Kapazitive mikromechanische Ultraschallsysteme (CMUT) für die zerstörungsfreie Prüfung und Überwachung

Ultraschallbasierte Sensorsysteme ermöglichen hohe räumliche und zeitliche Auflösungen. Gleichzeitig zeichnen sie sich gegenüber optischen und ionisierenden Verfahren durch eine Streulichtunempfindlichkeit sowie erheblich reduzierten Kosten und Aufwänden für die Datenerfassung und -verarbeitung aus. Das Fraunhofer Institut für Photonische Mikrosysteme entwickelt MEMS-basierte kapazitive Ultraschallwandler (CMUT), welche im Vergleich zu etablierten Piezokeramiken und -kompositen einen Mehrwert hinsichtlich der Miniaturisierung, des Energiebedarfs sowie der Systemintegration und Kostenentwicklung darstellen. Die vorgestellte Technologie ermöglicht die Realisierung applikationsspezifischer ein- und mehrkanaliger Sensoren für die zerstörungsfreie Prüfung und Überwachung in flüssigen und gasförmigen Umgebungen.

Ultrasonic sensor systems provide highly spatial and temporal resolution. Moreover, these techniques benefit from stray-light independent signal detection and, in comparison to optical and ionizing approaches, reduced efforts for data acquisition and data processing. The Fraunhofer Institute for Photonic Microsystems develops MEMS-based capacitive ultrasonic transducers (CMUTs), which serve as the next generation of ultrasonic sensors after the established piezo ceramics and composite materials. These devices provide an added value towards miniaturized, low-power and cost-efficient sensors with high degree of integration. The technology paves the way to application-specific single- and multi-channel ultrasonic sensors for non-destructive testing and monitoring, both, in liquid and gaseous environment.