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Advanced manufacturing (Symbolbild)

The production sector is the backbone of Europe’s industry with about 2 million companies and more than 30 million people working in this area. According to the EU, about half of all research funds are spent in this sector. There is certainly plenty of scope for research in this field: on the central challenges of digitalization and sustainability, for example. And metrological issues play a crucial role here too. To be able to bring together and promote metrological capacities, the European Association of National Metrology Institutes (EURAMET) has founded a European Metrology Network (EMN) for Advanced Manufacturing. Acting coordinator is Harald Bosse of the Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB).

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Prinzip des Laser-Wakefield-Beschleunigers

For decades, particle accelerators have been getting bigger and bigger. In the meantime, ring accelerators with circumferences of many kilometres have reached a practical limit. Linear accelerators in the GHz range also require very long construction lengths. For some years now, however, an alternative is explored: "tabletop particle accelerators" based on the laser excitation of charge waves in plasmas (laser wakefield). Such compact particle accelerators would be particularly interesting for future accelerator-driven light sources, but are also being investigated for high-energy physics. A team from Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) and the Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) has developed a method to precisely measure the cross-section of electron bunches accelerated in this way. This brings applications of these new accelerator technologies for medicine and research closer. 

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Poster Helmholtz-Preis 2022

In der Welt der Metrologie – der Wissenschaft vom exakten Messen – ist er die höchste europäische Auszeichnung: der mit insgesamt 40 000 € dotierte Helmholtz-Preis. Mit ihm ehren der Helmholtz-Fonds e. V. und der Stifterverband für die Deutsche Wissenschaft alle zwei Jahre Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler für hervorragende wissenschaftliche und technologische Errungenschaften auf dem Gebiet der Präzisionsmessung in Physik, Chemie und Medizin.

Der Preis wird in zwei Kategorien ausgeschrieben: „Präzisionsmessung in der Grundlagenforschung“ und „Präzisionsmessung in der angewandten Messtechnik“. Bewerbungsschluss für die aktuelle Ausschreibung ist der 7. Januar 2022. Weitere Informationen über den Preis und das Bewerbungsverfahren sind auf der Webseite des Opens external link in new windowHelmholtz-Fonds zu finden.

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Dosimeter

Morre than 23 million people in the world are exposed to ionizing radiation sometime during the course of their work. Natural radiation is everywhere and affects everyone. The topic of radiation protection is also becoming ever more varied. Due to the latest developments, such as pulsed radiation in medical, industrial or technical applications, we are now increasingly dealing with radiation fields of ever greater complexity. The techniques used to measure this radiation accurately have therefore become more sophisticated. They are the basis for assuring the quality of the measuring instruments used to protect both humans and nature. A European Metrology Network (EMN) for Radiation Protection has therefore been created to pool and deepen the competencies of metrologists, radiation protection experts, industry and other stakeholders. The expertise of 16 national metrology institutes, two national radiation protection institutes, and one...

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Eine frohe Botschaft macht die Runde: Bis 2025 wollen niedersächsische Forschende einen 50-Qubit-Quantencomputer realisieren. Aus diesem Grund besuchte der niedersächsische Wissenschaftsminister Björn Thümler am Montag Wissenschaftsstandorte sowohl in Hannover als auch die PTB in Braunschweig. Mit von der Partie waren die Präsidentin der TU Braunschweig Prof. Dr. Angela Ittel, PTB-Vizepräsident Dr.-Ing. Prof. h. c. Frank Härtig und Journalisten. Eingeladen hatte das Bündnis Quantum Valley Lower Saxony (QVLS), um die wichtigsten Quantentechnik-Laboratorien und beteiligte Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler vorzustellen. Minister Thümler lobte: „Niedersachsen ist in der Quantentechnologie aktuell ein Stück voraus. Mit Hilfe von QVLS sollen aus Science Fiction Science Facts werden.“

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For the first time, physicists have succeeded in successfully realizing a new method for cooling protons using laser-cooled ions - in this case beryllium ions. The innovative feature of the new system is that the two particle types are located in spatially separated traps. This means it is now possible to provide the cooling effect with the help of an electrical resonant circuit over a distance of nine centimetres from one trap to the other. The team at the PRISMA+ Cluster of Excellence at Johannes Gutenberg University Mainz (JGU), part of the BASE collaboration, was able to demonstrate that protons can be cooled to significantly lower temperatures in one of the traps than would be possible without beryllium. 

