voneinander an die Anordnung und/oder Ausbildung des Senders und/oder Empfängers sowie eines Prüfobjekt-Halters angepasst werden. Eine Messvorrichtung nach Anspruch 5 gewährleistet auf einfache Weise die Anordnung des ersten Kollimations-Elements und des zweiten Fokus- sier-Elements in Abhängigkeit der Anordnung des Senders und/oder Empfängers und/oder eines Prüfobjekt-Halters. Eine Messvorrichtung nach Anspruch 6 ermöglicht auf einfache Weise ein Ausrichten bzw. Parallelrichten der emittierten Strahlung und/oder ein Fokussieren der reflektierten Strahlung. Die jeweilige Linse ist vorzugsweise konvex ausgebildet, insbesondere bikonvex oder plankonvex. Eine Messvorrichtung nach Anspruch 7 gewährleistet eine hohe Signalqualität. Durch die Ausbildung des ersten Kollimations-Elements und/oder des zweiten Fokussier-Elements als Spiegel werden Signalverluste bzw. Refle- xionsverluste vermieden. Darüber hinaus ermöglichen Spiegel einen platzsparenden und an den gegebenen Bauraum anpassbaren Aufbau der Mess- vorrichtung. Durch die parabolische Ausbildung wird ein Ausrichten, insbesondere Parallelrichten der emittierten Strahlung und/oder ein Fokussieren der reflektierten Strahlung ermöglicht. Zudem ermöglichen Spiegel ein Umlenken der Strahlung.
Eine Messvorrichtung nach Anspruch 8 ermöglicht eine Anordnung des ersten Fokussier-Elements und/oder des zweiten Kollimations-Elements unabhängig von der Anordnung des ersten Kollimations-Elements und des zweiten Fokussier-Elements. Hierdurch ist eine optimale Anpassung an das Prüf obj ekt und den vorhandenen B auraum möglich .
Eine Messvorrichtung nach Anspruch 9 gewährleistet einen einfachen Aufbau. Da das erste Fokussier-Element und das zweite Kollimations- Element im Strahlengang vor dem Prüfobjekt und nach dem Prüf obj ekt angeordnet sind, können diese in einfacher Weise einteilig ausgebildet sein. Hierdurch wird zudem eine einfache und genaue Anordnung bzw. Justierung ermöglicht.
Eine Messvorrichtung nach Anspruch 10 ermöglicht auf einfache Weise ein Fokussieren der emittierten Strahlung auf das Prüfobjekt und/oder ein Ausrichten bzw. Parallelrichten der von dem Prüfobjekt reflektierten Strahlung. Vorzugsweise sind das erste Fokussier-Element und/oder das zweite Kollimations-Element als konvexe Linse ausgebildet. Die jeweilige Linse ist insbesondere bikonvex oder plankonvex ausgebildet. Vorzugsweise sind das erste Fokussier-Element und das zweite Kollimations-Element einteilig ausgebildet.
Eine Messvorrichtung nach Anspruch 11 ermöglicht auf einfache Weise ein Fokussieren der emittierten Strahlung auf das Prüfobjekt und/oder ein Ausrichten bzw. Parallelrichten der von dem Prüfobjekt reflektierten Strahlung. Vorzugsweise sind das erste Fokussier-Element und das zweite Kol- limations-Element als parabolischer Spiegel ausgebildet. Das erste Fokussier-Element und das zweite Kollimations-Element sind vorzugsweise ein- teilig ausgebildet. Hierdurch werden Reflexionsverluste vermieden, sodass eine hohe Signalqualität gewährleistet ist. Zudem ermöglichen die Spiegel bzw. der Spiegel ein Umlenken der Strahlung.
Eine Messvorrichtung nach Anspruch 12 ermöglicht eine Anpassung des Aufbaus an den vorhandenen Bauraum. Das Umlenk-Element ist insbesondere als Spiegel ausgebildet. Hierdurch wird eine verlustfreie Umlenkung der emittierten und/oder der reflektierten Strahlung ermöglicht. Das Umlenk-Element ist vorzugsweise zwischen dem Prüfobjekt bzw. einem Prüfobjekt-Halter und dem ersten Fokussier-Element und/oder dem zweiten Kollimations-Element angeordnet.
