Größere Kapazität für die interferometrische Kalibrierung von Endmaßen bis 1000 mm Länge

Die interferometrische Kalibrierung von langen Endmaßen bis 1000 mm konnte in den vergangenen Jahren lediglich an einem einzelnen Messplatz durchgeführt werden. Herzstück dieses speziellen Interferometers vom sogenannten "Kösters-Typ" ist das Kösters-Prisma, welches die Strahlenwege zusammenfaltet [1, 2]. Dadurch ist es verglichen mit Twyman-Green-Interferometern sehr kompakt aufgebaut, was z. B. Vorteile hinsichtlich der Temperaturhomogenität bietet. Einsatzzweck ist die primäre Kalibrierung der Länge und der thermischen Ausdehnung von Endmaßen bis 1000 mm. Durch eine hohe Nachfrage dieser Dienstleistung, welche die Kapazität der möglichen Messungen bedingt durch Einrüst- und Temperierungszeiten überstieg, entstand eine Auftragswartezeit von zuletzt rund einem halben Jahr.

Aus diesem Grund wurde ein zweiter Messplatz, der in der Vergangenheit lediglich für Versuchszwecke existierte, auf einen technisch aktuellen Stand nachgerüstet und als „Kösters Interferometer II“ in Betrieb genommen. Ebenso wie beim Vorbild wird das massive Gehäuse von allen Seiten mit Wasser durchflutet, das extern temperiert wird. Dadurch wird eine sehr gute Homogenität der Temperaturverteilung im Interferometer erreicht, die zusammen mit einer präzisen Temperaturmessung essentiell ist, um zuverlässige Messergebnisse zu erhalten. Bei der Messung von Endmaßen aus Stahl würde schon eine Temperaturdifferenz von nur 1 mK eine Längenabweichung von ca. 11 nm (bei 1000 mm Länge) verursachen.

Das so neu in Betrieb genommene „Kösters-Interferometer II“ wurde umfangreichen Vergleichsmessungen mit dem „Kösters-Interferometer I“ unterzogen, welche die Messfähigkeit und Eignung für den regulären Kalibrierbetrieb belegen. Durch die parallele Nutzung der beiden Interferometer kann der Auftragsstau reduziert werden. Zudem ergibt sich im Interesse der Kalibrierkunden die Möglichkeit, erforderliche Wartungsarbeiten an den Interferometern wechselseitig durchzuführen, ohne den Kalibrierbetrieb langer Endmaße vollständig zu blockieren.



Abb. 1: Der nachgerüstete Messplatz „Kösters-Interferometer II“ zur Kalibrierung von Länge und thermischer Ausdehnung für Endmaßen bis 1000 mm Länge.

[1] Darnedde, H.: "High-precision Calibration of Long Gauge Blocks Using the Vacuum Wavelength Comparator", Metrologia 29, 349-359 (1992)

[2] Decker, J. E.; Schödel, R.; Bönsch, G.: "Next generation Kösters Interferometer", Proc. of SPIE 5190, 14-23 (2003)