Laseranwendungen

Frau
Alexandra Lopes da Silva
Forschungsbereich Sicherheitsforschung / Jobportal / Unternehmen am Campus
alexandra.lopes@h-brs.de
+49 2241 865 - 677
Innovations- und Netzwerkmanagement
Ein Schwerpunkt des Institutes für Sicherheitsforschung (ISF) ist die laserbasierte Detektion, sowie das Freilegen von Gefahrstoffen. Hauptaugenmerk liegt dabei auf der Erkennung und Identifizierung von Explosivstoffen, welche vor allem im Zusammenhang mit unbekannten Spreng- und Brand- Vorrichtungen (USBV) Anwendung findet. Mögliche Anwendungsszenarien sind öffentliche Plätze sowie Flughäfen, Bahnhöfe und andere Einrichtungen, für welche im Zuge eines terroristischen Anschlags ein großer Schaden bei gleichzeitig schwer einzuschätzender Gefährdung, auftreten würden. Von den entwickelten Technologien können daher insbesondere Entschärfer der Polizei oder weiterer BOS (Behörden und Organisationen mit Sicherheitsaufgaben) sowie auch der Bundeswehr profitieren.
Eine der Problemstellungen, mit der sich das IDT beim Bearbeiten oder Vermessen von Explosivstoffen beschäftigt ist es Prozessparameter zu finden sowie Strategien zu entwickeln, mit denen das Durchdringen von Materialien, wie typischer Verpackungen für potentiell gefährliche Stoffe, möglich ist, während Explosivstoffe dabei nicht zum Zünden gebracht werden. Um dies zu erreichen, sind Messysteme mit speziell angepasster Sensorik ausgestattet, wobei sowohl auf chemische wie auf physikalische Technologien gesetzt wird.
Ziel dabei ist es, den Bearbeitungsprozess mittels dieser Sensorik und einer entsprechenden Auswerte- und Steuerungs-Software intelligent zu machen und somit ein möglichst großes Spektrum an Szenarien abzudecken und somit einen Teil zum Schutz der zivilen Sicherheit beizutragen.
In Kooperation mit Partnern aus Industrie und Endanwendern wurden verschiedene Forschungsprojekte durchgeführt und bereits erste Labormuster/Demonstrator-Systeme entwickelt, die sowohl unter Laborbedingungen wie auch in realitätsnahen Szenarien erprobt wurden.
Forschungsschwerpunkte
Laser-Materialbearbeitung
Laser-basierte Probenahme
Sensorische Erfassung / Charakterisierung von Laser-Material-Wechselwirkungen für das Prozess-Monitoring
Laser-Spektroskopie (Raman, Laser-induzierte Plasmaspektroskopie)
Ausstattung
Diverse Laserstrahlquellen (gepulst / Dauerstrich) mit verschiedenen Wellenlängen und Leistungsstufen
Equipment zur spektroskopischen, teils zeitaufgelösten Vermessung
Hardware zur Strahlcharakterisierung
Mobiles Laserschneidsystem zur Laser-Materialbearbeitung aus dem Projekt mobiLaS (gebaut durch Laser Zentrum Hannover e.V.)
Beispielprojekte aus Laseranwendungen
Zeitraum: 07.2018 bis 12.2021
Ziel: Ziel des Verbundprojekts ist die Entwicklung eines mobilen Laserschneidsystems, mit welchem Entschärfer verdächtige Objekte sicher und beweisschonend öffnen können. Das System soll es ermöglichen, die Umhüllungen einer vermeintlichen USBV kontrolliert zu zertrennen und anschließend zu entfernen, so dass die Spezialisten einen direkten Zugang zur Gefahrenquelle erhalten. Um zu verhindern, dass es durch den Einsatz des Lasersystems zu einer Umsetzung des Sprengsatzes kommt, spielt neben dem Aufbau des Laserkopfes selbst auch die Entwicklung spezifischer Sensorik eine zentrale Rolle, mit der der Prozess des Laserschneidens durchgängig überwacht werden kann. Das Projekt zielt darauf ab, das mobile Laserschneidsystem weitgehend automatisiert betreiben zu können, sodass sich die Entschärfer nicht mehr in den direkten Gefahrenbereich der USBV begeben müssen.
mobiLaS - Mobiles Laser-Schneidsystem zur Unterstützung der USBV-Entschärfung und Beweissicherung
Zeitraum: 04.2018 bis 03.2021
Ziel: Ziel dieses Projektes war die Beurteilung eines neuartigen Laserbohr- und Spektroskopie-Systems im Hinblick auf die Detektion von eingehüllten, insbesondere chemischen und explosiven Beiladungen in IEDs (Improvised explosive device). Das kontrollierte Laserbohren durch Hüllenmaterialien mit anschließender spektroskopischer Untersuchung der dahinterliegenden Substanz wurde mithilfe eines kompakten, kombinierten Laseraufbaus erreicht. Durch den Einsatz einer echtzeitfähigen spektroskopischen Prozessüberwachung konnte zeitgleich der Durchbruch im Hüllenmaterial in Echtzeit detektiert und eine weitere Freisetzung des zu untersuchenden Materials verhindert werden. Die erarbeiteten Technologien können somit einen deutlichen Mehrwert in Bezug auf eine schnelle und qualifizierte Einschätzung von Gefahrenlagen vor Ort aus sicherer Entfernung bei unklaren Lagen mit begründetem Anfangsverdacht darstellen.
Larob - Lasertechniken zur robusten vor-Ort Detektion von IEDs mit Beiladungen
Zeitraum: 11.2014 bis 10.2017
Ziel: Im Rahmen des Projekts LAGEF wurde ein neuartiges Laserbohr-Detektionssystem realisiert. Durch den Einsatz miniaturisierter Laserstrahlquellen ließen sich gezielt Mikrobohrungen vornehmen, um Inhaltsstoffe aus dem verdächtigen Objekt auszutragen und in einem speziell zu entwickelnden Probennahme-System zu sammeln. Hier konnten die Substanzen dann mit unterschiedlichen Detektionstechnologien untersucht werden. Bei einem bestehenden Verdacht wird so eine schnelle und exakte Gefährdungseinschätzung ermöglicht.
LAGEF - Lasertechniken zur Beurteilung von Gefahrenlagen mit Objekten mit chemischen und explosiven Gefahrstoffen