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History of PTR and PTB

VON DER GRÜNDUNG BIS INS 21. JAHRHUNDERTVON DER GRÜNDUNG BIS INS 21. JAHRHUNDERT

DatumEreignis
1887Gründung der Physikalisch-Technischen Reichsanstalt (PTR) in Berlin auf Initiativen und nach Ideen von Werner von Siemens und Hermann von Helmholtz.
1887 – 1894 PTB-Präsident Hermann von Helmholtz
1892 – 1896 Entwicklung der Theorie Schwarzer Strahler durch Willy Wien mit dem „Verschiebungsgesetz“ im Jahr 1893 und dem „Strahlungsgesetz“ im Jahr 1896 (Physik-Nobelpreis für Wien: 1911).
1895 – 1905PTB-Präsident Friedrich Kohlrausch
1895Erste Hohlraumstrahler werden von Otto Lummer und Willy Wien entwickelt.
1898Erste gesetzliche Aufgaben der PTR: Darstellung und Bewahrung der elektrischen Einheiten, Prüfung von Messgeräten für elektrische Größen.
1899Otto Lummer und Ernst Pringsheim stellen experimentell Abweichungen vom Wien’schen Strahlungsgesetz fest und sind damit experimentelle Wegbereiter der Quantenmechanik.
1900Max Planck findet auf der Grundlage der PTR-Messungen (von Lummer, Wien, Pringsheim, Rubens und Kurlbaum) eine exakte Beschreibung der Wärmestrahlung des Schwarzen Körpers (Physik-Nobelpreis für Planck: 1918).
1905 – 1922PTB-Präsident Emil Warburg
1913Hans Geiger baut das Labor für Radioaktivität auf und entwickelt ein Zählrohr zum Nachweis einzelner Strahlungsquanten.
1913Walther Meißner beginnt Tieftemperatur-Experimente und untersucht die Eigenschaften von flüssigem Wasserstoff und anderen Materialien.
1915Albert Einstein entwickelt zusammen mit Wander Johannes de Haas ein Experiment (das einzige seiner Laufbahn als Theoretischer Physiker) zur Überprüfung der Ampère’schen Molekularstromhypothese (gyromagnetischer Effekt).
1917Wilhelm Kösters entwickelt den Interferenzkomparator für Längenmessungen (Kösters-Komparator).
1920Harald Schering entwickelt eine Brücken-Methode zur Messung von Kapazität und Verlustwinkel bei hohen Wechselspannungen (Schering-Brücke).
1920Ernst Gehrcke und Ernst Lau messen die Feinstruktur des H2-Spektrums.
1922 – 1924PTB-Präsident Walther Nernst (Nobelpreisträger 1921)
1923Eingliederung der Reichsanstalt für Maß und Gewicht in die PTR; die PTR ist technische Oberaufsicht über die Eich- und Prüfämter und für die Festsetzung und Sicherung aller gesetzlichen Einheiten verantwortlich.
1924 – 1933PTB-Präsident Friedrich Paschen
1924Walther Bothe und Hans Geiger entwickeln die Koinzidenzmessmethode und weisen nach, dass es sich beim Compton-Effekt um die Streuung eines Photons an einem Elektron handelt (Physik-Nobelpreis für Bothe, 1954).
1925Walther Meißner gelingt in seinem Kältelaboratorium die Verflüssigung von Helium.
1925Ida Tacke und Walther Noddack gelingt der Nachweis eines bisher unentdeckten Elements (Ordnungszahl 75, Rhenium) im Periodensystem.
1928Wilhelm Kösters führt Normallampen für die interferentielle Längenmessung von Endmaßen ein.
1929Walther Bothe und Werner Kolhörster weisen nach, dass es sich bei der kosmischen Strahlung um relativistische geladene Teilchen handelt.
1930Entdeckung des Kern-Photo-Effektes durch Walther Bothe.
1932 – 1934Adolf Scheibe und Udo Adelsberger entwickeln eine hochgenaue Quarzuhr, mit der erstmalig die Ungleichförmigkeit der Erdrotation gemessen werden konnte.
1933Walther Meißner und Robert Ochsenfeld entdecken die vollständige Verdrängung des magnetischen Flusses aus dem Inneren eines Supraleiters (Meißner-Ochsenfeld-Effekt).
1933 – 1939PTB-Präsident Johannes Stark (Nobelpreisträger 1919). Auch für die PTR beginnt damit ein dunkles Kapitel. Mit Stark wird ein überzeugter Nationalsozialist und Gegner der modernen theoretischen Physik zum Präsidenten ernannt. U.  a. löst er in seiner Amtszeit das Kuratorium der PTR auf.
1939 – 1945PTB-Präsident Abraham Esau
1939 – 1945Normalfrequenzaussendung über den Deutschlandsender in Zeesen.
1943 – 1945Schwere Kriegsschäden an der PTR; fast alle Laboratorien werden aus Berlin in verschiedene Orte des Deutschen Reichs verlagert; Verlegung der Leitung nach Weida in Thüringen.
