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Variabilität bei nichtinvasiv gemessenen schnellen Hirnströmen

Das Gehirn verarbeitet Informationen über langsame und schnelle Hirnströme. Um Letztere zu untersuchen, mussten bisher allerdings Elektroden in das Gehirn eingeführt werden. Forschende der Charité – Universitätsmedizin Berlin und der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB), Institut Berlin, haben diese schnellen Hirnsignale jetzt erstmals von außen sichtbar gemacht – und eine erstaunliche Variabilität festgestellt. Wie das Team in der Fachzeitschrift PNAS* berichtet, verwendete es dazu einen besonders empfindlichen Magnet-Enzephalografen.

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Ein neues Konzept aus der PTB für die additive Fertigung (auch 3D-Druck genannt) beschreibt eine zeitsparende, präzise Erzeugung von Bauteilen, die gezielt mit magnetischen Nanopartikeln als Zusatzstoffen angereichert sind. 

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Eine Naturkonstante sollte immer den gleichen Wert besitzen, unabhängig davon, zu welcher Zeit oder an welchem Ort sie bestimmt wird. Auch Einsteins berühmte allgemeine Relativitätstheorie nutzt diese grundlegende Annahme, die als lokale Positionsinvarianz (LPI) bekannt ist. Deren Gültigkeit wurde jetzt mit einem Vergleich optischer Ytterbiumuhren in der PTB mit einer um den Faktor 20 höheren Genauigkeit bestätigt.

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Pulsgetriebene Josephson-Wechselspannungsnormale (Josephson Arbitrary Waveform Synthesizers, JAWS) ermöglichen es, quantisierte Wechselspannungen mit beliebigen und spektral reinen Wellenformen zu synthetisieren. In der PTB wurde ein pulsgetriebenes Josephson-Normal zur Erzeugung von Wechselspannungen mit Serienschaltungen realisiert, die auf Stapeln von bis zu fünf Josephson-Kontakten beruhen. Durch die neue Technologie wurde die Integrationsdichte der Schaltungen und damit deren Ausgangsspannung deutlich erhöht: Mit bis zu 30 000 Kontakten pro Chip kann nun eine Effektivspannung von 0,5 V RMS (0,7 V Peak) erzeugt werden. Die Ausbeute im Herstellungsprozess wurde durch diverse Anpassungen deutlich erhöht.

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Ein neuer Service der PTB bietet Anwendern aus der Industrie eine Validierung von Messdaten, die im Internet der Dinge weitergegeben werden, hinsichtlich der Einhaltung grundlegender metrologischer Anforderungen. Zu diesem Zwecke wurde der seit Jahren etablierte TraCIM-Service der PTB erweitert.

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Die PTB hat ein Messgerät entwickelt, das bereits während der Synthese magnetischer Nanopartikel deren magnetische Eigenschaften zuverlässig charakterisieren kann. Der im PTB-Technologietransferprogramm „TransMeT“ entwickelte Demonstrator wurde ersten Funktionstests unterzogen. Zukünftig soll mit diesem Gerät die Herstellung neuer Referenzmaterialien für magnetische Nanopartikel unterstützt werden.

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Wie legt man Lichtstrahlen so übereinander, dass sie sich räumlich möglichst perfekt entlang derselben Richtung ausbreiten und dabei wichtige Eigenschaften wie Polarisation und räumliche Kohärenz behalten? In einer systematischen Untersuchung verschiedener kommerziell verfügbarer Lichtwellenleiter wurde mit photonischen Kristallfasern ein Hilfsmittel gefunden, das diese schwierige Herausforderung deutlich erleichtert und damit unter anderem Mehrwellenlängeninterferometrie über mehrere Kilometer ermöglicht.

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Ein neuartiges Ionisationsvakuummeter bietet eine Lösung für die bisher unzureichende Stabilität kommerziell erhältlicher Geräte und ermöglicht vorhersagbare Empfindlichkeiten. Dies wird durch eine geradlinige Führung der ionisierenden Elektronen auf ihrem Weg durch den Ionisationsraum ermöglicht.

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Das neue Forschungsbündnis „Quantum Valley Lower Saxony“ hat sich zum Ziel gesetzt, innerhalb von fünf Jahren einen Quantencomputer zu entwickeln. Das Bündnis, das die exzellenten Forschungsprojekte und Forschungskompetenzen an den niedersächsischen Standorten bündelt, wird mit insgesamt 25 Mio. Euro vom Land Niedersachsen und der Volkswagen- Stiftung unterstützt. Ziel der Initiative ist es, die Potenziale der Partner für einen Entwicklungssprung hin zu einem Quantencomputer auf Basis der Ionenfallentechnologie zu nutzen.

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Es ist wissenschaftlich erwiesen: UV-Luftentkeimer können zum Schutz vor Corona beitragen und bieten prinzipiell eine große Chance etwa für Schulen. Aber noch sind die Ängste und die Unsicherheit groß: Welches Modell eliminert die Coronaviren effizient? Wie gut ist der Schutz vor austretender UV-Strahlung? Wo und wie muss ein solches Gerät aufgestellt werden? Das sind die wichtigsten Fragen, die geklärt werden müssen, bevor die Geräte flächendeckend eingesetzt werden können – in Schulen, aber auch anderen öffentlichen Bereichen wie etwa der Verwaltung oder in Arztpraxen, Frisörbetrieben, Kosmetiksalons, Supermärkten, Gastronomie oder Kleinbetrieben. Der Physiker Dr. Peter Sperfeld von der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) hat nun als Obmann des Arbeitsausschusses „Optische Strahlung“ im DIN-Normenausschuss Lichttechnik einen interdisziplinären Arbeitskreis mitgegründet, an dem mehr als 50 Wissenschaftler/innen aus den...

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