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Das Ansprechvermögen des Alanin/ESR-Dosimeters bezogen auf die Wasser-Energiedosis Dw relativ zu 60Co-Strahlung wurde für das in der Brachytherapie häufig verwendete Strahlungsfeld einer Ir-192-Quelle bestimmt. Das relative Ansprechvermögen ändert sich aufgrund der niedrigeren Photonen-Energie der Ir-192-Strahlung mit der Wassertiefe zwischen 0.976 im Abstand von 1 cm von der Quelle auf 0.956 bei 5 cm Abstand. Die Standard-Messunsicherheit (einschließlich Primärnormal) beträgt ca. 2 %.

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Bei systematischen Untersuchungen am DSR-Messplatz wurde festgestellt, dass die weit verbreiteten Referenzsolarzellen im WPVS-Design (World Photovoltaic Scale) bei einer UV-A-Bestrahlung, deren Dosis einer ca. 5-monatigen Outdoor-Anwendung entspricht, zwischen 0,4% und 0,9% altern. Als Ursache dafür stellte sich die Alterung der Verkapselung der Referenzsolarzellen heraus. Der Effekt ist nicht reversibel [1].

Die UV-Bestrahlung von Referenzsolarzellen sollte also so kurz wie möglich gehalten werden. Falls eine UV-Bestrahlung unumgänglich ist, muss die Referenzsolarzelle regelmäßig rekalibriert werden. Wenn die Messungen ausschließlich im Labor stattfinden, kann auf die Verkapselung der Zellen verzichtet werden. In Zusammenarbeit mit dem Hersteller wird derzeit eine neue UV-stabile Verkapselung entwickelt.

Literatur:

[1] S. Winter, A. Sperling, S. Brachmann: Long-Term UV-Stability of Reference Solar Cells; inProc. 22nd European...

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Germanium- und Indium-Gallium-Arsenid-Photodioden sind aufgrund ihrer hohen spektralen Empfindlichkeit im Wellenlängenbereich um 1300 nm und um 1550 nm weit verbreitete Photodetektoren für den infraroten Spektralbereich, speziell auch für die Messung der optischen Strahlungsleistung in der optischen Nachrichtentechnik. Im allgemeinen hängt die spektrale Empfindlichkeit sowohl von der internen Quanteneffizienz als auch vom spektralen Reflexionsgrad der Photodiode ab. Der spektrale Reflexionsgrad und die spektrale Empfindlichkeit von Ge- und InGaAs-Photodioden wurden unter nahezu senkrechtem Einfall und unter 45° Einfallswinkel der Strahlung bestimmt. Die Messungen wurden in s- und p-Polarisation der einfallenden Strahlung im Wellenlängenbereich zwischen 1260 nm und 1640 nm und damit im für die optische Nachrichtentechnik interessantem Bereich durchgeführt. Die erhaltenen Daten erlauben die Berechnung der Reflexion und der Empfindlichkeit...

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Photodioden in der optischen Nachrichtentechnik werden für einen weiten Leistungsbereich verwendet, typischerweise ist ihre spektrale Empfindlichkeit aber sehr stark abhängig von der eingestrahlten Leistung. Um die zeitlich aufwändigen und teuren Kalibrierungen bei verschiedenen Leistungen zu vermeiden, bieten sich Linearitätsmessungen an, die den gewünschten Leistungsbereich überdecken. Es gibt eine Reihe verschiedener Methoden für die Linearitätsmessung. Insbesondere bei hohen Leistungen hat sich aber die Differential-Spectral-Responsivity- (DSR-) Methode bewährt. Hierbei werden eine kontinuierliche Biasstrahlung und eine modulierte Strahlung konstanter Amplitude auf der zu messenden Photodiode überlagert. Bei den in der optischen Nachrichtentechnik verwendeten faseroptischen Strahlungsquellen geschieht dies mittels eines geeigneten Faserkopplers. Diese faseroptische DSR-Methode erlaubt prinzipiell die Bestimmung der Linearitäten von...

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Wenn im Januar 2008 das europäische Raumfahrtlabor Columbus mit dem Space-Shuttle Atlantis zur internationalen Raumstation ISS gebracht wird, ist auch die externe Versuchsplattform SOLAR mit an Bord, die verschiedene Experimente zur Beobachtung der Sonne beinhaltet. Ein zentrales Element wird dabei das Solar-Spektroradiometer SOLSPEC sein, das die spektrale Bestrahlungsstärke der Sonne vom UV-Spektralbereich bis ins nahe Infrarot lückenlos über einen längeren Zeitraum beobachten wird. Unmittelbar vor dem Einbau und vor den abschließenden Startvorbereitungen machte dieses Instrument zur abschließenden Kalibrierung Station im Fachbereich „Photometrie und angewandte Radiometrie“ der Abteilung „Optik“ der PTB in Braunschweig.

Hier wurde erstmals im Rahmen der jungen PTB-Plattform AMPHORA (Advanced Metrology for Photometry and Radiometry) einem externen Wissenschaftlerteam eine Apparatur der PTB für Messungen zur Verfügung gestellt. Die...

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Durch die gelungene vertikale Integration von zwei übereinander liegenden leitfähigen Schichten in einer neuartigen Halbleiter-Struktur wird die Basis für Quantenschaltungen mit dekadischen Widerstandswerten erweitert.