1947Beginn des Aufbaus eines neuen metrologischen Staatsinstituts in Braunschweig aus den in die westlichen Besatzungszonen verlagerten Laboratorien der PTR unter Leitung von Max von Laue und Martin Grützmacher. Dieses Institut heißt von 1948 bis 1959 Physikalisch-Technische Anstalt (PTA).
1946Wiederaufbau der PTR in Berlin als Dienststelle des Senats von Berlin-West.
1948 – 1950PTB-Präsident Wilhelm Kösters
1950Gründung der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) in Braunschweig. Die PTB in Braunschweig wird metrologisches Staatsinstitut der Bundesrepublik Deutschland.
1951 – 1961PTB-Präsident Richard Vieweg
1951Ernst Engelhard entwickelt eine Kryptonlampe, mit der eine Wellenlänge sehr präzise reproduziert werden kann.
1953Die ehemalige PTR in Berlin-Charlottenburg wird als „Institut Berlin“ in die PTB eingegliedert.
1957Die Einheit Ohm wird auf grundlegend neue Weise (auf der Basis einer berechenbaren Induktivität) bestimmt.
1959Die offizielle Aussendung von Normalfrequenzen und Zeitmarken über den Sender DCF77 in Mainflingen beginnt.
1960Der Meter wird auf der Basis der an der PTB entwickelten Krypton-Wellenlängen-Normallampen neu definiert.
1961 – 1969PTB-Präsident Martin Kersten
1966 – 1973Entwicklung der Caesium-Atomuhr der PTB zur genauesten Uhr der Welt.
1967Der Forschungs- und Messreaktor (FMRB) geht in der PTB in Betrieb.
1969Das Einheitengesetz und das Eichgesetz weisen der PTB gesetzliche Aufgaben zu.
1969Die erste Caesium-Atomuhr CS1 der PTB tickt.
1970 – 1975PTB-Präsident Ulrich Stille
1972Erster einheitlicher Wert für die Josephson-Konstante (gemessen in der PTB und ihren Schwesterinstituten in den USA, Großbritannien und Australien) wird festgelegt.
1975 – 1995PTB-Präsident Dieter Kind
1977Staat und Wirtschaft gründen den Deutschen Kalibrierdienst (DKD) zur staatlich zertifizierten Kalibrierung von Normalen und Messgeräten, dessen Leitung bei der PTB liegt.
1978Das Zeitgesetz beauftragt die PTB mit Darstellung und Verbreitung der gesetzlichen Zeit.
1979Rahmenvertrag über Errichtung und Betrieb des Berliner Elektronen-Speicherrings für Synchrotronstrahlung (BESSY). Betrieb des Speicherrings ab 1981. Die PTB betreibt bei BESSY ein Laboratorium, das die Synchrotronstrahlung für die optische Metrologie vor allem bei kurzen Wellenlängen nutzt.
1980Erste Präzisionsmessungen des Quanten-Hall-Effekts zusammen mit seinem Entdecker Klaus von Klitzing (Nobelpreis 1985). Der Quanten-Hall-Effekt erweist sich als geeignet zur Reproduzierung der Einheit Ohm.
1981Eine magnetisch geschirmte Kabine für biomagnetische Untersuchungen mit hochempfindlichen SQUIDs geht in Betrieb.
1984Der Elektronenspeicherring BESSY I wird primäres Strahlungsnormal (mit berechenbarer Strahlungsleistung).
1985Erstmalig gelingen Messungen magnetischer Signale aus den tiefen Bereichen des menschlichen Gehirns.
1986Die zweite CS-Atomuhr der PTB CS2 geht als genaueste Uhr ihrer Zeit in Betrieb.
1987Darstellung der Spannungseinheit 1 V mit einer Reproduzierbarkeit von 10–13 mit Hilfe einer Reihenschaltung von 1400 Josephson-Elementen und Frequenzstabilisierung durch Atomuhren.
1990Übernahme von Aufgaben des Bereichs Messwesen des „Amtes für Standardisierung, Messwesen und Warenprüfung“ (ASMW) der ehemaligen DDR. Die PTB beschäftigt zu diesem Zeitpunkt über 2000 Mitarbeiter.
1990Die strahlungsthermometrischen Messungen der PTB schaffen die Grundlage für den Hochtemperaturbereich der Internationalen Temperaturskala (ITS-90).
1991Neue Abteilungen „Temperatur und Synchrotronstrahlung“ sowie „Medizinphysik und Informationstechnik“ werden im IB etabliert.
1993Einrichtung eines PTB-Laboratoriums im Klinikum Steglitz.
1993Einrichtung eines Messplatzes für medizinische Lasermesstechnik zur Tumorerkennung in der Robert-Rössle-Klinik am Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin.
1993Inbetriebnahme des weltweit ersten messenden Rastertunnelmikroskops im neuen Reinraumzentrum der PTB.
1994Das Medizinproduktegesetz legt weitere Aufgaben der PTB fest.
1995 – 2011PTB-Präsident Ernst Otto Göbel
1995In der PTB entsteht mit der phasenkohärenten Messung von der Caesium-Atomuhr zum calcium-stabilisierten Laser erstmals eine optische Atomuhr im sichtbaren Spektralbereich.
