Forensische Untersuchungen mittels MEMS-Spektrometern

Abstract:
Getrieben von einer steigenden Anzahl industrieller Einsatzmöglichkeiten sowie durch die Forderung nach kürzeren Analysezeiten hat sich die Nahinfrarot (NIR)-Spektroskopie in den letzten Jahren zu einer hilfreichen und unverzichtbaren Analysemethode entwickelt. Hierbei dominieren gegenwärtig FT-Spektrometer und Zeilendetektorspektrometer. Diese sind nach dem heutigen Stand der Technik aufgrund ihres Platzbedarfs oder den verhältnismäßig hohen Kosten für viele Einsatzbereiche ungeeignet. Um diese Lücke zu schließen, eignen sich insbesondere neuartige Lösungsansätze für miniaturisierte und kostengünstige MEMS-Spektrometer. Dazu gehören Spektrometer auf Basis elektrostatisch ausgelenkter Torsionsspiegel. Diese besitzen durch das ihnen zugrunde liegende optische Konzept gegenüber anderen MEMS-basierten Systemen Vorteile, da beispielsweise neue Fertigungstechnologien oder sich rasch ändernde Komponentenkonzeptionen schneller umgesetzt werden können. Zum Einsatz kommen Mikrospiegel, die sich in konstanter Resonanzschwingung bewegen. In Kombination mit einem Beugungsgitter projizieren sie die monochromatischen Strahlungsanteile auf eine spaltförmige Detektorfläche, so dass zeitlich nacheinander das gesamte Spektrum vermessen werden kann. Zu den vielfältigen Einsatzfeldern dieser Spektrometer gehören Lebensmitteluntersuchungen, die Umweltkontrolle, die medizinische Diagnostik und forensische Untersuchungen. Gerade seitens der forensisch-toxikologischen Analysen bieten miniaturisierte und portable Spektrometer die Möglichkeit, Wirkstoffgehalte von Rauschgiften oder weiteren verbotenen Substanzen (Stimulanzien, Steroide, Diuretika, etc.) einfach quantitativ oder qualitativ auszuwerten. Gerade für behördliche Einrichtungen ist die schnelle Ermittlung der Herkunft von Rauschgiftproben von besonderem Interesse.