Wissenschaft

Ein im Jahr 2012 durchgeführter "Ringvergleich" von 3-Tesla-MRT-Scannern aus acht europäischen Forschungszentren wurde jetzt auf zwei Berliner Scanner ausgeweitet und ausgewertet. Insbesondere wurden hierbei ...

Der Einschluss des Edelgases Xenon in käfigartige Biomoleküle ist ein wichtiger Schritt in der Entwicklung neuer, magnetresonanztomographischer  Methoden zum Nachweis von Biomarkern in Zellen oder Organismen bei nativen Konzentrationen. Kernspinpolarisiertes ¹²⁹Xe wechselt permanent zwischen einem Platz im Käfigmolekül und der umgebenden Lösung hin und her und dieser Austausch trägt entscheidend zur Signalverstärkung bei. Diesen Prozess zu verstehen ist unerlässlich ...

Bei einer Abschätzung der im Körper eines Patienten absorbierten Hochfrequenzleistung während einer Untersuchung im MR-Tomografen stellt sich stets die Frage der Vertrauenswürdigkeit der genutzten Modellrechnungen. Im Rahmen des EMRP-Projekts HLT06 MR Safety ...

Für die Bewertung der Patientensicherheit einer mehrkanaligen MR-Sendespule bezüglich der deponierten Hochfrequenzleistung ist Kenntnis der kompletten Leistungsbilanz des Sendepfades essentiell. Bei Ultrahochfeldsystemen ...

In einem internationalen Kooperationsprojekt ist eine metrologische Glasfaserverbindung zwischen dem SYRTE in Paris und der PTB in Braunschweig im Aufbau, die im Treffpunkt Straßburg zusammen geführt wird. Damit wird es zukünftig möglich, die höchstpräzisen optischen Uhren der beiden Staatsinstitute zu vergleichen. Jüngst wurde das letzte Teilstück der Glasfaser zwischen Braunschweig und Straßburg verbunden, und erstmalig Licht von der PTB in BS über Straßburg wieder in der PTB detektiert. Die Gesamtstrecke wird jetzt metrologisch charakterisiert.

Um langfristige Änderungen der terrestrischen solaren UV-Strahlung zu quantifizieren, sind rückführbare Messungen der globalen solaren UV-Bestrahlungsstärke mit Unsicherheiten von dauerhaft weniger als 2 % erforderlich. Im Rahmen des kürzlich abgeschlossenen EMRP Projektes, "Traceability for surface spectral solar ultraviolet radiation" konnte unter Federführung der PTB die Rückführung des Referenzspektroradiometersystems QASUME, das europaweit zur Qualitätssicherung der Messnetze für solare UV-Strahlung eingesetzt wird, optimiert werden und die Messunsicherheiten der Kalibrierung verringert werden.

Für Anwendungen in der radiometrischen Rückführung von Fernerkundungssatelliten ergibt sich derzeit eine steigende Nachfrage von kombinierten Messungen in gerichteten diffusen Reflexions- und Transmissionsgeometrien. Mit dem roboterbasierten Gonioreflektometer der PTB wurde die winkelaufgelöste Reflexions-/Transmissionsindikatrix an einer Opalglasscheibe bei Wellenlängen im Bereich zwischen 270 nm und 700 nm durchgeführt. Damit werden jetzt für neuentwickelte Materialien der Mic-Volumenstreuer die Einflüsse der Eingangspolarisation wesentlich reduziert und eine verbesserte metrologische Rückführung ermöglicht. 

In der Quantenkryptographie werden zurzeit abgeschwächte gepulste Laser als Lichtquellen verwendet. Die mittlere Photonenzahl eines Laserpulses ist für die Bewertung der Sicherheit des gesamten Kryptographiesystems von entscheidender Bedeutung. Diese wurde im Rahmen des EMRP-Projekts „Metrology for the industrial quantum communications“ (MICQ) mittels eines Photonenzahl-auflösenden Detektors (PNRD) gemessen. Der Detektor bestand aus vier InGaAs-Einzelphotonen­detektoren, die zu einem sog. Detektorbaum zusammengeschaltet waren. Damit wurde die mittlere Photonenzahl pro emittierten Laserpuls mit einer Standardmessunsicherheit von unter 5,0 % gemessen und genügt damit den bisherigen Anforderungen für Quantenkryptographiesysteme. Der Detektor wurde ebenfalls zur Tomographie der Photonenzalverteilung eingesetzt. Die Rekonstruktion für mittlere Photonenzahlen N ≤ 40 ergab eine sehr gute Übereinstimmung mit der theoretisch zu erwartenden...

In Zusammenarbeit mit dem Max-Planck-Institut für die Physik des Lichts ist es Forschern am QUEST-Institut an der PTB erstmals gelungen eine einmodige Glasfaser für Strahlung im ultra-violetten Spektralbereich zu demonstrieren. Die Faser basiert auf einer Kagomé-Struktur, bei der die Strahlung in einem Hohlkern außerhalb des absorbierenden Glases geführt wird. Solche Fasern finden breite Anwendung in der Präzisionsspektroskopie, Biologie und Chemie. 

In Zusammenarbeit mit dem wissenschaftlichen Gerätebau der PTB wird ein Prozess entwickelt, um hochgenaue, skalierbare Ionenfallen für Multi-Ionen Uhren auf der Basis von goldbeschichteten AlN-Keramik Substraten herzustellen. Erste laserstrukturierte und beschichtete Test-Chips wurden erfolgreich zu einer Fallenstruktur zusammengesetzt und kontaktiert. Diese befindet sich nun im Testbetrieb am tschechischen Metrologieinstitut (CMI) in Prag, wo die Erwärmung der Falle im Rahmen eines EMRP Projektes untersucht wird.