1996Als erste Institution in Deutschland nimmt die PTB einen 3-Tesla- Ganzkörper-Magnetresonanz-Tomografen in Betrieb.
1999Formelle Einweihung des von BESSY zu BESSY II verlagerten Synchrotronstrahlungslabors der PTB.
2000Die Caesiumfontänenuhr CSF1 der PTB trägt zur Realisierung der internationalen Atomzeit bei.
2000Einweihung des wiederhergerichteten ehemaligen Deutschen Arbeitsschutzmuseums in unmittelbarer Nachbarschaft zu den übrigen Gebäuden des IB als Hermann-von-Helmholtz-Bau.
2000Die PTB ist maßgeblich an der Erstellung der internationalen „Provisional Low Temperature Scale 2000 (PLTS-2000)“ für den Tieftemperaturbereich von 0,9 mK bis 1 K beteiligt.
2001Die PTB löst den ehemaligen Standort des ASMW in Berlin-Friedrichshagen auf.
2001Der Microbeam an der PTB erlaubt es erstmals, lebende Zellen mit einer definierten Anzahl von Ionen mit Mikrometer-Ortsgenauigkeit zu bestrahlen, um Strahlenwirkungen zu untersuchen.
2002Evaluation der PTB im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Arbeit (BMWi) durch eine internationale Expertenkommission in Bezug auf Profil und Qualität der Arbeit – mit exzellentem Ergebnis.
2004Die Europäische Richtlinie für Messgeräte (MID) wird beschlossen.
2006Entwicklung des weltweit ersten programmierbaren 10-Volt-Josephson-Spannungsnormals in SINIS-Technologie zur direkten Rückführung elektrischer Wechselstromgrößen auf Naturkonstanten (S: Supraleiter, I: Isolator; N: Normalleiter).
2008Im Auftrag der Bundesregierung wird die PTB vom Wissenschaftsrat evaluiert – mit exzellentem Ergebnis
2008Beginn des regulären Nutzerbetriebs der Metrology Light Source (MLS), des neuen primären Strahlernormals zur Realisierung strahlungsoptischer Einheiten vom nahen Infrarot bis in den Bereich weicher Röntgenstrahlung.
2009Gründung des „Instituts für experimentelle Quantenmetrologie“ (QUEST) als gemeinsames Institut der PTB und der Leibniz Universität Hannover (LUH).
2009In der PTB wird das erste Erdalkali-Bose-Einstein-Kondensat erzeugt.
2010Einrichtung der Deutschen Akkreditierungsstelle GmbH (DAkkS) als einzige nationale Akkreditierungsstelle.
2010Unter Leitung der PTB gelingt einem internationalen Konsortium die Neubestimmung der Avogadro-Konstante aus einem 28>Si-Kristall mit einer Unsicherheit von nur 3 × 10-8 und ebnet damit den Weg zur Neudefinition des Kilogramms auf der Basis von Naturkonstanten.
2012Festveranstaltung zur 125-Jahr-Feier der PTB in der Stadthalle in Braunschweig und Einweihung des restaurierten „Observatoriums“ am Institut Berlin.
ab 2012 PTB-Präsident Joachim Ullrich
2013Gemeinsame Einwerbung des „Laboratory for Emerging Nanotechnology“ (LENA) unter Federführung der Technischen Universität (TU) Braunschweig.
2013Wissenschaftler des Exzellenzclusters QUEST erreichen die kontrollierte Erzeugung von Symmetriebrüchen bei lasergekühlten Ionen in Ionen-Coulomb-Kristallen.
2014In der PTB wird eine sogenannte selbstreferenzierte Quantenstromquelle entwickelt.
2015Verabschiedung des neu geordneten Mess- und Eichgesetzes, Einrichtung des Regelermittlungsausschusses unter der Leitung der PTB sowie der Konformitätsbewertungsstelle an der PTB.
2016Im Auftrag der Bundesregierung wird die PTB vom Wissenschaftsrat evaluiert – erneut mit exzellentem Ergebnis.
2016Die Frequenzen von Strontium­Gitteruhren im französischen Metrologieinstitut SYRTE (Paris) und der PTB werden über Faserverbindungen nach Straßburg miteinander verglichen.
2017Arbeiten aus der PTB tragen entscheidend zur Revision der Basiseinheiten bei, insbesondere zur Bestimmung des Planck’schen Wirkungsquantums sowie zur Boltzmann-Konstante.
2018Das Kompetenzzentrum für Windenergie nimmt in der PTB den Betrieb auf.
2019Die Neudefinitionen des Internationalen Einheitensystems (SI) auf Basis von Naturkonstanten treten in Kraft.
2019Die PTB richtet Lenkungskreise für die folgenden Themen ein: „Digitalisierung“, „Quantentechnologien“, „Medizin“, „Energie“ sowie „Umwelt und Klima“.
2019Der Vergleich zweier optischer Ytterbium-Atomuhren an der PTB bestätigt deren hohe Genauigkeit (Frequenzabweichung < 3 × 10–18) und eine Grundannahme der Relativitätstheorie.

