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Aus dem aus Russland gelieferten polykristallinen Material hat das Institut für Kristallzüchtung, Berlin, einen hochreinen <sup>28</sup>Silizium-Einkristall gezogen. Er besitzt eine Isotopenreinheit von 99,998 %. Hieraus fertigt die PTB nahezu perfekte Kugeln und wird aus deren Analyse die Avogadro- und die Planck-Konstante bestimmen.

Im neuen Einheitensystem gehören die Avogadro-Konstante und das Planck’sche Wirkungsquantum zu den wesentlichen Eckpfeilern. Die Messungen dieser Konstanten wurden im internationalen Avogadroprojekt vorangetrieben und basieren auf dem Zählen von Atomen in Kugeln aus reinem Silizium. Nachdem vor einigen Monaten von russischen Vertragspartnern neues, nahezu isotopenreines Ausgangsmaterial geliefert wurde, konnte das Berliner Leibniz-Institut für Kristallzüchtung daraus einen Einkristall züchten, der jetzt in die PTB geliefert wurde. In der PTB erfolgen nun die Produktion der Kugeln und alle anschließenden Messungen. Das erklärte Ziel ist die Bestimmung der Avogadro-Konstanten mit einer relativen Unsicherheit von 1 ∙ 10–8 oder besser.

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Die Abbildung zeigt ein Interferometer: Der Durchmesser der in der Mitte liegenden Siliziumkugel wird äußerst exakt gemessen − ein Zwischenschritt auf dem Weg zu einer neuen Kilogramm-Definition.

Es ist Dampf unterm Kessel. Im internationalen Wettstreit um die genaueste Definition für das Kilogramm haben die Forscher der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) jetzt nicht nur das Rezept in der Tasche, sondern auch alle Zutaten beisammen: Sie haben eine komplexe Kette aus vielen Fertigungs- und Analyseschritten aufgebaut, um über das Zählen von Atomen in einer Siliziumkugel zwei Naturkonstanten genau festzulegen − die Avogadro-Konstante und das Planck’sche Wirkungsquantum. Dies sind die Eckpfeiler einer neuen Kilogramm-Definition. Die neuen Fertigkeiten und Messverfahren, die in den vergangenen Monaten und Jahren unter anderem auch im Rahmen des internationalen Avogadro-Projekts entwickelt wurden, müssen sich nun in der Praxis beweisen: Im März erhält die PTB einen Kristall aus hochreinem Silizium-28, aus dem zwei Kugeln gefertigt und anschließend analysiert werden. Die dabei ermittelten Werte für die Avogadro- und die...

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Im neuen Internationalen Einheitensystem (SI) werden sieben Naturkonstanten als definierende Bezugsgrößen festgelegt. (Grafik: PTB)

Die Sekunde und der Meter sind als Streber schon vorgeprescht. Das Kilogramm, das Ampere und die anderen aus der Klasse der physikalischen Basiseinheiten versuchen nun den Anschluss zu schaffen. So könnte man ausdrücken, was sich gerade in der Welt der Metrologie, in der Welt des Messens, tut. Das Internationale Einheitensystem steht vor einer grundlegenden Neudefinition: Naturkonstanten sollen in Zukunft für alle sieben Basiseinheiten und für alle abgeleiteten Einheiten als definierende Bezugsgrößen dienen. Anfällige Objekte wie das Ur-Kilogramm oder völlig unpraktische Formulierungen wie für die elektrische Stromstärke werden dann ausgedient haben. Die experimentellen Vorbereitungen für diese neuen Definitionen laufen weltweit – und speziell in der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) – auf Hochtouren. Auf der nächsten Generalkonferenz für Maß und Gewicht im Jahr 2018 soll diese neue Ära dann voraussichtlich offiziell...

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Im Rahmen eines EMRP-Vorhabens mit dem Titel „Metrology for radiological early warning networks in Europe“ (ENV57-MetroERM) arbeiten seit Juni 2014 insgesamt 16 Institutionen in Europa an einer Harmonisierung der radiologischen Daten aus den heutigen radiologischen Frühwarnsystemen, indem Standardverfahren und -methoden definiert werden sollen, um genauere Informationen aus den Messdaten ableiten zu können.  Zudem ist geplant, neue Detektoren und Messsysteme zu entwickeln und zu erproben. Einzelheiten in englischer Sprache sind auf folgender Webseite zu finden: www.earlywarning-emrp.eu

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Der Stellarator Wendelstein 7-X, der gegenwärtig im Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP) in Greifswald entsteht, soll die Eignung von Fusionsanlagen des Typs "Stellarator" zur Energieerzeugung demonstrieren. Die PTB hat im Rahmen eines Kooperationsvertrages mit dem IPP ein Monitorsystem entwickelt, das die Neutronenstrahlung misst, die beim Betrieb der Maschine entsteht. Die Monitore wurden fertig gestellt und in den Referenzstrahlungsfeldern der PTB kalibriert.

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Zur Bestimmung der Fluenz monoenergetischer Neutronen mit der time correlated accociated particles Methode (TCAP) wurde eine massearme Streukammer entwickelt und gefertigt. Diese soll an der Ionen-Beschleunigeranlage PIAF der PTB betrieben werden.

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Mit Detektoren aus künstlich hergestelltem einkristallinem Diamant wurden Experimente an der Ionenbeschleunigeranlage der PTB durchgeführt. Die Stabilität der Antwortfunktion der Detektoren, die entscheidend für eine zuverlässige Neutronenspektrometrie z.B. an Fusionsanlagen ist, wurde mit 14 MeV Neutronen und mit verschiedenen Ionensorten am Mikro-Ionenstrahl der PTB untersucht. Damit konnten die Ladungssammlungsprozesse im Volumen und am Rand des Kristalls im Detail untersucht werden.

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Vor mehr als 20 Jahren hat die PTB mit dem Aufbau von Kalibriereinrichtungen für Radonmessgeräte begonnen und diese Einrichtungen zum Nutzen der Kunden und für wissenschaftliche Arbeiten stetig weiter ausgebaut und das Kalibrierangebot erweitert.

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Die Besonderheiten der überwiegend IT-basierten Spielgeräte stellen bei der Zulassungsprüfung qualitativ neue Ansprüche an das Sicherungskonzept der Spielgerätesoftware und der Daten, die vom Spielgerät generiert werden. Von zentraler Bedeutung ist dabei ...

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