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Messungen der UV-C-Strahlung

In der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) wurde der Prototyp eines UV-C-Raumluftreinigungsgerätes bezüglich seiner Bestrahlungsstärke im Innern vermessen, um dessen Wirksamkeit für die Neutralisierung von Keimen und Viren abschätzen zu können. Mit einer Simulation der Bestrahlungsstärkeverteilung im Gerät konnte zudem die Eignung der abschließend gewählten Lampenanordnung untersucht werden. Für den untersuchten Prototyp lässt sich abschätzen, dass durch das Gerät geführte Viren zerstört und somit die Virenlast in der Raumluft prinzipiell deutlich reduziert werden kann.

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Ein Kran lässt Teile einer technischen Anlage zu Boden.

Wasserstoff gewinnt nicht nur als klimaneutraler Energieträger zunehmend an Bedeutung, sondern auch als erneuerbares Prozessgas in der Stahlherstellung. Wird der Wasserstoff mithilfe regenerativ erzeugten Stroms hergestellt, lassen sich bei der Stahlproduktion erhebliche Mengen an CO2-Emissonen vermeiden. Das Wissen um eine geeignete Wasserstoff-Mengenmesstechnik, mit der sich industrielle Produktionsprozesse überprüfen und steuern lassen, ist jedoch noch lückenhaft. Aus diesem Grund haben die Salzgitter Flachstahl GmbH und die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) einen Kooperationsvertrag geschlossen mit dem Ziel, bereits verfügbare Messtechnik auf ihre Eignung und Eigenschaften zu prüfen und Messverfahren weiterzuentwickeln. Dieses Wissen kann über die Stahlproduktion hinaus in alle zukünftigen Einsatzgebiete von Wasserstoff einfließen und helfen, sein Klimaschutzpotential in großem Maßstab zu nutzen. 

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Network Time Protocol (NTP)

Die Synchronisation der Uhren von vernetzten Computern und digitalen Geräten ist grundlegende Voraussetzung für viele verteilte Anwendungen – etwa Datenbanken, die auf mehrere Server verteilt sind, verteilte Sensordaten im gesetzlichen Messwesen der Versorgungsnetze der Zukunft oder in der Industrie 4.0, die von einem zum nächsten Computer weitergegeben werden und exakte Zeitstempel benötigen, beim autonomen Fahren bis hin in den Bereich der IT-Systeme von Finanzhäusern (z. B. Hochfrequenzhandel), für die es regulatorische Anforderungen an die Abweichungen der Zeitstempel von der gesetzlichen Zeit gibt. Für die Synchronisation wird besonders häufig das „Network Time Protocol“ (NTP) verwendet, das auch die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) zur Weitergabe „ihrer“ Zeit UTC(PTB) verwendet. Jetzt hat das Standardisierungsgremium IETF unter Beteiligung der PTB ein Verfahren entwickelt, mit dem die Identität des Zeit-Servers sowie...

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Damit das hohe Qualitätsniveau „Made in Germany“ auch in einer digitalisierten Welt gilt, hat die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) gemeinsam mit weiteren Forschungspartnern und Unternehmen das Projekt GEMIMEG-II ins Leben gerufen, das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) mit 12 Millionen Euro gefördert wird. Unter dem Titel „Sichere und robuste kalibrierte Messsysteme für die digitale Transformation“ wollen die 13 beteiligten Partner verlässliche Standards erarbeiten, um in den Prozessen der Qualitätsinfrastruktur eine verlässliche Kommunikation digitaler Daten, Informationen und Zertifikate sicherzustellen. Die Laufzeit des Projektes beträgt drei Jahre. Übergreifendes Ziel ist es, die digitale Transformation voranzutreiben und den Wirtschaftsstandort Deutschland zu stärken.

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Ein Forschungsverbund aus Leibniz Universität Hannover (LUH), TU Braunschweig, TU Clausthal, Jade Hochschule Wilhelmshaven und PTB wird vom Land Niedersachsen seit Juli 2020 für zunächst fünfzehn Monate beim Aufbau eines Innovationslabors für Wasserstofftechnologie unterstützt. Damit sollen in enger Zusammenarbeit von Hochschulen, Forschungseinrichtungen und Praxispartnern anwendungsnahe und umsetzbare Ideen für überzeugende Forschungs- und Transferkonzepte entwickelt werden. Nach der Konzeptionsphase werden die erfolgreichsten Innovationslabore für die dreijährige Umsetzungsphase ausgewählt. (Ansprechpartner: Ravi Fernandes, (0531) 592-3300, Opens window for sending emailravi.fernandes(at)ptb.de.

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Die beiden faserbasierten Punktlichtquellen befinden sich auf dem bewegten Objekt. Der Bildsensor registriert das Interferenzmuster, dessen Orientierung den Rollwinkel angibt.