Faces of PTR

To this very day, the spirit of its founding fathers continues to live at PTB – whether it is in the spectrum of tasks, in the express focus on research, or in the content of research work which is often based on important achievements of the PTR/PTB. The following persons have notably characterized the scientific face of PTB:

Werner von Siemens
1816 - 1892
Wilhelm Wien
1864 - 1928
Otto Lummer
1860 - 1925
Ferdinand Kurlbaum
1857 - 1927
Ernst Pringsheim
1859 - 1917
Walter Bothe
1891 - 1957
Hans Geiger
1882 - 1945
Albert Einstein
1879 - 1955
Wilhelm Kösters
1876 - 1950
Ida Noddack
1896 - 1978
Walter Noddack
1893 - 1960
Adolf Scheibe
1895 - 1958
Walther Meißner
1882 - 1974
Robert Ochsenfeld
1901 - 1993
 

Chronology of the PTR/PTB

This animated time line was created on the occasion of the 125th anniversary of the PTR/PTB in 2012.

This project aims to document the development of the Physikalisch-Technische Reichsanstalt (Imperial Physical Technical Institute (PTR)) during the Third Reich and examine its role in the National Socialist (NS) scientific community. Prof. Dr. Dieter Hoffmann (Max-Planck-Institute for the History of Science) is working on this project.

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Several PTB books deal with the history of the PTR/PTB (available in bookshops or directly from Fachverlag NW (NW Science Publishing Company)):

  • David Cahan: Meister der Messung. Die Physikalisch-Technische Reichsanstalt. (An Institute for an Empire: The Physikalisch-Technische Reichsanstalt). 1992
  • Ulrich Kern: Forschung und Präzisionsmessung. Die Physikalisch-Technische Reichsanstalt zwischen 1918 und 1948. 1948 (Research and Precision Measurement. The Physikalisch-Technische Reichsanstalt between 1918 and 1948 – available in German only). 1993
  • Dieter Kind: Herausforderung Metrologie. Die Physikalisch-Technische Bundesanstalt und die Entwicklung seit 1945. (The Metrological Challenge. The Physikalisch-Technische Bundesanstalt and its Development since 1945 – available in German only). 2002
  • Rudolf Huebener, Heinz Lübbig: a Focus of Discoveries. World Scientific, 2008
  • Imke Frischmuth, Jens Simon (Eds.): A Metrological Textbook. the Art of measuring at PTB - in the Passt, present and Future. Special publication of the 4 issues of the PTB-Mitteilungen in the anniversary year 2012

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