Das Labor für Breitband-Terahertz (THz)- Spektroskopie führt (in-situ) Spektroskopiemessungen an Proben durch, die für die Weltraumforschung von Bedeutung sind. Angefangen bei planetarischen Materialien (z. B. Meteoriten, Proben von Probenrückführungsmissionen, Simulanzien der Planetenoberfläche, gefrorene flüchtige Stoffe) bis hin zu Proben, die für die Festkörperspektroskopie von Interesse sind (z. B. Silizium- und diamantbasierte Optoelektronik, Photonik, Quantentechnologie). Ein weiterer Zweck des Labors ist die Charakterisierung der infrarot-optischen Eigenschaften von Komponenten, die für Missionsinstrumente in Frage kommen.
Das Labor ist mit einem handelsüblichen Bruker 80V Fourier-Transform-Infrarotspektrometer mit den folgenden Fähigkeiten ausgestattet:
Breitband-Infrarot- und Terahertz-Spektroskopie zwischen 1 und 740 THz
Module für Raman- und Photolumineszenzmessungen unter Anregung bei 1064 Nanometer (nm).
Transmissions- und Reflexionsmessungen an festen Proben bei Temperaturen zwischen 500 und 5 Kelvin (K).
Es stehen mehrere Emissionsquellen zur Verfügung:
Gepulster CO2 TEA-Laser, Wellenlänge (über ein Gitter abstimmbar) im Bereich 9,2-10,8 µm, Mikropulsdauer 50 ns, Makropulsdauer ~ 1 µs, Makropulswiederholrate bis zu 20 Hz, Makropulsspitzenintensität von etwa 500 kW/cm2.
Verschiedene p-Ge- und n-Si-Laser im Ferninfrarotbereich, Ausgangsspitzenleistung bis zu einigen mW
Frequenzabstimmbare Mischerquelle, TOPTICA TERASCAN 1550, Spektralbereich 0-1,2 THz, Auflösung bis zu 10 MHz
Quantenkaskadenlaser (in einem Helium-Kühlschrank mit geschlossenem Kreislauf), Wellenlänge 17 µm, mittlere Leistung von einigen mW (temperaturabhängig) im cw-Modus, Bandbreite 3,3 GHz
Kryogene Hilfsgeräte:
Silizium-Bolometer (Infrared Labs, mit verschiedenen Filtersätzen) empfindlich im Bereich 2 mm - 15 µm, NEP ~2,5-13 W/Hz1/2
Flüssig-Helium-Durchflusskryostat (Janis), Temperaturbereich 500 - 5 k
