Physikalisch-Technische Bundesanstalt

Start des EMRP-Projektes „NewKILO“

Unter Beteiligung von vierzehn Partnern aus dreizehn Ländern startete am 1. Juni dieses Jahres das europäische Forschungsprojekt „Developing a practical means of disseminating the new kilogram“ (EMRP/SIB05).

Das Kilogramm ist die einzige der sieben Basiseinheiten des Internationalen Einheitssystems (SI), die noch durch eine materielle Verkörperung – das Internationale Kilogrammprototyp – definiert ist. Das Internationale Kilogrammprototyp wird bislang in Luft aufbewahrt und auch für die offiziellen Vergleichsmessungen in Luft verwendet. In einem zukünftigen SI wird sich die Definition des Kilogramm auf eine Naturkonstante beziehen [1]. Da die Neudefinition mit Hilfe von unterschiedlichen Experimenten, wie z. B. den Avogadro- und Wattwaagenexperimenten, unter Vakuumbedingungen realisiert werden wird, ist es das Ziel dieses Projektes, praktische Verfahren und Prozeduren für die zukünftige Rückführung der von den nationalen Metrologieinstituten in Luft verwendeten Sekundärnormale auf die primären Massenormale im Vakuum zu entwickeln. Die sich aus den verschiedenen Stufen in der Kette der Weitergabe ergebenden Unsicherheitsbeiträge müssen hierbei deutlich kleiner sein als die geforderte relative Unsicherheit der Realisierung (2 · 10^-8). In fünf Arbeitspaketen werden folgende Projektschwerpunkte bearbeitet:

• Entwicklung und Bewertung von geeigneten Massenormalen zur Bewahrung und Weitergabe des neudefinierten Kilogramm
• Entwicklung und Bewertung von Prozeduren und Verfahren für den Transfer von Massenormalen zwischen Vakuum, Luft und ausgewählten Schutzgasen
• Analyse von Oberflächeneffekten und dynamischen Prozessen auf der Oberfläche von Massenormalen beim Wechsel zwischen Vakuum, Luft und ausgewählten Schutzgasen
• Bewertung der Massestabilität von Massenormalen bei Anwendung unterschiedlicher Lagerungs-, Reinigungs- und Transportmethoden
• Analyse der Unsicherheitsbeiträge für die praktische Umsetzung der Neudefinition (mise en pratique) und ihrer Fortpflanzung in der Kette der Weitergabe

Dieses Programm wird im Rahmen des Calls „SI Broader Scope“ im European Metrology Research Programme“ (EMRP) gefördert. Die PTB ist an allen fünf Arbeitspaketen beteiligt und leistet mit der Leitung eines Arbeitspaketes zu dem Transfer von Massenormalen zwischen Vakuum, Luft und ausgewählten Schutzgasen einen wesentlichen Beitrag zu diesem Forschungsprojekt.

Literatur:

[1] BIPM Link

Ansprechpartner:

Michael Borys, FB 1.1, AG 1.11, E-Mail: michael.borys@ptb.de