Die PTB hat ein kostengünstiges Verfahren entwickelt, um den Rollwinkel bei hochpräzisen Linearverstellern in der optischen Messtechnik oder der industriellen Fertigung besonders einfach zu messen. Es besteht aus nur zwei Single-Mode-Glasfasern sowie einem herkömmlichen Bildsensor und benötigt keine zusätzliche Optik. Die zwei fest zueinander positionierten Enden der Glasfasern befinden sich auf dem bewegten Objekt, der Bildsensor ist fest im Raum verankert. Die aus den Glasfasern emittierte Laserstrahlung erzeugt ein Interferenzmuster aus parallelen Streifen auf der Sensorfläche. Bei einer Rollbewegung des Objektes dreht sich somit auch das Interferenzmuster auf der Sensorfläche. Der Drehwinkel wird mittels Fourier-Analyse aus dem Streifenmuster berechnet. Der Messbereich von 360° kann mit einer Auflösung von wenigen Winkelsekunden, also etwa 0,001°, erfasst werden. Zudem ist das Verfahren unempfindlich gegenüber Nick- und...

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Die beiden faserbasierten Punktlichtquellen befinden sich auf dem bewegten Objekt. Der Bildsensor registriert das Interferenzmuster, dessen Orientierung den Rollwinkel angibt.

Die PTB hat ein kostengünstiges Verfahren entwickelt, um den Rollwinkel bei hochpräzisen Linearverstellern in der optischen Messtechnik oder der industriellen Fertigung besonders einfach zu messen. Es besteht aus nur zwei Single-Mode-Glasfasern sowie einem herkömmlichen Bildsensor und benötigt keine zusätzliche Optik. Die zwei fest zueinander positionierten Enden der Glasfasern befinden sich auf dem bewegten Objekt, der Bildsensor ist fest im Raum verankert. Die aus den Glasfasern emittierte Laserstrahlung erzeugt ein Interferenzmuster aus parallelen Streifen auf der Sensorfläche. Bei einer Rollbewegung des Objektes dreht sich somit auch das Interferenzmuster auf der Sensorfläche. Der Drehwinkel wird mittels Fourier-Analyse aus dem Streifenmuster berechnet. Der Messbereich von 360° kann mit einer Auflösung von wenigen Winkelsekunden, also etwa 0,001°, erfasst werden. Zudem ist das Verfahren unempfindlich gegenüber Nick- und...

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Sende- und Empfangsantenne zukünftiger Kommunikationssysteme im Millimeterwellen- und Terahertzfrequenzbereich müssen zielgerichtet aufeinander ausgerichtet werden, um miteinander kommunizieren zu können. Ein neues Konzept aus der PTB sieht vor, zwei orthogonal zueinander ausgerichtete Drehfunkfeuer aus der terrestrischen Funknavigation zu kombinieren und für diesen neuen Anwendungsbereich zu miniaturisieren. Die PTB sucht einen Kooperationspartner zur Entwicklung dieser neuen Basistechnologie. (Technologieangebot 510)

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Der optische Inspektionskanal (gelb) ermöglicht die Detektion der Höhe eines Flüssigkeitsspiegels, der sich am vertikalen Hubkolben (grau) ausbildet.

Zur Kalibrierung kleinster Durchflüsse (< 0,1 ml/min) wird in der PTB derzeit ein Kolbensystem zur volumetrischen Durchflussbestimmung aufgebaut, bei dem oberhalb der Dichtung des vertikal verfahrenen Kolbens eine Flüssigkeit mit geringem Dampfdruck eingebracht werden kann. Die bei diesem Messprozess üblicherweise entstehenden Unsicherheiten durch thermische Einträge werden minimiert. Ein optischer Kanal ermöglicht über die Detektion der Höhe des Flüssigkeitspegels in zwei Sichtfenstern zusätzlich das Aufspüren von Undichtigkeiten im System. (Technologieangebot 499)

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Schematische Darstellung der Molekül-basierten Einzelphotonenquelle für Anwendungen in der Quantenradiometrie, z. B. für die Kalibrierung eines Einzelphotonendetektors (1, SPAD) über einen Referenz-Detektor (2, analog). Der Wert von g<sup>(2)</sup>(0) = 0,08 bedeutet eine sehr niedrige Wahrscheinlichkeit, dass zwei Photonen gleichzeitig emittiert werden. DBT: Dibenzoterrylen.

Einzelphotonenquellen sind sogenannte nicht-klassische Lichtquellen. Anders als Laser oder Glühlampen senden sie das Licht nur als einzelne Quanten (Photonen) aus. Anwendungen dafür finden sich in vielen Bereichen der Quantentechnologie, z. B. in der Quanten-basierten Bildgebung, im Quantencomputing, in der Quantenschlüsselverteilung und in quantenverstärkten optischen Messungen. Außerdem sind sie ideal für bestimmte Bereiche der Radiometrie. Für diese Anwendungen wurde jetzt eine Quelle mit besonders hohem und spektral reinem Photonenfluss entwickelt.

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