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Press releases

On the occasion of their 26th General Conference on Weights and Measures (Conférence Générale des Poids et Mesures, CGPM) on 16 November 2018 in Versailles, the signatory states of the Metre Convention resolved to fundamentally reform the International System of Units (SI). This resolution stipulates that, in the future, all SI units will be based on the values laid down for seven selected natural constants. In passing this resolution, the General Conference has followed a recommendation issued by the International Committee on Weights and Measures (Comité international des poids et mesures, CIPM) – the world’s supreme expert committee on metrology. The new definitions of the units will come into force on 20 May 2019, World Metrology Day.

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Sie kamen aus Angola und Bosnien, aus Kanada und Vietnam – 170 Messexperten aus 70 Nationen trafen sich auf Einladung der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) vom 9. bis 12. Oktober in Hamburg zur jährlichen Tagung der Internationalen Organisation für das gesetzliche Messwesen (OIML). Ihr Ziel war, über weitere Schritte zur Harmonisierung von Anforderungen und Prüfvorschriften für eine Reihe wichtiger Messgerätearten zu beraten, neue Projekte auf den Weg zu bringen, die Zusammenarbeit mit internationalen Partnerorganisationen, wie BIPM, IEC, ILAC, IAF und ISO, zu stärken sowie nicht zuletzt wichtige Personalentscheidungen zu treffen.

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Eine neue Publikation ist jetzt bei der PTB beheimatet: das Online- Journal „Junge Wissenschaft“ (https://www. junge-wissenschaft.ptb. de). Ausschließlich „junge Forscher“ (Altershöchstgrenze 23 Jahre) können hier nach den üblichen Regeln wissenschaftlichen Publizierens, einschließlich eines Peer-review-Prozesses, veröffentlichen. Die Junge Wissenschaft wird von der Presse- und Öffentlichkeitsarbeit der PTB verlegt, herausgegeben und redaktionell betreut. Auch in der Vergangenheit hat die PTB eine wesentliche Rolle bei der Publikation dieser Zeitschrift gespielt, beginnend mit engen Kontakten zwischen dem Gründungsherausgeber der Zeitschrift (Prof. Dr. Paul Dobrinski, 1927 – 2009) mit dem damaligen Präsidenten der PTB (Prof. Dr. Ernst O. Göbel). Hintergrund ist eine gemeinsame Interessenlage der Zeitschrift und der PTB, nämlich die Förderung des (natur)wissenschaftlichen Nachwuchses.

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An der Berliner Charité entsteht ein Sonderforschungsbereich zur diagnostischen Bildgebung mit dem Namen „In vivo Darstellung pathologischer Veränderungen der Extrazellulärmatrix“ (Sprecher: Prof. Dr. Bernd Hamm). Daran wirken neben der Charité die Freie Universität Berlin, die Technische Universität Berlin, das Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung, die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung und die PTB mit. Der von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) mit 11,5 Millionen Euro geförderte Sonderforschungsbereich geht der Frage nach, wie sich mithilfe von diagnostischer Bildgebung krankhafte Veränderungen der extrazellulären Matrix (jener Substanz, in der die Körperzellen eingebettet sind) darstellen lassen. Die Forscher hoffen, dass sie mit ihren Methoden Krankheiten früher erkennen können. Mitarbeiter der Abteilung 8 an der PTB leiten insbesondere zwei Teilprojekte zur quantitativen und magnetischen...

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Am 5. April 2018 gründete sich an der PTB der Verein „Deutsches Nationales Komitee der Internationalen Beleuchtungskommission CIE (DNK-CIE)“. Zum ersten Vorsitzenden des neuen Vereins wurde Armin Sperling, PTB, gewählt.