Hochpräzise quantisierte Widerstandswerte können mit Hilfe des Quanten-Hall-Effekts (QHE) in leitfähigen zweidimensionalen Schichten (2DEG) in Halbleiter-Strukturen realisiert werden. In der PTB hergestellte neuartige Halbleiter-Strukturen enthalten zwei übereinander liegende leitfähige Schichten, die, und das ist das Entscheidende, die gleichen elektrischen Eigenschaften besitzen. Solche optimierten Doppel-2DEG-Strukturen bilden die Bausteine für integrierte Parallelschaltungen von QHE-Elementen auf einem Chip zur Realisierung von dekadischen Widerstandswerten und zur Erweiterung der Quanten-Ohm-Skala. Die vertikale Integration vereinfacht die laterale Verschaltung. Es wird erwartet, dass sich dadurch die...

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Der jetzt mögliche Betrieb von Quanten-Hall-Widerständen mit Wechselstrom erlaubt die direkte Rückführung von Wechselstrom-Widerständen auf Naturkonstanten mit vorher nicht erreichbaren kleinen Unsicherheiten [1]. Unter Verwendung einer Quadraturbrücke lässt sich damit auch die Einheit der Kapazität mit Hilfe von Naturkonstanten reproduzieren [2]. Da der Abgleich der Quadraturbrücke frequenzabhängig ist, werden an den Brückengenerator höchste Anforderungen bezüglich spektraler Reinheit seiner sinusförmigen Ausgangsspannung und insbesondere seiner Frequenzstabilität gestellt. Ein Gerät mit diesen Eigenschaften ist kommerziell nicht erhältlich. Daher wurde ein Generator für die benötigte Frequenz 1233,14712 Hz entwickelt und aufgebaut, der von einem 5-MHz-Signal gesteuert wird, das von den PTB-Atomuhren geliefert wird. 

[1] J. Schurr, F. J. Ahlers, G. Hein, and K. Pierz, “The ac quantum Hall effect as a primary standard of impedance,“...

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Die ständig wachsende Nachfrage der Kalibrierstellen nach niedrigeren Messunsicherheiten hat die Entwicklung eines dreiphasigen Leistungsnormals motiviert. Das System verwendet die Methode der äquidistant digitalen Abtastung von Wechselspannungen und beinhaltet einige kommerziell erhältliche Komponenten wie Abtastvoltmeter und eine Wechselstromquelle für die Erzeugung von Spannung und Stromstärke. Es zeichnet sich durch eine extrem hohe Auflösung der Abtastfrequenz aus, so dass beliebige Signalfrequenzen damit gemessen werden können. Eine hohe Abtastfrequenzauflösung ist von grundlegender Bedeutung bei einer sequenziellen Mehrkanalabtastung. Verschiedene Abtastmethoden können damit durchgeführt werden (z. B. synchrone, quasisynchrone und asynchrone Messungen), ohne dass irgendwelche Bedingungen an die Erzeugung der Signale gestellt werden müssen. Darüber hinaus erwies sich das System bei der Untersuchung verschiedener...

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Die Synthese von präzisen stufenförmig synthetisierten Josephson Sinusschwingungen für ein quantenbasiertes Wechselspannungsnormal wird durch die Fehler begrenzt, die bei den Übergängen zwischen den quantisierten Spannungsplateaus auftreten. Diese Transienten werden dabei durch mehrere Parameter beeinflusst. Mit einem einfachen Modell, das die Transienten mit einer einzigen Zeitkonstante beschreibt, können die Einflüsse dieser Parameter auf die Transienten untersucht werden. Das Modell ermöglicht auch Vorhersagen über die Abhängigkeiten vom angelegten Steuerstrom oder von der Mikrowellenleistung zu treffen: für stufenförmige Sinusschwingungen mit ansteigender Stufenzahl sollte die Differenz des Effektivwertes einer idealen und einer Sinuswelle mit Transienten nichtlinear abnehmen. Diese Abhängigkeit konnte in Experimenten mit Thermokonvertern bestätigt werden.
In einer Kooperation mit dem Mendeleyev Insitute for Metrology (VNIIM),...

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Zur Beantwortung dieser Frage betreibt die PTB seit Anfang 2008 einen Messplatz für leitungsgeführte Störungen. Die Untersuchungen stützen sich auf die Normen
DIN EN 62052 11, DIN EN 62053 11/21/22 und die DIN EN 50 470 Teil 1 und Teil 3.

Mit den Komponenten des Messplatzes, z.B. einer Komponente zur Erzeugung elektrostatischer Ladungen, lassen sich visuell die Einflüsse solcher Entladungen an der Zähleranzeige ablesen und mit dem ungestörten Wert vergleichen. Auch andere Störungen, wie z.B. Unterbrechungen oder Absenkungen der Versorgungsspannung, Simulation von induktiven Schaltvorgängen (Bursts), Blitzentladungen/Schalthandlungen im Versorgungsnetz (Surges) oder gedämpfte Schwingungen, erzeugt durch Schaltüberspannungen, können im Messplatz simuliert werden. Die Generatorsysteme sind dabei für ein- und mehrphasige Zähler abgestimmt. Ein Komparator vergleicht das Prüflingsergebnis mit einem unter gleichen Betriebsbedingungen...

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