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Funktionsprinzip des Einzelpartikelzählers

Nanoteilchen sind Tausendsassas. Unter anderem sind sie in der Medizin interessant, um Medikamente oder Impfstoffe gezielt tief in den Körper zu transportieren. Für solche Zwecke muss die Konzentration der winzigen Teilchen möglichst genau bekannt sein. Jetzt wurde in einer Kooperation zwischen der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) und der Firma LUM GmbH in Berlin ein neuartiges, sehr genaues Analysemesssystem entwickelt. Es misst das Licht, das von jedem einzelnen Nanopartikel in verschiedenste Richtungen gestreut wird, und ist genauer als bisherige Messysteme. Das System arbeitet sehr schnell und lässt sich für einen sehr breiten Einsatzbereich von Nanoteilchen mit rund 40 nm Größe bis hin zu Mikropartikeln von ca. 10 µm verwenden. Erste Geräte wurden bereits einem weltweiten Pharmakonzern für die Entwicklung eines Corona-Impfstoffes sowie an eine große deutsche Forschungsinstitution übergeben

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Schema der Operandozelle

Mit der Elektromobilität nimmt auch die Suche nach Alternativen zu den klassischen Lithium-Ionen-Batterien Fahrt auf. Eine der Kandidatinnen heißt Lithium-Schwefel-Batterie. Um herauszufinden, warum dieser Typ Batterie noch nicht seine maximal mögliche Kapazität und Lebensdauer erreicht, wurde in der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) ein Messsystem entwickelt, das im laufenden Betrieb der Batterie eingesetzt werden kann. Damit wurde ein möglicher Grund für die unerwünschte Alterung ermittelt: Polysulfide, kettenförmige Moleküle aus Lithium und Schwefel, die sich am Minuspol anreichern, sodass immer weniger Lithium und Schwefel für die Energiespeicherung zur Verfügung steht. Die Bewegung und Anreicherung der Polysulfide konnte mit zwei hochmodernen Analysemethoden mit Röntgenstrahlung der Synchrotronstrahlungsquelle BESSY II in Berlin molekülspezifisch beobachtet und dem jeweiligen Ladezustand zugeordnet werden. Die Messungen...

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Plakat

“Your temperature is 102 degrees – that’s a fever!” “Excuse me?” You could experience a confusing conversation like this if you feel ill during your vacation in the U.S. and need to see a doctor. Temperatures are measured in Fahrenheit in the U.S.; 102 degrees Fahrenheit are equivalent to 38.9 degrees Celsius. This type of confusion (or even serious misunderstandings!) occurs very rarely – at least when measurement units are used in science. We can thank a historical event which is commemorated on 20 May each year on World Metrology Day for this: the establishment of the Metre Convention. This contract was signed in 1875 by the most important industrial nations of that era. Since that date, almost all other countries in the world have followed suit and pledged to use only metric units. The U.S. and a few other countries represent a minority which still uses Anglo-Saxon units – but only in daily life. The metric system and the...

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Prof. Dr. Piet O. Schmidt

It is about fundamental questions of modern fundamental physics: Is our description of nature complete? What is dark matter? Do natural constants change with time or place? Theoretical predictions attest optical clocks based on highly charged ions a 20-fold sensitivity to these effects compared to previous clocks. With a concept for the first-time realization of such special clocks, in which the highly charged ions are controlled by quantum techniques and measured by laser spectroscopy, Prof. Dr. Piet O. Schmidt (Physikalisch-Technische Bundesanstalt and Leibniz Universität Hannover) has now obtained one of the most prestigious research grants: an ERC Advanced Grant. With this, the European Research Council (ERC) is providing almost 2.5 million euros for a five-year project. Schmidt's goal: to achieve at least a 10-fold improvement in the limits for new forces and changes in natural constants and also to address important questions in...

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