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Fertigungskette von Si-Kugeln und interferometrische Bestimmung des Kugelvolumens

Fertigungsmesstechnik

Abteilung 5

Dimensionen von vielen Metern bis zu Nanometern — die präzise Längenmesstechnik ist das Rückgrat einer zuverlässigen und zukunftssicheren Produktion.

Aufgaben

Die Abteilung Fertigungsmesstechnik sorgt mit speziellen Messgeräten, Messverfahren und Normalen - angepasst an den jeweiligen Längen- und Winkelbereich - für die Rückführung industrieller Messungen auf die Einheit Meter. Sie ist auch zuständig für die Rückführung im Bereich der Härtemessung. Ziel der Arbeiten ist es, der Industrie die Rückführung in geeigneter Form anzubieten und damit verbundene messtechnische Herausforderungen gemeinsam zu lösen.
Die hierfür notwendigen Forschungs- und Entwicklungsaufgaben konzentrieren sich auf neue Messverfahren und -geräte sowie Normale. Darüber hinaus bearbeitet die Abteilung komplexe fertigungs- und messtechnische Aufgaben im Bereich Grundlagen der Metrologie. Der Wissenschaftliche Gerätebau unterstützt mit der Konstruktion und Fertigung spezieller Baugruppen und Präzisionsmessgeräte die gesamte PTB.

Nachrichten

The PTB’s nanoforce facility was used to calibrate the spring constant of a soft AFM cantilever traceable to the SI. Besides investigations in air further measurements were made in a medium vacuum, in a high vacuum and in a Nitrogen atmosphere. The relative standard uncertainty of the spring constant calibration of a soft cantilever (K = 0.124 N/m) is better than 0.3 % (measurement in a medium vacuum) and the repeatability is better than 0.04 %.

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Im Rahmen des EMRP-Forschungsprojekts SIB60 „Surveying“ wurde ein absolut messendes Interferometer entwickelt, das für Längenmessungen bis 50 m verifiziert und bis ca. 1 km anwendbar ist. Durch gleichzeitige Verwendung von infrarotem und grünem Licht zur Längenmessung kann der Einfluss der Luftbrechzahl auf die Längenmessung kompensiert werden. Dieses sogenannte „TeleYAG“ Interferometer soll nach der Verifikation auf europäischen Referenzstrecken bis 1 km Länge als neues Primärnormal zur rückführbaren Darstellung großer Distanzen in der Geodäsie dienen.

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Die genaue Bestimmung der Luftbrechzahl ist eine der wesentlichen Voraussetzungen bei der Darstellung der Länge von Maßverkörperungen mittels Interferometrie. Der Wert der Luftbrechzahl lässt sich durch den Einsatz von permanent evakuierten Zellen interferometrisch genau bestimmen. Ein hierfür notwendiger Vorwert der Brechzahl musste bisher auf eine Interferenzordnung genau bekannt sein. Ein neues Koinzidenzkriterium ermöglicht es nun den Eindeutigkeitsbereich bei der Bestimmung der Luftbrechzahl erheblich zu vergrößern.

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Weitere Nachrichten

Fachbereiche & ArbeitsgruppenFachbereiche & Arbeitsgruppen

Datenanalyse für die Fertigungsmesstechnik

Im Bereich Beratung Datenanalyse werden Verfahren aus der Numerik und Systemtheorie für die Fertigungsmesstechnik aufbereitet und an die unterschiedlichen konkreten Aufgaben der einzelnen Fachbereiche angepasst. Die Arbeiten umfassen die detaillierte Beratung und praktische Unterstützung bei der Implementierung, sowie Tests und Vergleiche. Die Referenzsoftware für die Rauheitsmesstechnik RPTB wird ebenfalls an dieser Stelle betreut, Opens external link in new windowhttps://www.ptb.de/rptb.  

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