Wirtschaft

In der PTB wurde die Oberflächengröße eines lebensgroßen Kuhmodells ermittelt. Damit wurden die Erfahrungen bei der dimensionellen Vermessung von natürlichem bzw. naturnahem Material erweitert, was zukünftigen metrologischen Herausforderungen zugutekommt.

In der Geochronologie, etwa bei der Altersbestimmung von Gesteinen, gilt das radioaktive Kalium-40 als eines der wichtigsten Werkzeuge. Dafür müssen seine Halbwertszeit und weitere Zerfallsdaten möglichst genau bekannt sein. Sie wurden in aufwendigen Experimenten neu bestimmt.

In einer Industriekooperation hat die PTB ein neuartiges Metrologiesystem für die quantenbasierte Erzeugung und Messung elektrischer Spannungssignale entwickelt. Es basiert auf einem pulsgetriebenen Josephson-Spannungsnormal (Josephson-Arbitrary-Waveform-Synthesizer, JAWS) und ist für vielfältige Anwendungen konzipiert und einsetzbar. Das System kann nicht nur als quantenbasierter Spannungsgenerator, sondern auch als höchstgenaues Messgerät für elektrische Gleichspannungen und für Wechselspannungssignale eingesetzt werden. Ein Prototyp wurde in der PTB für Signalfrequenzen bis 100 kHz erfolgreich getestet.

Hochreflektierende Spiegel sind ein wesentlicher Baustein der präzisesten optischen Interferometer, die beispielsweise zur Detektion von Gravitationswellen oder in optischen Atomuhren (zur Reduktion der Linienbreite von Lasern) eingesetzt werden. Diese Anwendungen werden wesentlich durch das Brown’sche Rauschen begrenzt, bei dem die thermische Bewegung der Teilchen im Spiegel zu Fluktuationen der reflektierten Lichtwelle führt. Neuartige GaAs/AlGaAs-Bragg-Reflektoren lassen eine deutliche Verringerung dieses Rauschbeitrages erwarten. Doch wegen neu entdeckter Rauschprozesse ist die Verbesserung bei tiefen Temperaturen gegenüber konventionellen Spiegeln nur gering.

Die Zulassung von Geldspielgeräten durch die PTB erfolgt seit Dezember 2022 komplett digital. Die Umstellung auf digitale Prozesse führt zu einer Effizienzsteigerung und Zeitersparnis im Zulassungsverfahren sowohl für die PTB als auch für die Antragsteller.

Seit 25 Jahren unterstützt die PTB die Entwicklung der Lithografie mit Extrem-Ultraviolettstrahlung in Europa über die Charakterisierung optischer Beschichtungen. Seit 2019 wird diese europäische Technologie in der Massenfertigung von hochwertigen Halbleiterbauelementen eingesetzt. Die Anforderungen an die Qualität der Messungen haben sich damit noch einmal deutlich erhöht. Daher wurde jetzt ein neues, verbessertes Reflektometer in Betrieb genommen.

Ein in der PTB speziell für den Spurenfeuchtebereich entwickelter optischer Gassensor ermöglicht kalibrierfreie, SI-rückgeführte Messungen für Klimaforschung und Industrie.

Mit weltweit mehr als 100 Millionen Untersuchungen pro Jahr ist die Magnetresonanztomografie (MRT) das zweitwichtigste medizinische Bildgebungsverfahren nach dem Röntgen. Doch wer ein Implantat trägt, muss oftmals auf diese potenziell lebensrettende Diagnosemöglichkeit verzichten oder eine geringere Bildqualität in Kauf nehmen. Insbesondere aktive Implantate wie Herzschrittmacher und Neurostimulatoren können in Kombination mit einer MR-Untersuchung bei unvorsichtiger Anwendung zu gefährlichen Erwärmungen im Körper führen. In der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) wurde nun demonstriert, wie mit einer drahtlosen Kommunikation zwischen Implantat und Magnetresonanztomograf dieses Problem gelöst werden kann. Dies könnte Millionen von Patientinnen und Patienten helfen und die Arbeit des Krankenhauspersonals erheblich vereinfachen. Die Ergebnisse wurden in der Zeitschrift Magnetic Resonance in Medicine veröffentlicht.

Schnell, einfach und nützlich – so bewerteten die Pilotkunden die Anwendung des digitalen Akkreditierungssymbols der Deutschen Akkreditierungsstelle (DAkkS). Seit März 2023 wurde das digitale Akkreditierungssymbol testweise auf elektronischen Ergebnisberichten von ausgewählten Pilotkunden als „eAttestation“ ausgegeben. Als maschinenlesbare Variante der eAttestation diente der digitale Kalibrierschein der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB). Damit können Konformitätsbewertungsstellen digitale Ergebnisberichte maschinenlesbar und kryptografisch abgesichert ausgeben und automatisiert in Anwendungen im Bereich Industrie 4.0 einbinden. Akkreditierte Stellen können das digitale Akkreditierungssymbol ab dem 30. März 2024 beantragen und die Anwendungen in die Praxis überführen.