Eine Messvorrichtung nach Anspruch 13 ermöglicht eine einfache und flexible Anpassung des Aufbaus an das Prüfobjekt. Dadurch, dass das erste Fokussier-Element und/oder das zweite Kollimations-Element relativ zu einem Prüfobjekt-Halter und/oder dem ersten Kollimations-Element und/oder dem zweiten Fokussier-Element verlagerbar ist, ist der Aufbau in einfacher Weise an in Form und/oder Größe unterschiedliche Prüfobjekte anpassbar. Eine Messvorrichtung nach Anspruch 14 gewährleistet einen einfachen Aufbau. Das Gas bzw. die Luft weist insbesondere einen Brechungsindex auf, der kleiner als der Brechungsindex des ersten Kollimations-Elements und/oder des ersten Fokussier-Elements und/oder des zweiten Kollimations-Elements und/oder des zweiten Fokussier-Elements ist. Insbesondere ist zwischen dem ersten Fokussier-Element und einem Prüfobjekt-Halter sowie zwischen dem Prüfobjekt-Halter und dem zweiten Kollimations- Element im Strahlengang ein Gas, insbesondere Luft, angeordnet. Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Messung von an Prüf Objekten reflektierter Strahlung zu schaffen, das eine einfache und flexible sowie an das Prüfobjekt angepasste Reflexionsmessung ermöglicht. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst. Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens entsprechen den bereits beschriebenen Vorteilen der erfindungsgemäßen Messvorrichtung. Das Verfahren kann insbesondere auch mit den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 14 weitergebildet werden. Das erfindungsgemäße Verfahren dient insbesondere zur Ermittlung einer Wanddicke des Prüfobjekts. Das Prüfobjekt ist insbesondere aus einem Kunststoffmaterial ausgebildet. Die emittierte Strahlung und/oder die reflektierte Strahlung weist insbesondere eine Frequenz im Bereich von 0,01 THz bis 50 THz, insbesondere von 0,05 THz bis 20 THz, und insbesondere von 0, 1 THz bis 5 THz auf.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Messvorrichtung für Reflexionsmessungen an Prüf Objekten mit Linsen zum Ausrichten und Fokussieren der emittierten und reflektierten Strahlung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Messvorrichtung mit einem überlappend angeordneten Sender und Empfänger gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Messvorrichtung mit einem Umlenk-Element gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel,
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Messvorrichtung mit einem Spiegel zum Fokussieren der emittierten Strahlung und zum Ausrichten der reflektierten Strahlung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel, und
Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Messvorrichtung mit Spiegeln zum Fokussieren und Ausrichten der Strahlung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel.
Nachfolgend ist anhand von Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Eine Messvorrichtung 1 dient zur Durchführung von Reflexionsmessungen an einem Prüfobjekt 2. Hierzu weist die Messvorrichtung 1 einen Sender 3 auf, der Strahlung mit einer Frequenz im Bereich von 0,01 THz bis 50 THz, insbesondere von 0,05 THz bis 20 THz, und insbesondere von 0,1 THz bis 5 THz emittiert. Der Sender 3 bzw. die Sendeantenne ist in üblicher Weise ausgebildet und emittiert die Strahlung kegelförmig in einer Strahlungsrichtung 4. Die emittierte Strahlung ist in Fig. 1 mit S bezeichnet. Die Strahlungsrichtung 4 definiert eine optische Achse des Senders 3.
Dem Sender 3 ist in der Strahlungsrichtung 4 ein erstes Kollimations- Element 5 nachgeordnet. Das erste Kollimations-Element 5 ist als konvexe Linse ausgebildet. Die konvexe Linse 5 ist konzentrisch zu der optischen Achse des Senders 3 bzw. des Strahlungskegels der emittierten Strahlung S angeordnet. Das erste Kollimations-Element 5 dient zum Ausrichten bzw. Parallelrichten der emittierten Strahlung S.
Dem ersten Kollimations-Element 5 ist in der Strahlungsrichtung 4 ein erstes Fokussier-Element 6 nachgeordnet. Das erste Fokussier-Element 6 ist einteilig mit einem zweiten Kollimations-Element 7 ausgebildet. Das erste Fokussier-Element 6 und das zweite Kollimations-Element 7 sind als kon- vexe Linse ausgebildet, die konzentrisch zu einer optischen Achse A der Messvorrichtung 1 angeordnet ist. Mittels des ersten Fokussier-Elements 6, also einer ersten Hälfte der konvexen Linse, wird die emittierte Strahlung S auf einen Fokuspunkt F an einer Oberfläche des Prüfobjekts 2 fokussiert. Hierzu ist das Prüfobjekt 2 mittels eines Prüfobjekt-Halter 8 gehalten, der entlang der optischen Achse A relativ zu dem ersten Fokussier-Element 6 und dem zweiten Kollimations-Element 7 verlagerbar ist.
