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Fortschritte bei der Aufklärung der Diskrepanzen bei Messwerten für die molare Masse des isotopisch angereicherten Siliciums für das Avogadroprojekt

09.01.2013

Ziel der internationalen Avogadro-Kooperation ist eine Neubestimmung der Avogadro-Konstante mit einer Messunsicherheit im Bereich von 1 x 10-8. Entscheidende Hürden sind dabei Diskrepanzen bei der Bestimmung der molaren Masse des angereicherten Siliciums, das für die verwendeten Siliciumkugeln eingesetzt wurde. Eine Ursache dieser Diskrepanzen konnte jetzt aufgeklärt und beseitigt werden.

Im Rahmen einer internationalen Kooperation (NIST, NRC, NIM, NMIJ, PTB) werden in der PTB derzeit intensive Untersuchungen zur Klärung der bestehenden Diskrepanzen von Ergebnissen in der molaren Masse von hochangereichertem Silicium

(DMrel(PTB_NRC) = 6.7e-8; (DMrel(PTB_NIST) = 8.5e-9)  durchgeführt

Entscheidend für die Aufklärung der extrem kleinen, aber für das Avogadro-Projekt entscheidenden Abweichungen ist die Evaluierung von bisher in der massenspektrometrischen Analytik unentdeckten Interferenzen. Durch Wahl eines neuen Lösungsmittels (Tetramethylammoniumhydroxid) konnte die Masseninterferenz, die durch das bisher verwendete Lösungsmittel (Natriumhydroxid) verursacht wurde und wesentlich zur Diskrepanz der massenspektrometrisch erhaltenen Werte beitrug, unterdrückt und zusätzlich das Signal/Rausch-Verhältnis deutlich angehoben werden. Die eindeutige Klärung der Abweichungen der Ergebnisse der molaren Masse wird von einer Vergleichsmessung mit den Kooperationspartnern NIST und NRC in Kürze erwartet.

Kontakt: Dr. Detlef Schiel, AG 3.11, detlef.schiel(at)ptb.de