Seit seiner Sanktionierung durch die erste Generalkonferenz für Maß und Gewicht (CGPM) im Jahre 1889 verkörpert das Internationale Kilogrammprototyp die Einheit der Masse, im Wortlaut von 1901 durch die 3. CGPM derzeit definiert als:
Das Kilogramm ist die Einheit der Masse; es ist gleich der Masse des Internationalen Kilogrammprototyps.
Das Internationale Kilogrammprototyp
Das Internationale Kilogrammprototyp hat die Form eines Zylinders mit einer Höhe und einem Durchmesser von jeweils 39 mm. Es besteht aus einer Legierung von 90 % Platin und 10 % Iridium (Dichte ca. 21500 kg/m3) und wird im Internationalen Büro für Maß und Gewicht (BIPM) in Sèvres bei Paris aufbewahrt.
Die nationalen Kilogrammprototypen der Unterzeichnerstaaten der Meterkonvention sind offizielle Kopien des Internationalen Kilogrammprototyps, hergestellt aus gleichem Material mit gleichen Abmessungen und Oberflächeneigenschaften.
Nationales Kilogrammprototyp Nr. 52 der Bundesrepublik Deutschland
Das nationale Kilogrammprototyp der Bundesrepublik Deutschland wird unter zwei Glasglocken bei normalen Umgebungsbedingungen in der PTB Braunschweig aufbewahrt.
Die Rückführung auf das Internationale Prototyp im BIPM wird in Zeitabständen von etwa 10 Jahren aktualisiert.
Die Hauptnormale aus Edelstahl werden einmal jährlich an das nationale Kilogrammprototyp angeschlossen.
Prototypwaagen der PTB
Die genauesten Waagen der PTB sind hochauflösende 1-kg-Komparatorwaagen. Sie befinden sich in druckfesten, evakuierbaren Gehäusen. Massevergleiche können mit Standardabweichungen ≤ 4•10-10 kg durchgeführt werden.
Prototypwaagen werden für folgende Aufgaben eingesetzt:
- Anschluß der 1-kg-Hauptnormale an das nationale Kilogrammprototyp
- Ableitung der Masseskala ausgehend von 1 kg bis 100 g
- Kalibrierung von Massenormalen (Nennwerte 100 g, 200 g, 500 g, 1 kg)
- Massebestimmung von 1-kg-Siliziumkugeln (Primärnormale für die Festkörperdichte und
die Bestimmung der
Avogadrokonstante
Zusätzlich werden mit diesen Waagen Messungen unter Vakuumbedingungen (0,1 Pa) durchgeführt. Mit Hilfe von Vergleichsmessungen in Luft und im Vakuum können Luftauftriebs- und Sorptionseffekte untersucht und korrigiert werden.
Vakuum-Massekomparator Mettler M_one
in einem druckfesten, evakuierbaren Gehäuse, automatische Wechseleinrichtung mit sechs Positionen, Höchstlast 1 kg, Standardabweichung (typ.) ≤ 0,4 µg
Vakuum-Massekomparator Sartorius CCL 1007
in einem druckfesten, evakuierbaren Gehäuse, automatische Wechseleinrichtung mit acht Positionen, Höchstlast 1 kg, Standardabweichung (typ.) ≤ 0,2 µg
© Physikalisch-Technische Bundesanstalt, letzte Änderung: 2011-12-14, PTB 1.11
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