Das zweite Kollimations-Element 7, also eine zweite Hälfte der konvexen Linse, ist dem Prüfobjekt 2 in einer Reflexionsrichtung 9 nachgeordnet. Die Reflexionsrichtung 9 verläuft entgegengesetzt zu der Strahlungsrichtung 4. Die reflektierte Strahlung wird nachfolgend mit R bezeichnet. Das zweite Kollimations-Element 7 dient zum Ausrichten bzw. Parallelrichten der reflektierten Strahlung R. Dem zweiten Kollimations-Element 7 ist in der Reflexionsrichtung 9 ein zweites Fokussier-Element 10 nachgeordnet, das die reflektierte Strahlung R auf einen Empfänger 11 fokussiert. Die Reflexionsrichtung 9 definiert eine optische Achse des Empfängers 11 bzw. der Empfangsantenne. Das zweite Fokussier-Element 10 ist als konvexe Linse ausgebildet, die konzentrisch zu der optischen Achse des Empfangers 11 angeordnet ist. Zum Detektieren der reflektierten Strahlung R fokussiert das zweite Fokussier- Element 10 die reflektierte Strahlung R auf einen Fokuspunkt D des Empfängers 11. Der Empfänger 11 dient zum Detektieren der an dem Prüfob- jekt 2 reflektierten Strahlung R. Die reflektierte Strahlung R weist eine Frequenz im Bereich von 0,01 THz bis 50 THz, insbesondere von
0,05 THz bis 20 THz, und insbesondere von 0,1 THz bis 5 THz auf.
Der Sender 3 und der Empfänger 11 sowie die Elemente 5 und 10 sowie 6 und 7 sind relativ zu der optischen Achse A symmetrisch angeordnet. Der Sender 3 und der Empfänger 11 sowie das erste Kollimations-Element 5 und das zweite Fokussier-Element 10 sind entlang der Strahlungsrichtung 4 bzw. der Reflexionsrichtung 9 zueinander ausgerichtet, und insbesondere nicht versetzt zueinander angeordnet.
Das erste Kollimations-Element 5 und das zweite Fokussier-Element 10 sind separat voneinander und separat von dem ersten Fokussier-Element 6 bzw. dem zweiten Kollimations-Element 7 ausgebildet. Hierdurch können die Elemente 5, 10 und 6 bzw. 7 in einfacher und flexibler Weise relativ zu dem Sender 3 und/oder dem Empfänger 11 und/oder dem Prüfobjekt-Halter 8 angeordnet werden. Das erste Fokussier-Element 6 und/oder das zweite Kollimations-Element 7 ist vorzugsweise relativ zu dem ersten Kollimations-Element 5 und/oder dem zweiten Fokussier-Element 10 verlagerbar. Der Raum zwischen dem Sender 3 und dem ersten Kollimations-Element 5 und/oder der Raum zwischen dem ersten Kollimations-Element 5 und dem ersten Fokussier-Element 6 und/oder der Raum zwischen dem ersten Fo- kussier-Element 6 und dem Prüfobjekt-Halter 8 bzw. dem Prüfobjekt 2 und/oder der Raum zwischen dem Prüfobjekt-Halter 8 bzw. dem Prüf Objekt 2 und dem zweiten Kollimations-Element 7 und/oder der Raum zwischen dem zweiten Kollimations-Element 7 und dem zweiten Fokussier- Element 10 und/oder der Raum zwischen dem zweiten Fokussier-Element 10 und dem Empfänger 1 1 ist mit einem Gas G, vorzugsweise mit Luft, gefüllt. Hierdurch ist ein einfacher und flexibler Aufbau gewährleistet. Insbesondere ist der Raum zwischen dem ersten Fokussier-Element 6, dem Prüfobjekt-Halter 8 und dem zweiten Kollimations-Element 7 mit dem Gas G bzw. mit Luft gefüllt. Der Sender 3 und der Empfänger 1 1 sind mit einer Steuereinrichtung 12 verbunden, die den Sender 3 steuert und die reflektierte und detektierte Strahlung R auswertet.
