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Symbolbild: digitale Sprache (mit KI erzeugt)

Arbeitet die Welt wirklich mit denselben Einheiten? In der realen Welt kann man sagen: weitgehend. Aber in der digitalen Welt ist noch Raum nach oben. Eine Aufgabe für PTB-Fachleute und die Metrologie-Diplomatie.

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Schlüsselübergabe bei der Eröffnungsfeier

Am 10. April wurde in den ehemaligen Rolleiwerken in Braunschweig ein neuer Standort für Technologietransfer in den Quantentechnologien eröffnet: der Hightech- Inkubator des Quantum Valley Lower Saxony (QVLS-HTI). Auf rund 500 Quadratmetern Büro- und Laborfläche treffen elf Startups und exzellente Forschungseinrichtungen zu einem kontinuierlichen Ideenaustausch aufeinander. Zukünftig sollen auch etablierte Unternehmen dazustoßen. Der QVLS-HTI bündelt Förderungen von Bund (Bundesministerium für Bildung und Forschung) und Land (Niedersächsische Ministerien für Wissenschaft und Kultur sowie für Wirtschaft, Verkehr, Bauen und Digitalisierung) sowie die wissenschaftliche Expertise der PTB, der Technischen Universität Braunschweig und der Leibniz Universität Hannover. (Ansprechpartnerin: Rebecca Husemann, 0531 592-9455, Opens local program for sending emailrebecca.husemann(at)ptb.de)

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Seit seinem Start im Jahr 2016 hat sich der Sonderforschungsbereich „Designte Quantenzustände der Materie“ (DQ-mat) zum deutschen Zentrum für Quantenmetrologie entwickelt und ist weltweit führend auf diesem Gebiet. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat jetzt eine Verlängerung um weitere vier Jahre bewilligt und fördert den Sonderforschungsbereich mit rund 10 Millionen Euro. Die Beteiligten der Leibniz Universität Hannover, des DLR-Instituts für Satellitengeodäsie und Inertialsensorik, Hannover, und der PTB arbeiten an der nächsten Generation von Quantensensoren – für sensiblere, schnellere und noch höher auflösende Messgeräte wie Atomuhren oder Atominterferometer. (Ansprechpartner: Piet Schmidt, 0531-592- 4700, Opens local program for sending emailpiet.schmidt(at)quantummetrology.de)

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Auszeichnungen

Annette Röttger

Annette Röttger, Mitglied des Präsidiums der PTB, ist seit Juni 2024 Mitglied im Board of Directors (BoD) von EURAMET, der regionalen Metrologieorganisation Europas. Das neun Personen umfassende Gremium ist für die Verwaltung und strategische Ausrichtung von EURAMET verantwortlich. Die Wahl von Annette Röttger fand auf der letzten Generalversammlung (General Assembly) von EURAMET statt.
(Foto: Andreas Rudolph)

Andreas Bauch

Der Wissenschaftler aus aus dem Fachbereich 4.4 Zeit und Frequenz hat den Marcel Ecabert Award 2024 erhalten. Mit diesem Preis würdigt das European Frequency and Time Forum (EFTF) seine herausragende Lebensleistung im Bereich der Zeit- und Frequenzmessung. Nach Ende seiner Dienstzeit bleibt Bauch aktuell der PTB und seinem Team in kleinerem Umfang noch mit einem Vertrag verbunden.

Holger Großhans

Bereits zum zweiten Mal ist es Holger Großhans vom Fachbereich 3.5 Explosionsschutz in der...

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Linsenbasiertes Radiolumineszenz-Detektionssytem

Herkömmliche Messverfahren für Alphastrahlung erfordern eine direkte Wechselwirkung der Alphateilchen mit dem Detektormaterial, was die Nachweisreichweite auf nur wenige Zentimeter begrenzt. Die PTB hat Radiolumineszenz-Nachweissysteme auf der Basis von Quarzglas- und Poly(methyl-2-methylpropenoat)-Fresnel-Linsen entwickelt, die eine indirekte Detektion von Alphastrahlung in Entfernungen von mehr als 2 m ermöglichen. Die von Alphastrahlung erzeugte Radioluminiszenz wird erfasst. Durch effiziente Lichtfilterung und den Einsatz rauscharmer Photomultiplier wird das relevante Signal maximiert und zugleich das Umgebungslicht unterdrückt. Der Prototyp der PTB kann Alphastrahlung aus einer sicheren Entfernung aufspüren, ohne das Personal zu gefährden oder die Ausrüstung zu kontaminieren. (Technologieangebot 7106)

