Optische Kohärenztomographie

Optische Kohärenztomographie (OCT) bietet nun, im Gegensatz zu herkömmlichen Messmethoden wie Ultraschall, die Möglichkeit, mittels Infrarotlicht kontakt- und zerstörungsfrei Querschnittansichten einer Probe herzustellen.
 

Motivation

Zerstörungsfreie, bildgebende Verfahren, die die innere Struktur von Materialien darstellen können, spielen in der Entwicklung und Qualitätskontrolle eine immer wichtigere Rolle, z.B. für Verbundmaterialien, Kunststoffe, etc. Herkömmliche Messmethoden wie Ultraschall besitzen lediglich eine Tiefenauflösung im 100 µm Bereich und haben den Nachteil, dass die Probe in direktem Kontakt mit der Messapparatur stehen muss (z.B. Wasserstrahl, Kontaktgel, ...)
 

Funktionsweise

Optische Kohärenztomographie (OCT) bietet nun die Möglichkeit, mittels Infrarotlicht kontakt- und zerstörungsfrei Querschnittansichten einer Probe herzustellen. Die Tiefenauflösung liegt standardmäßig bei 3-4 µm, kann aber durch spezielle Techniken bis auf 1 µm verkleinert werden. Das physikalische Prinzip hinter dieser Methode ist die interferometrische Überlagerung von Infrarotlichtwellen, die aus unterschiedlichen Probentiefen zurückgestreut werden, mit einer Referenzwelle. Die rückgestreute Intensität enthält die Tiefeninformation der Probe und lässt sich, nach Anwendung mathematischer Algorithmen, als Querschnittsbild darstellen.
 
 

Nutzen

Im Bereich der Materialwissenschaften gibt es folgende Einsatzgebiete der optischen Kohärenztomographie OCT:
  • Zerstörungsfreie Material- und Werkstoffprüfung
  • Analysetool in der Prozessentwicklung (z.B. Kunststoffspritzguss, Folienextrusion)
  • Industrielle Inspektion und Qualitätskontrolle in der Produktion (z.B. Schichtdickenmessung von Multischichtfolien)   – siehe dazu Referenzprojekt.
 

Anwendungsbereiche

OCT eignet sich speziell für teiltransparente Materialien, wie z.B.
  • Kunststoffe (Spritzgußteile, Mehrschichtfolien,…)
  • Verbundmaterialien (glasfaserverstärkte Epoxidharzkomponenten,…)
  • Metalle (Oberflächenprofile, Beschichtungen)
  • Gläser, Keramiken
  • Halbleiter