Die Funktionsweise der Messvorrichtung 1 ist wie folgt:
Der Sender 3 emittiert die Strahlung S mit einer Frequenz im Terahertz- Bereich. Die Strahlung S wird kegelförmig emittiert. Das erste Kollimations-Element 5 richtet die emittierte Strahlung S parallel zu der optischen Achse A aus. Die parallelgerichtete Strahlung S wird anschließend durch das erste Fokussier-Element 6 auf den Fokuspunkt bzw. Brennpunkt F fo- kussiert. Der Fokuspunkt F liegt insbesondere auf der Oberfläche des Prüfobjekts 2. Hierzu wurde das Prüfobjekt 2 mittels des verlagerbaren Prüfobjekt-Halters 8 entsprechend positioniert. Die an dem Prüfobjekt 2 reflektierte Strahlung R wird mittels des zweiten Kollimations-Elements 7 wiederum parallel zu der optischen Achse A ausgerichtet. Die parallelgerichtete reflektierte Strahlung R wird anschließend mittels des zweiten Fokussier-Elements 10 auf den Fokuspunkt D des Empfängers 11 fokussiert. Die von dem Empfänger 11 detektierte Strahlung R wird mittels der Steuereinrichtung 12 ausgewertet.
Der Sender 3 bzw. die Sendeantenne und der Empfänger 11 bzw. die Empfangsantenne sind parallel ausgerichtet, jedoch mit einem Versatz zur opti- sehen Achse A. Die emittierte Strahlung S wird durch die erste Linse 5 zentrisch zu der optischen Achse 4 des Senders 3 kollimiert und mittels der Linse 6 bzw. 7, die zentrisch zur optischen Achse A angeordnet ist, auf die Oberfläche des Prüfobjekts 2 fokussiert. Das Prüfobjekt 2 befindet sich im Fokuspunkt F der Linse 6 bzw. 7. Die im Bereich des Fokuspunkts F re- flektierte Strahlung R wird durch die Linse 6 bzw. 7 wieder kollimiert und mittels der Linse 10 auf den Empfänger 11 fokussiert. Die Oberfläche des Prüfobjekts 2 ist im Fokuspunkt F vorzugsweise senkrecht ausgerichtet, sodass möglichst viel reflektierte Strahlung R in Richtung des Empfängers 11 reflektiert wird.
Das Prüfobjekt 2 ist insbesondere als Kunststoff-Bauteil, beispielsweise als Kunststoff-Rohr, ausgebildet. Dadurch, dass die Strahlung S an einer vorderen Oberfläche und an einer hinteren Oberfläche des Prüfobjekts 2 reflektiert wird, ist aus der reflektierten Strahlung R eine Wanddicke B des Prüfobjekts 2 ermittelbar.
Der Aufbau der Messvorrichtung 1 ist vergleichsweise kompakt und kann flexibel an den vorhandenen Bauraum angepasst werden. Die Reflexionsverluste an den Grenzflächen der Kollimations-Elemente 5 und 7 sowie der Fokussier-Elemente 6 und 10 sind gering, wodurch ein vergleichsweise gutes Signal-zu-Rausch- Verhältnis erzielt wird. Insbesondere kann durch die separate Ausbildung des Senders 3 und des Empfängers 11 die reflektierte Strahlung R in optimaler Weise ausgewertet werden.
Nachfolgend ist anhand von Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Im Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel ist der Sender 3 und das erste Kollimations-Element 5 entlang der Strahlungsrichtung 4 bzw. der optischen Achse A versetzt zu dem Empfänger 11 und dem zweiten Fokussier-Element 10 angeordnet. Darüber hinaus sind der Sender 3 und der Empfänger 11 überlappend angeordnet und weisen einen Überlappungsbereich x auf. Hierdurch wird quer zu der optischen Achse A bzw. der Strahlungsrichtung 4 eine Optimierung des Bauraums erzielt. Hinsichtlich des weiteren Aufbaus und der Funktionsweise der Messvorrichtung 1 wird auf das vorangegangene Ausführungsbeispiel verwiesen.
