Wissenschaft

Mit der Gründung der „Niedersächsischen Arbeitsgemeinschaft Akustik“ (NAGA) haben fünf Institutionen der Region Südostniedersachsen vereinbart, künftig in Forschung und Lehre stärker zu kooperieren. Die Technische Universität Braunschweig (TUBS), das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), die Technische Universität Clausthal (TUC), die Leibniz Universität Hannover und die PTB versprechen sich davon eine effizientere Nutzung ihrer hervorragenden Mess- und Versuchseinrichtungen und eine bessere Sichtbarkeit der akustischen Kompetenz in der Region. Ein weiteres Ziel ist die Etablierung eines gemeinsamen Masterstudienganges Akustik.

Als erstes nationales Metrologieinstitut der Welt plant die PTB, der Windindustrie eine zuverlässige und umfassende Qualitätssicherung anzubieten.

Zu diesem Zweck entsteht auf dem Gelände in Braunschweig ein neues Gebäude, das Kompetenzzentrum Windenergie. Es wird ein Groß-Koordinatenmessgerät beherbergen, mit dem sehr große Bauteile von Windanlagen gemessen werden können. Dazu kommen Mess- und Kalibriereinrichtungen für sehr große Drehmomente sowie eine neue Windgeschwindigkeitsmesstechnik, mit deren Hilfe die Ertragsprognosen für hohe Windräder verbessert werden können.

Frank Härtig
Der Leiter der Abteilung 1 „Mechanik und Akustik“ wurde im Januar vom „Institute of Ultra-precision Optoelectronic Instrument Engineering“ der Universität „Harbin Institute of Technology“ (HIT), China, aufgrund seiner Arbeiten im Bereich der Messtechnik und seiner zukunftsweisenden Entwicklungen im Bereich der Rückführung metrologischer Algorithmen zum Ehrenprofessor ernannt.

 Harald Schnatz
Der Leiter des Fachbereichs 4.3 „Quantenoptik und Längeneinheit“ erhielt auf dem European Frequency and Time Forum (EFTF) vom 4.–7.4.2016 York den European Frequency and Time Award 2016.

Nils Huntemann
Der Mitarbeiter des Fachbereichs 4.4 „Zeit und Frequenz“ wurde auf dem European Frequency and Time Forum (EFTF) mit dem EFTF Young Scientist Award 2016 ausgezeichnet.

Ingo Kröger
Der Mitarbeiter des Fachbereichs 4.1 „Photometrie und angewandte Radiometrie“ wurde im Dezember zum Jungwissenschaftlers der Stiftung Wernervon-...

Eine neue Flusszelle kombiniert ein etabliertes Größenbestimmungsverfahren mit empfindlicher magnetischer Messtechnik.

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.

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.

An der Charité – Universitätsmedizin Berlin weihte Bundesforschungsministerin Prof. Dr. Johanna Wanka am 12.6.2015 ein in Deutschland entwickeltes Magnetic Particle Imaging (MPI)-Gerät ein, das von der Charité gemeinsam mit der PTB betrieben werden soll. Dieses Gerät wurde im Rahmen einer Großgeräteinitiative von der Deutschen Forschungsgemeinschaft mit knapp 4 Millionen Euro finanziert. Mit der MPI-Technik lassen sich mit hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung Bilder von der Verteilung magnetischer Nanopartikel im lebenden Gewebe oder im Blutfluss erzeugen.