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Glasfaser-Uhrenvergleich

Optische Atomuhren haben in den letzten Jahren spektakuläre Fortschritte gemacht. Sie sind 100-mal genauer als die besten Cäsium-Atomuhren. Leider ist diese Genauigkeit bisher nur lokal nutzbar, denn die herkömmliche Übertragungstechnik per Satellit verursacht eine zu hohe Frequenzunsicherheit. Ein neuer direkter „Draht“ zwischen Frankreich und Deutschland ändert dies jetzt: Über eine 1400 km lange Glasfaserstrecke zwischen Braunschweig und Paris lassen sich hochgenaue Frequenzen sozusagen auf die Reise schicken. In diesen Städten betreiben die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) und das Institut Systèmes de Référence Temps-Espace (LNE-SYRTE) die genauesten optischen Uhren Europas. Ebenfalls am Uhrenvergleich beteiligt ist das französische Laboratoire de Physique des Lasers (LPL). Ein erster Vergleich zwischen den optischen Strontiumuhren der Partnerinstitute lieferte den Beweis, dass die Verbindung tatsächlich mit der...

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Der bedeutendste Preis der Metrologie, der Wissenschaft des Messens, wird am 22. Juni 2016 in Braunschweig verliehen. Die Feierlichkeiten finden im Seminarzentrum der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) statt, im Rahmen eines internationalen Symposiums, zu dem Messtechnikexperten aus aller Welt erwartet werden. Symposium und Preisverleihung sind öffentlich und erfolgen in englischer Sprache. Am Abend bittet der Oberbürgermeister alle Preisträger und Symposiumsteilnehmer zum Empfang in die Dornse, die „gute Stube“ der Stadt Braunschweig.

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Großer Erfolg für die Quantenmetrologie: Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) richtet zum 1. Juli 2016 den neuen Sonderforschungsbereich 1227 „Designte Quantenzustände der Materie (DQ-mat) – Erzeugung, Manipulation und Detektion für metrologische Anwendungen und Tests fundamentaler Physik“ an der Leibniz Universität Hannover ein. Die beteiligten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler werden daran arbeiten, die besonderen Eigenschaften von quantenmechanischen Systemen für bessere Quantensensoren wie zum Beispiel optische Uhren und Beschleunigungsmesser zu erschließen. Beteiligt sind außer der Leibniz Universität Hannover (Institut für Quantenoptik, Institut für Theoretische Physik und Institut für Didaktik der Mathematik und Physik) die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) in Braunschweig und das Zentrum für angewandte Raumfahrttechnologie und Mikrogravitation (ZARM) der Universität Bremen. Der SFB ist auf eine Laufzeit von...

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Eigentlich möchte sich Helium gar nicht mit Artgenossen verbinden. Hin und wieder tut es das dennoch, jedoch mit verschwindend geringen Bindungsenergien. Diese haben Wissenschaftler der Goethe-Universität in Frankfurt erstmals messen können. Für diese messtechnische Sensation werden sie ebenso mit dem diesjährigen Helmholtzpreis geehrt wie ihre Forscherkollegen in Cambridge. Letztere haben die in der DNA-Analytik bewährte Einzelmolekülmessung mit Nanoporen revolutionär weiterentwickelt und damit Bedingungen geschaffen, um theoretisch beliebig viele verschiedene Eiweißmoleküle innerhalb derselben Messung zu detektieren. Der Helmholtzpreis ist in den Kategorien „Grundlagen“ und „Anwendungen“ mit jeweils
20 000 Euro dotiert und gilt als eine der international bedeutendsten Auszeichnungen in der Welt der Metrologie, der Wissenschaft vom genauen Messen. 

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Nanotechnologie umfasst ein breites Spektrum zukunftsweisender Querschnitts­technologien. Ein Schlüssel zu ihrer Weiterentwicklung ist eine präzise Messtechnik, um Nanosysteme zu beschreiben, zu verstehen und herzustellen. Zur Stärkung des Forschungsschwerpunkts Nanometrologie baut das Land Niedersachsen für die TU Braunschweig ein neues Gebäude für das Forschungszentrum LENA. Bund und Land investieren gemeinsam über 33 Millionen Euro in den Forschungsbau. Er wird über eine hervorragende Ausstattung an Großgeräten für die Nanoanalytik verfügen.

Das Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA) ist ein Forschungszentrum der Technischen Universität Braunschweig, das in enger Kooperation mit der Physikalisch Technischen Bundesanstalt Braunschweig gegründet wurde und in Kooperation der beteiligten Institute bereits betrieben wird. 

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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.

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Beim ersten Spatenstich (von links nach rechts): Dr. Harald Müller (PTB), Dr. Rolf Kumme (PTB), Dr. Karin Kniel (PTB), Dr. Frank Härtig (PTB, Projektkoordinator), Prof. Dr. Joachim Ullrich (PTB, Präsident), Renate Müller-Steinweg (Staatl. Baumanagement), Juliane und Peter von Klitzing (Architekten), Hendrik Welp (Architekt), Dr. Christian Schlegel (PTB)

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.

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Seit dem 1. April 2016 ist Andrey Surzhykov W3-Professor für fundamentale Physik der Metrologie. Vorausgegangen war ein gemeinsames Berufungsverfahren zwischen PTB und TU Braunschweig. Ein Schwerpunkt der Arbeiten von Surzhykov ist die relativistische Theorie atomarer Systeme, die unter anderem für neue Ansätze zur Messung von Fundamentalkonstanten und zur Überprüfung des Standardmodells der fundamentalen Teilchen und Wechselwirkungen Verwendung finden wird.

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Auszeichnungen

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-...

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Messung des Einflusses der thermischen Umgebungsstrahlung auf die Frequenz des gespeicherten Ions in der Ytterbiumuhr: Der „Uhrenlaser“ (blauer Strahl) regt das gespeicherte Ion (gelb) mit einer speziellen Pulssequenz an. Die Resonanzfrequenz des Ions wird durch Infrarotstrahlung verschoben (hier durch einen Infrarotlaser, roter Strahl). Dies lässt sich mithilfe des Uhrenlasers messen.

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.

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