Nachfolgend ist anhand von Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Im Unterschied zu den vorangegangenen Ausfüh- rungsbeispielen weist die Messvorrichtung 1 ein Umlenk-Element 13 auf, das zwischen dem ersten Fokussier-Element 6 und dem Prüfobjekt 2 bzw. dem Prüfobjekt-Halter 8 und dem Prüfobjekt 2 bzw. dem Prüfobjekt-Halter 8 und dem zweiten Kollimations-Element 7 im Strahlengang angeordnet ist. Der Raum zwischen dem ersten Fokussier-Element 6 bzw. dem zweiten Kollimations-Element 7 und dem Umlenk-Element 13 sowie zwischen dem Umlenk-Element 13 und dem Prüfobjekt-Halter 8 ist entsprechend den vorangegangenen Ausführungsbeispielen mit einem Gas G gefüllt, insbesondere mit Luft. Das Umlenk-Element 13 ist als Spiegel ausgebildet, der insbesondere plan ist. Durch das Umlenk-Element 13 wird eine Anordnung des Prüf objekts 2 beabstandet bzw. quer zu der optischen Achse A ermöglicht. Die Messvorrichtung 1 ist somit einfach und flexibel an das Prüfobjekt 2 bzw. einen vorgegebenen Bauraum anpassbar. Hinsichtlich des weiteren Aufbaus und der Funktionsweise der Messvorrichtung 1 wird auf die vorangegangenen Ausführungsbeispiele verwiesen.
Nachfolgend ist anhand von Fig. 4 ein viertes Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Im Unterschied zu den vorangegangenen Ausführungsbeispielen ist das erste Fokussier-Element 6 und das zweite Kollima- tions-Element 7 einteilig als Spiegel ausgebildet. Der Spiegel ist parabolisch geformt, sodass die emittierte Strahlung S fokussiert und die reflektierte Strahlung R kollimiert wird. Der Spiegel 6 bzw. 7 lenkt die emittierte Strahlung S bzw. die reflektierte Strahlung R zudem um und wirkt dementsprechend als Umlenk-Element. Der Raum zwischen dem Spiegel 6 bzw. 7 und dem Prüfobjekt 2 bzw. dem Prüfobjekt-Halter 8 ist entsprechend den vorangegangenen Ausfuhrungsbeispielen mit einem Gas G, insbesondere mit Luft, gefüllt. Hinsichtlich des weiteren Aufbaus und der Funktionsweise der Mess Vorrichtung 1 wird auf die vorangegangenen Ausführungsbeispiele verwiesen.
Nachfolgend ist anhand von Fig. 5 ein fünftes Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Im Unterschied zu den vorangegangenen Ausfuhrungsbeispielen sind das erste Kollimations-Element 5 und das zweite Fokussier-Element 10 separat als Spiegel ausgebildet. Die Spiegel 5, 10 sind insbesondere parabolisch geformt, sodass die in der Strahlungsrichtung 4 emittierte Strahlung S parallelgerichtet und quer, insbesondere senkrecht zu der Strahlungsrichtung 4 umgelenkt wird und die parallelgerichtete reflektierte Strahlung R fokussiert und in der Reflexionsrichtung 9 zu dem Empfänger 11 umgelenkt wird. Das erste Fokussier-Element 6 und das zweite Kollimations-Element 7 sind entsprechend dem vierten Ausführungsbeispiel einteilig als parabolischer Spiegel ausgebildet. Hierdurch wird die emittierte Strahlung S mittels des ersten Fokussier-Elements 6 fokussiert und umgelenkt sowie die reflektierte Strahlung R kollimiert und umge- lenkt. Die Messvorrichtung 1 weist einen kompakten Aufbau auf. Insbesondere kann der Prüfobjekt-Halter 8 bzw. das Prüfobjekt 2 in der Reflexionsrichtung 9 nach dem Sender 3 und dem Empfänger 11 angeordnet werden, da aufgrund der Spiegel 5, 6, 7 und 10 die emittierte Strahlung S und die reflektierte Strahlung R jeweils umgelenkt, insbesondere um 180° um- gelenkt wird. Der Raum zwischen den Spiegeln, 5, 6, 7 und 10 und dem Prüfobjekt-Halter 8 bzw. dem Prüfobjekt 2 ist entsprechend den vorangegangenen Ausführungsbeispielen mit einem Gas G, insbesondere mit Luft, gefüllt. Hinsichtlich des weiteren Aufbaus und der Funktionsweise der Messvorrichtung 1 wird auf die vorangegangenen Ausführungsbeispiele verwiesen.
