09.12.2011
Innerhalb des kürzlich abgeschlossenen, europäischen iMERA-Plus Projektes „JoSy“ wurde eine Reihe quantenbasierter Kalibrieranwendungen erfolgreich demonstriert. Ausgehend von der Synthese von Wechselspannungen zur Charakterisierung von Voltmetern wurden bereits Labor-Prototypen geschaffen, mit denen z.B. die direkte Messung von Wechselspannungen, die Kalibrierung von AC-DC Transfernormalen und die Messung elektrischer Leistung möglich ist. In dem nun gestarteten Projekt ist geplant, solch ein Josephson-Messsystem für Gleich- und Wechselspannungen für den Einsatz in industriellen Kalibrierlaboratorien weiterzuentwickeln – ein AC-Quantenvoltmeter.
Für industrielle Laboratorien werden mit dem neuen System die durch Anbindung an Naturkonstanten gegebenen Vorteile verfügbar: hervorragende Messunsicherheiten und der Wegfall aufwendiger Rekalibrierungen führen zu verbesserter Leistung bei erhöhter Wirtschaftlichkeit. Das Messsystem wird für Spitzenspannungen bis ±10 V und Frequenzen bis 1 kHz ausgelegt. Damit deckt es den Bereich kommerzieller Gleichspannungsreferenzen ab und bildet gleichzeitig eine Plattform für Wechselspannungs-Präzisionsmessungen. Hierbei wird ein modulares Konzept verfolgt, das eine Erweiterung des Systems, bis hin zu einem Quantenkalibrator für Spannungs-, Widerstands- und Stromstärkenormale, in der Zukunft ermöglichen wird.
Projektpartner der PTB sind die esz AG und die Supracon AG. Die esz AG als großes, akkreditiertes Kalibrierlabor kann damit Rückführungen auf Primärnormale kostengünstig im eigenen Haus durchführen und dies außerdem als neue Dienstleistung anderen Firmen anbieten. Die Kunden der esz AG werden letztlich von der höheren Kalibrier-Qualität bei günstigen Preisen profitieren. Für die international tätige Supracon AG als Hersteller supraleitender Bauelemente und konventioneller Josephson-Gleichspannungsnormale ist das MNPQ-Projekt interessant, da ein industrietaugliches Quantennormal den Kreis potentieller Kunden über die nationalen metrologischen Institute hinaus auf eine deutlich größere Zahl weiterer Kalibrierdienstleister erweitern wird.
Ansprechpartner: R. Behr
Fachbereich 2.6 : Elektrische Quantenmetrologie