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Am 6. Juli wurde das Gebäude des neuen Hannover Institut für Technologie (HITec) der Leibniz Universität Hannover feierlich eröffnet. Das Institut vereint erstmalig in Europa Grundlagenforschung, angewandte Forschung und Technologieentwicklung auf dem Gebiet der Quantenphysik und Geodäsie unter einem Dach. Als wichtigste Kooperationspartner unmittelbar an der Forschungsprogrammatik des HITec beteiligt sind das Laser Zentrum Hannover e. V. (LZH), das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), das Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik/Albert-Einstein- Institut (AEI), das Zentrum für angewandte Raumfahrttechnologie und Mikrogravitation (ZARM) und die PTB. Das Hannover Institute of Technology vereint drei Forschungsrichtungen aus den Fachgebieten der Physik und der Geodäsie unter einem Dach: Quantentechnologien, Optische Technologien sowie Entwicklung und Einsatz von Quantensensoren. Der jetzt eröffnete Forschungsneubau bietet...

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Dr. Gavin O’Connor trat zum 1. September 2018 in einer gemeinsamen Berufung von TU Braunschweig und der Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) eine Stelle als Universitätsprofessor an. O’Connor war zuvor in der Gemeinsamen Forschungsstelle der Europäischen Kommission tätig. Forschungsschwerpunkte des analytischen Chemikers sind die Massenspektrometrie im Bereich biologische Messungen und chemische Metrologie. 

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Für die Übertragung von ultrastabilen optischen Frequenzen über lange Glasfaserstrecken werden bidirektionale Verstärker benötigt, um die optischen Verluste von etwa 20 dB pro 100 Kilometer zu kompensieren. Für die in der PTB entwickelten Faser-Brillouin-Verstärker mit einem Gain von etwa 45 dB, die sich unter anderem erfolgreich an der Faserverbindung zwischen Braunschweig und Paris bewährt haben, wurde ein effizienteres Optikmodul entwickelt. Dieses Modul optimiert die Einkopplung des Pumplasers und minimiert gleichzeitig die Signalverluste innerhalb des Aufbaus. Mithilfe eines zusätzlichen Monitorports kann jetzt die Polarisation zwischen Signal und Pumplaser präzise justiert und permanent überwacht werden. (Technologieangebot 466)

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Kleinste Mengen bestimmter Gase können erhebliche Auswirkungen auf die Gesundheit, die Umwelt oder industrielle Prozesse haben. Sie können mit einer in der PTB entwickelten, verbesserten Herriott-Zelle deutlich empfindlicher als zuvor nachgewiesen werden. Plane Spiegel im Innenraum ermöglichen eine Sieffektivere Nutzung. So kann die optische Weglänge bei gleichem Volumen der Zelle um mehr als eine Größenordnung erhöht werden, was die Nachweisempfindlichkeit erhöht. Beispielsweise wird mit einem Spiegelradius von 7 cm und einem Spiegelabstand von 1 m eine effektive optische Weglänge von über einem Kilometer (statt bislang etwa 100 m) erreicht. (Technologieangebot 397)

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Längenmessungen mit industrieller Röntgen-Computertomografie (CT) in Kegelstrahlgeometrie wiesen bisher (ohne zusätzliche taktile Referenzmessungen) relative Messunsicherheiten von etwa 1 · 10–4 auf. Ein in der PTB entwickeltes Verfahren kann dies um zumindest einen Faktor 10 verbessern. Kern der Entwicklung ist eine pixelaufgelöste Abstandskorrektur der Röntgenquelle zum Flatpanel-Detektor. Das Verfahren ermöglicht zudem eine geringere Vorfileiterung der Röntgenstrahlung zugunsten einer höheren Intensität und verkürzt dadurch die Messzeiten. So werden auch Messunsicherheiten reduziert, die durch Driften während der Bestrahlung eines Prüflings entstehen. (Technologieangebot 455)

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Die PTB entwickelt ein auf pulsgetriebenen Josephson-Spannungsnormalen basierendes Messsystem, das eine hochpräzise Bestimmung von Wechselspannungen bei Frequenzen bis zu 100 kHz und oberhalb von 100 V erlauben soll. Da die Ausgangsspannungen von Josephson- Spannungsnormalen auf wenige Volt begrenzt sind, erfordert dies den Einsatz von Spannungsteilern. Jetzt wurde erstmals ein induktiver Spannungsteiler mit pulsgetriebenen Josephson- Spannungsnormalen kalibriert und die Ergebnisse mit denen eines konventionellen Kalibrierverfahrens verglichen.