Die Merkmale der einzelnen Ausführungsbeispiele können je nach Bedarf miteinander kombiniert werden. Insbesondere kann die Messvorrichtung 1 auch mit elektromagnetischen Wellen in anderen Frequenzbereichen oder mit anderen Wellenarten betrieben werden, beispielsweise mit Ultraschallwellen.

Claims

Patentansprüche
1. Mess Vorrichtung für Reflexionsmessungen an Prüfobjekten, mit
- einem Sender (3) zum Emittieren von Strahlung (S),
- einem ersten Kollimations-Element (5) zum Ausrichten der emittierten Strahlung (S),
- einem ersten Fokussier-Element (6) zum Fokussieren der emittierten Strahlung (S) relativ zu einem Prüfobjekt (2),
- einem Empfänger (1 1) zum Detektieren einer am Prüfobjekt (2) rekflektierten Strahlung (R),
- einem zweiten Kollimations-Element (7) zum Ausrichten der rekflektierten Strahlung (R), und
- einem zweiten Fokussier-Element ( 10) zum Fokussieren der reflektierten Strahlung (R) relativ zu dem Empfänger (11),
dadurch gekennzeichnet,
dass mindestens zwei der Elemente (5, 6, 7, 10) separat voneinander ausgebildet sind.
2. Messvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sender (3) und der Empfänger (11) entlang einer Strahlungsrichtung
(4) versetzt zueinander angeordnet sind.
3. Messvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sender (3) und der Empfänger (11) einen Überlappungsbe- reich (x) aufweisen.
4. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kollimations-Element (5) und das zweite Fokussier-Element (10) separat voneinander ausgebildet sind.
5. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kollimations-Element (5) und das zweite Fo- kussier-Element (10) entlang einer Strahlungsrichtung (4) versetzt zu- einander angeordnet sind.
6. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kollimations-Element (5) und/oder das zweite Fokussier-Element (10) eine Linse ist, die insbesondere konvex ausge- bildet ist.
7. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kollimations-Element (5) und/oder das zweite Fokussier-Element (10) ein Spiegel ist, der insbesondere parabolisch ausgebildet ist.
8. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kollimations-Element (5) und das zweite Fokussier-Element (10) separat von dem ersten Fokussier-Element (6) und/oder dem zweiten Kollimations-Element (7) ausgebildet sind.
9. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Fokussier-Element (6) und das zweite Kollimations-Element (7) einteilig ausgebildet sind.
10. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Fokussier-Element (6) und/oder das zweite Kollimations-Element (7) eine Linse ist, die insbesondere konvex ausgebildet ist.
11. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Fokussier-Element (6) und/oder das zweite Kollimations-Element (7) ein Spiegel ist, der insbesondere pa- rabolisch ausgebildet ist.
12. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet, durch ein Umlenk-Element (5, 6, 7, 10, 13) zur Umlenkung der emittierten Strahlung (S) und/oder der reflektierten Strahlung (R).
13. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Fokussier-Element (6) und/oder das zweite Kollimations-Element (7) relativ zu einem Prüfobjekt-Halter (8) und/oder relativ zu dem ersten Kollimations-Element (5) und/oder dem zweiten Fokussier-Element (10) verlagerbar ist.
14. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwischen zwei Elementen (5, 6, 7, 10) ein Gas (G), insbesondere Luft, angeordnet ist.
15. Verfahren zur Messung von an Prüfobjekten reflektierter Strahlung, umfassend die Schritte:
- Bereitstellen einer Messvorrichtung (1) gemäß einem der Anprüche 1 bis 14,
- Emittieren von Strahlung (S), insbesondere von Ter ahertz- Strahlung
(S), mittels des Senders (3),
- Ausrichten, insbesondere Parallelrichten, der emittierten Strahlung (S) mittels des ersten Kollimations-Elements (5), - Fokussieren der emittierten Strahlung (S) relativ zu einem Prüfobjekt (2) mittels des ersten Fokussier-Elements (6),
- Ausrichten, insbesondere Parallelrichten, der rekflektierten Strahlung (R) mittels des zweiten Kollimations-Elements (7),
- Fokussieren der reflektierten Strahlung (R) relativ zu dem Empfänger (11) mittels des zweiten Fokussier-Elements (10),
- Detektieren der an dem Prüfobjekt (2) rekflektierten Strahlung (R) mittels des Empfängers (1 1).