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Vermessung einer Optik (Mitte des Bildes) mit der Sensorik (rechts)

Mit einer Modulationstransferfunktion (MTF) wird die Abbildungsqualität einer Optik beschrieben. Ein neues Verfahren aus der PTB (Irradiance based imaging quality assessment, IBIQA) verbessert die Bestimmung einer MTF für beliebige Optiken. Dies reduziert Messunsicherheiten und ermöglicht auch die Bestimmung der MTF mit nichtlinearen Detektoren. Das Verfahren führt eine Grauwertanalyse einzelner Pixel bei mehreren Belichtungszeiten durch und wertet diese aus. Das hat positive Auswirkungen für die optische Qualitätskontrolle der Übertragungsfunktion, Rückführbarkeit und Aussagekraft von Messvergleichen. (Technologieangebot 553)

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Bei digitalen Abstimmungen, beispielsweise geheime Wahlen oder Meinungsumfragen, werden Daten von mehreren Sendenden – etwa den Wählenden – mittels eines Netzwerkes anonym an einen Empfangenden übertragen. Dabei muss für die Sendenden die Übertragung des Datenpakets an den Empfangenden transparent nachvollziehbar bleiben, aber das Stimmverhalten darf für andere nicht rückverfolgbar sein. Dies gelingt über ein Anonymisierungsnetzwerk, das durch eine schichtweise Ver- und Entschlüsselung und Permutation der Reihenfolge der Daten an einer Vielzahl von Netzwerkknoten charakterisiert ist. Die Empfangenden können nicht feststellen, welche digitale Daten welchen Sendenden zuzuordnen sind. Für die Sendenden sind hingegen die Datenpakete jederzeit transparent. Neuartig an diesem Netzwerk ist, dass Wähler, wenn gewünscht, ihre Stimme noch bis zur Abgabefrist jederzeit verändern können, ohne ihre Anonymität zu gefährden. (Technologieangebot 516)

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Die neuen Transferstandards für Radon-Außenluftaktivitätskonzentrationen: ANSTO 200  L im Vordergrundgrund (auf der Holzplatte) und ARMON v2 im Hintergrund (schwarze Transportbox) in der Klimakammer der PTB. Einschub: der neue Integrated Radon Source/Detector (IRSD)

Radon ist für einen Großteil der natürlichen Strahlenexposition verantwortlich, kann aber auch als sogenannter Tracer bei der Klimabeobachtung und -modellierung nützen. In der PTB wurden zwei neue auf SI-Einheiten rückführbare Kalibriermöglichkeiten für niedrigste Radon-Aktivitätskonzentrationen mit der Möglichkeit des mobilen Einsatzes entwickelt.

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Beim angewandten Scanverfahren zur Untersuchung der Brust wird das Gewebe mit Pikosekunden-Laserpulsen bei mehreren Wellenlängen durchleuchtet. Auf ihrem Weg durch das Objekt breiten sich die Photonen durch Vielfachfachstreuung räumlich aus. Ein kleiner Teil der Photonen wird absorbiert, insbesondere durch das Hämoglobin in den Blutgefäßen. Die zeitliche Verteilung der empfangenen Photonen wird von einem Faserbündel erfasst und erlaubt Rückschlüsse auf die Beschaffenheit des Gewebes, wie z. B. die physiologischen Eigenschaften von Tumoren.

Die diffuse optische Bildgebung ermöglicht die Charakterisierung physiologischer Parameter von Tumoren in der Brust. Die bisher bei der Auswertung genutzten störungstheoretischen Modelle erzielten nur bei kleinen Tumoren genaue Ergebnisse. Dank einer neuen Methode zur schnellen Auswertung optischer Mammogramme ist nun auch die Analyse größerer Tumore mit kleinerer Unsicherheit möglich.

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Der LED-Sonnensimulator kann Module bis zu einer Größe von 140 cm&nbsp✕ 240 cm beleuchten. Seine 26 verschiedenfarbigen LEDs decken vom UV-Licht bis zum nahen Infrarotlicht den gesamten Bereich ab, in dem Solarmodule empfindlich sind.

Der Sonnensimulator der PTB, mit dem die Leistung von Solarmodulen rückgeführt gemessen werden kann, wurde rundum erneuert. Er überflügelt seinen Vorgänger in allen wichtigen Eigenschaften: Seine LEDs bieten mehr Spektralfarben, erzeugen ein gleichmäßigeres Lichtfeld und können größere Module ausleuchten.

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