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An der PTB wurde ein neuartiger Messplatz für die primäre Kalibrierung von Ultraschallhydrophonen entwickelt. Hydrophone sind Sensoren für die Bestimmung des Ultraschallwechseldrucks in flüssigen Medien. Eingesetzt werden sie hauptsächlich in der Medizintechnik, um Ultraschallgeräte zu prüfen. Der neue Messplatz deckt einen vergrößerten Frequenzbereich bei verminderter Unsicherheit ab.

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Umfangreiche Analysen und innovative Verfahren der Unsicherheitsbetrachtung erlauben den Einsatz von Gasnetz- Zustandsrekonstruktionssystemen in Regionalnetzen im geschäftlichen Verkehr zur Bestimmung des Energiegehaltes von Erdgas. In der PTB wurden hierfür die Voraussetzungen geschaffen.

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In Zusammenarbeit mit dem Leibniz- Institut für Ostseeforschung Warnemünde wurden in der PTB erstmals pH-Werte von Meerwasser mit einem mittleren Salzgehalt (fünf bis zwanzig Gramm pro Kilogramm Meerwasser) rückführbar auf das primäre pH-Normal der PTB gemessen. Dies sichert die Vergleichbarkeit von im Meer gemessenen pH-Werten, was z. B. für die zuverlässige Quantifizierung der Meerwasserversauerung zwingend notwendig ist.

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In Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer IPM in Freiburg i. Br. wurden an der Metrology Light Source (MLS) der PTB die Wirkungsquerschnitte zur Photoionisation von Edelgasen im Spektralbereich von Vakuum-Ultraviolett-Strahlung gemessen. Die Ergebnisse stellen eine Erweiterung bereits bestehender Datensätze dar, mit kleineren Unsicherheiten und einer soliden metrologischen Rückführung auf das Internationale Einheitensystem SI, für Anwendungen in der Sonnen- und Atmosphärenforschung, der Charakterisierung von Röntgenlasern sowie bei der Analytik von Verbrennungsgasen.

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Säulenartige Nanoobjekte können jetzt mithilfe der Indentationstechnik mechanisch charakterisiert werden. Möglich wird das durch eine in der PTB entwickelte neuartige Auswertemethode und ein Korrekturverfahren für die Kompressibilität der Säulen.

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Der Verlauf der Zeit hängt von der Position des Betrachters in einem Gravitationspotenzial ab. Dieser Effekt kann für eine große Masse wie die der Erde durch den Vergleich hochgenauer Atomuhren gemessen und zur Bestimmung ihrer Höhendifferenz genutzt werden. Die transportable optische Strontiumuhr der PTB ermöglicht jetzt erstmals eine flexible Wahl des Ortes, an dem eine der Uhren betrieben wird.

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„Vorhang auf und hereinspaziert!“ heißt es am 8. September in der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt in der Bundesallee 100. Dann können Gäste einen Blick hinter die Kulissen einer weltweit tätigen Forschungseinrichtung werfen und Orte besuchen, die sonst nicht ohne Weiteres zugänglich sind. In 21 Laboratorien geben Wissenschaftler von 14 bis 20 Uhr Einblicke in ihre Arbeit. Über das ganze PTB-Gelände verteilt laden Vorträge, Führungen, Shows und Mitmach-Experimente ein, sich mit Wissenschaft auseinanderzusetzen – von spielerisch über unterhaltsam bis anspruchsvoll. Und immer wieder werden Gäste von der bevorstehenden Neudefinition des Einheitensystems hören. Was hat es auf sich mit den Veränderungen, die Kilogramm & Co bevorstehen? Kino und Open-Air-Rock runden den Abend ab, bis um 22 Uhr die Türen schließen. Sonderbusse pendeln zwischen der PTB und dem Kanzlerfeld. Weitere Informationen und einen Guide zum Tag der offenen Tür gibt...

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