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013223945A1 (de) 2013-11-22 2015-05-28 Inoex Gmbh Messvorrichtung und Verfahren zur Vermessung von Prüfobjekten
CN107532883B (zh) * 2015-03-03 2020-08-14 斯考拉股份公司 用于测量条状体的直径和/或壁厚的设备和方法
DE102015110600B3 (de) 2015-07-01 2016-12-22 Inoex Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung einer Schichteigenschaft einer Schicht in einem Extrusionsprozess
WO2017099661A1 (en) * 2015-12-10 2017-06-15 Swedish Adrenaline Ab Radar detector for monitoring of bodily functions
DE102015122205B4 (de) * 2015-12-18 2022-11-03 Inoex Gmbh Terahertz-Messverfahren und Terahertz-Messvorrichtung zum Ermitteln einer Schichtdicke oder eines Abstandes eines Messobjektes
EP3516373B1 (de) * 2016-09-20 2023-11-08 Das-Nano Tech, S.L. Verfahren zur charakterisierung eines materials mit schichtstruktur und messsystem
DE102018122391A1 (de) * 2018-09-13 2020-03-19 Sikora Ag Vorrichtung und Verfahren zum Detektieren eines Gegenstandes

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040095147A1 (en) 2001-01-30 2004-05-20 Cole Bryan Edward Probe apparatus and method for examining a sample
GB2405263A (en) * 2003-08-22 2005-02-23 Teraview Ltd Investigative system using terahertz radiation
GB2446026A (en) * 2007-01-29 2008-07-30 Teraview Ltd Analysis apparatus and method
EP1980817A2 (de) * 2007-04-12 2008-10-15 Imra America, Inc. Strahlenabtastabbildungsverfahren und -vorrichtung
US20090290149A1 (en) * 2008-05-23 2009-11-26 Richard Stefan Roth Transspectral illumination

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0769162B2 (ja) * 1990-04-23 1995-07-26 大日本スクリーン製造株式会社 光学的検査システムのための自動焦点合わせ装置
US5106196A (en) * 1990-08-21 1992-04-21 Brierley Philip R Single adjustment specular reflection accessory for spectroscopy
US5991022A (en) * 1997-12-09 1999-11-23 N&K Technology, Inc. Reflectance spectrophotometric apparatus with toroidal mirrors
US7081957B2 (en) * 2004-04-08 2006-07-25 Therma-Wave, Inc. Aperture to reduce sensitivity to sample tilt in small spotsize reflectometers
DE102009051692B3 (de) * 2009-10-27 2011-04-07 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren und Vorrichtung zum Identifizieren eines Materials
WO2011098943A1 (en) * 2010-02-15 2011-08-18 Koninklijke Philips Electronics N.V. Device for analyzing a sample using radiation in the terahertz frequency range

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040095147A1 (en) 2001-01-30 2004-05-20 Cole Bryan Edward Probe apparatus and method for examining a sample
GB2405263A (en) * 2003-08-22 2005-02-23 Teraview Ltd Investigative system using terahertz radiation
GB2446026A (en) * 2007-01-29 2008-07-30 Teraview Ltd Analysis apparatus and method
EP1980817A2 (de) * 2007-04-12 2008-10-15 Imra America, Inc. Strahlenabtastabbildungsverfahren und -vorrichtung
US20090290149A1 (en) * 2008-05-23 2009-11-26 Richard Stefan Roth Transspectral illumination

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
J. HAUCK ET AL: "Terahertz Inline Wall Thickness Monitoring System for Plastic Pipe Extrusion", AIP CONFERENCE PROCEEDINGS, CONFERENCE DATE: 15-19 JULY 2013, 1 January 2014 (2014-01-01), pages 86 - 89, XP055155617, ISSN: 0094-243X, DOI: 10.1063/1.4873740 *

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Publication number Publication date
EP3039407A1 (de) 2016-07-06
DE102013217038A1 (de) 2015-03-05
US9791263B2 (en) 2017-10-17
US20160238375A1 (en) 2016-08-18

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