Wirtschaft

Eine neue PTB-Erfindung erhöht die Präzision von Volumenstrombestimmungen mittels Laser-Doppler-Anemometrie (LDA).

PTB stellt Prüfkörper für die Kalibrierung von Materialanalysegeräten her.

Bislang wird die metrologische Charakterisierung von Alphastrahlern nur in wenigen nationalen Metrologieinstituten angeboten, da die Herstellung der Quellen und die charakterisierende Messtechnik sehr aufwendig sind. In der PTB ist nun die Bestimmung der Aktivität offener Alphateilchen emittierender radioaktiver Quellen in das Dienstleistungsangebot aufgenommen worden. Derartige Aktivitätsnormale können ab sofort mit verbesserter Charakterisierung an Kunden abgegeben werden. Zur Charakterisierung der Quellen wird eine α-Spektrometrie unter definiertem Raumwinkel – eine Absolutmethode – verwendet. Aktuell werden relative Standard-Messunsicherheiten von 0,3 % erreicht.

Mit optischen Magnetfeldsensoren haben Forscher der PTB am Bauch einer schwangeren Frau die magnetischen Signale gemessen, die durch die Herzaktivität ihres ungeborenen Kindes entstehen. Sie konnten zeigen, dass die gemeinsam mit dem US-amerikanischen National Institute of Standards and Technology (NIST) entwickelte Technik so verlässlich misst wie andere Methoden und darüber hinaus zusätzliche Informationen liefern kann. So lassen sich fötale Herzfehler frühzeitig diagnostizieren.

In der PTB konnte die Ausgangsspannung eines pulsgetriebenen ACJosephson- Spannungsnormals durch Verwendung dreifach gestapelter Josephson- Kontakte und durch Serienschaltung von acht Schaltungen mit insgesamt 63 000 Kontakten signifikant erhöht werden: Lagen zuvor erzielte maximale Ausgangsspannungen bei etwa 300 mV Effektivwert, so wurde nun erstmals der für metrologische Anwendungen wichtige Richtwert von 1 Volt erreicht. Ein Präzisionsvergleich mit einem AC-Quantenvoltmeter zeigte bei einer Frequenz von 250 Hz eine exzellente Übereinstimmung von (3,5 ± 11,7) nV/V. Die erzielte Erhöhung der Effektivspannung eröffnet eine Reihe von neuen Anwendungsmöglichkeiten.

Weltraumteleskope wie das Infrarot- Observatorium Herschel der Europäischen Raumfahrtorganisation ESA beobachten Strahlung im fernen Infrarot. Dabei ist die Kühlung ihrer Instrumente unerlässlich, damit sie nicht selbst störende Infrarotstrahlung emittieren. Die Spiegel dieser Teleskope, die bei Temperaturen unterhalb von -190°C zum Einsatz kommen, werden aus speziellen ultrastabilen Keramiken hergestellt. In einem Kooperationsprojekt mit der ESA hat die PTB die thermische Ausdehnung der verwendeten Materialien sowie von einkristallinem Silizium sehr genau gemessen. Die Untersuchungen nützen zukünftigen Weltraummissionen, zeigen aber auch, dass die bisher verwendeten Werte für einkristallines Silizium als Referenzmaterial korrigiert werden müssen.

Mit zwei verschiedenen optischen Atomuhren, die zurzeit bei Genauigkeit bzw. Stabilität weltweit an der Spitze liegen, ist die PTB gut gerüstet für zukünftige Aufgaben, etwa in der Grundlagenphysik, wo solche Uhren für die Suche nach möglichen Änderungen von Fundamentalkonstanten gebraucht werden.

Im Bereich der industrienahen Forschung sind Kooperationsprojekte mit der Industrie, Drittmittelprojekte und Auslizenzierung von Know-how und Patenten die wesentlichen Bestandteile. Allein in diesem Jahr konnten 40 neue direkte Kooperationsprojekte mit der Industrie vereinbart werden. Patente und deren Verwertung stellen einen wichtigen Aspekt zur strukturierten Übergabe von Know-how aus der PTB in die Wirtschaft dar. Der Lizenzierungsgrad auf alle bisherigen Patentanmeldungen der PTB beträgt 31 %, bezogen auf die derzeit aktiven und damit kostenwirksamen Patentvorgänge liegt er sogar bei 47 %.

Am 1. Januar 2015 ist das neue Mess- und Eichrecht in Kraft getreten. Mit diesem Gesamtpaket ist das Mess- und Eichrecht grundlegend modernisiert worden, wobei das bestehende hohe Schutzniveau des deutschen Messwesens beibehalten wird. Mit der Neuordnung des gesetzlichen Messwesens gelten für europäisch und national geregelte Messgeräte die gleichen Anforderungen, wenn sie auf den Markt gebracht werden.

Die PTB hat zusammen mit anderen europäischen Metrologieinstituten 2015 das „Europäische Zentrum für Mathematik und Statistik in der Metrologie (MATHMET)“ gegründet. Zielsetzung dieses Zentrums ist die Bildung eines europäischen Netzwerks, welches durch gemeinsame Forschung, Serviceangebote, Richtlinien und Kooperationen die für die metrologische Forschung in Europa benötigte, bestmögliche mathematische und statistische Expertise bereitstellt.