Glasvezelsensor meet een biljoenste aan rek

Henk Klomp

TNO heeft een nieuw record gevestigd in het meten van rek. Met een drie centimeter lange glasvezel, een laser, een raster en een interferometer slagen de TNO-onderzoekers erin rekveranderingen te meten die slechts de grootte hebben van eenduizendste van de diameter van een atoom (10 tot 13 m) .

De sensor is inmiddels toegepast in een zogeheten hydrofoon, een microfoon die drukgolven omzet in elektriciteit onder water, en getest in het speciale echovrije waterbassin van TNO. De hydrofoon, die is gedemonstreerd aan verschillende Europese marines, kan onderzeeboten opsporen, maar bijvoorbeeld ook zeezoogdieren volgen of helpen bij het in kaart brengen van olievelden. Hij is veel lichter dan sonar- en radar­systemen waarmee marines nu de zee afscannen op zoek naar onderzeeboten.

De sensor gebruikt een zogeheten Bragg vezelraster, een periodieke variatie in brekingsindex in de vezelkern. Dit raster gedraagt zich als een spiegel voor een bepaalde golflengte. Wordt het raster een klein beetje uitgerekt, dan verandert die golflengte. Met laserlicht en een interferometer is die golflengte uiterst nauwkeurig te bepalen. TNO heeft deze meetmethode steeds verder verfijnd en ziet ondertussen de kleinste golflengteveranderingen. Ook slaagt het bedrijf erin de optische reksensor te integreren in druk- of versnellingsmeters die bijvoorbeeld zijn te gebruiken voor het meten van bloeddruk of vliegtuigversnellingen.

Volgens TNO is de bereikte precisie behalve voor militaire toepassingen ook voor een aantal andere high tech industrieën van belang. Zo vergen de kritische onderdelen in de nieuwe generatie lithografische apparaten van ASML bijvoorbeeld ultranauwkeurige vervormingsbepalingen. Bij te grote vervormingen ontstaan immers fouten in de patronen op chip die al details hebben van nanometers. Ook eisen de stabiliteit en vormvastheid van de komende generatie telescopen in de ruimtevaart ultranauwkeurige rek­metingen.

Lees ook

Nieuws brief
* indicates required