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Verleihung der Helmholtz-Preise 1996

11.04.1996

Am 15. April 1996 verleiht der Helmholtz-Fonds e. V. in einer Festveranstaltung im großen Gemäldesaal des Herzog Anton Ulrich-Museums, Museumstraße 1, in Braunschweig die Helmholtz-Preise 1996.

In Anwesenheit zahlreicher Persönlichkeiten aus Wissenschaft, Wirtschaft und Politik werden die Preise, die mit je 10000,- DM dotiert sind, für Arbeiten aus drei Forschungsbereichen vergeben. Das Preisgeld für den Bereich "Physikalische Meßtechnik in Medizin und Umweltschutz" wird wiederum vom Stifterverband für die Deutsche Wissenschaft zur Verfügung gestellt.
Aufgrund der zunehmenden Bedeutung der "Informatik und Mathematik in der Meßtechnik" wurde dieser Bereich erstmalig für den Wettbewerb berücksichtigt.

Im Bereich Präzisionsmessung physikalischer Größen an:

  • Dr. Eckhard Krüger
  • Dr. Wolfgang Nistler
  • Dr. Winfried Weirauch
    (Physikalisch-Technische Bundesanstalt, Braunschweig)

für ihre Arbeit:
Bestimmung der Feinstrukturkonstanten durch Messung des Quotienten aus Planck-Konstante und Neutronenmasse

Die Feinstrukturkonstante bestimmt die Stärke der elektromagnetischen Wechselwirkung, eine der vier in der Natur vorhandenen grundlegenden Kräfte. Die Methode von Herrn Weirauch und seinen Mitarbeitern Krüger und Nistler, die sie über viele Jahre mit Geduld und Hartnäckigkeit entwickelt haben, hat gegenüber anderen Methoden den Vorteil, daß ihr Ergebnis nicht von der Gültigkeit der Theorie der Quantenelektrodynamik abhängt. Nach vorbereitenden Experimenten am Forschungs- und Meßreaktor der PTB in Braunschweig fanden die eigentlichen Messungen am Hochflußreaktor des Instituts Max von Laue - Paul Langevin in Grenoble statt. Hier gelang es den Preisträgern, die Feinstrukturkonstante mit einer relativen Unsicherheit von 3,9 · 10-8 zu bestimmen. Der gemessene Wert führt zu alpha-1 = 137,036 010 82(524) und liefert einen wesentlichen Beitrag zur genauen Kenntnis von Fundamentalkonstanten überhaupt.

Im Bereich Physikalische Meßtechnik in Medizin und Umweltschutz an:

  • Dipl.-Ing. Werner Hemmert
    (Universitäts-Hals-Nasen-Ohrenklinik Tübingen)

für seine Arbeit:
Dreidimensionale Schwingungsmessungen im Innenohr: Aufklärung der Frequenzselektivität des Gehörs

Zur Aufklärung der komplexen Vorgänge bei der Schallverarbeitung im Innenohr wurde eine neuartige Meßapparatur zur optischen Erfassung schallinduzierter Schwingungen in allen drei Dimensionen entwickelt. Mit dieser neuen Meßtechnik auf der Basis eines Laser-Doppler-Interferometers sowie eines in situ kalibrierten Photodiodensystems können nun die Schwingungen der verschiedenen Strukturelemente im Hörorgan in allen drei Raumachsen im Detail charakterisiert werden. Dazu gehört auch die Aufklärung der Arbeitsweise des mechanischen Verstärkers im Innenohr mit seiner außerordentlich scharfen Frequenzabstimmung, der hohen Empfindlichkeit sowie der großen Dynamik des Gehörs; Fragestellungen, die bereits Helmholtz 1870 in seiner "Lehre von den Tonempfindungen" interessierten. Die Technik wird in Zukunft helfen, Funktionsstörungen des schwerhörigen Ohres zu verstehen.

Im Bereich Informatik und Mathematik in der Meßtechnik an:

  • Aymeric Derville
  • Dr. Christian Willert
  • Dr. Markus Raffel
  • Dr. Jürgen Kompenhans
    (Institut für Strömungsmechanik der DLR, Göttingen)

für ihre Arbeit:
On the development of a digital evaluation system for three-dimensional particle image velocimetry

Zur Bestimmung von Geschwindigkeitsfeldern instationärer Strömungen wird in jüngster Zeit zunehmend die computergestützte Auswertung von Bildern von Tracerpartikeln genutzt. In seiner klassischen Form dient das in der Literatur als "Particle Image Velocimetry" (PIV) bezeichnete Verfahren zur Bestimmung der beiden Geschwindigkeitskomponenten innerhalb eines Lichtschnitts, der zweimal hintereinander zur Beleuchtung der Tracerpartikel erzeugt wird. Darüber hinausgehende Information erhält man durch die zusätzliche Aufnahme der Tracerpartikel in einem seitlich versetzten Lichtschnitt, der parallel zum ersten angeordnet wird. Mit einem neu entwickelten Auswertesystem wird zusätzlich die Geschwindigkeitskomponente senkrecht zu den Lichtschnittebenen bestimmt. Die vorgestellte Weiterentwicklung der bisherigen "Particle Image Velocimetry" stellt eine sehr schöne Alternative zur Stereotechnik für die Bestimmung der dritten Komponente der Strömungsgeschwindigkeit von instationären Geschwindigkeitsfeldern dar.

Der Schatzmeister des Helmholtz-Fonds e. V., Ruprecht von Siemens, wird die Preise überreichen.

Es ist beabsichtigt, für 1999 wieder Helmholtz-Preise für die drei Bereiche auszurufen.