Experimente mit der Fontänenuhr CSF2 bestätigen, dass eine einfache Neigung des vorhandenen Magnetfelds es möglich macht, die genaue Position der Atomwolke im Resonator zu bestimmen. Damit können engere Grenzen für Frequenzverschiebungen aus Phasengradienten des Mikrowellenfeldes gesetzt werden, was die Gesamtunsicherheit in der Bestimmung der Caesiumsekunde reduzieren wird.

Ein großer Beitrag zur Frequenzinstabilität der Fontänenuhren resultiert aus dem atomzahlabhängigen „Quantenprojektionsrauschen“. Um dieses in Zukunft zu verringern, wurde eine Apparatur zur Erzeugung eines kalten Atomstrahls aufgebaut und in die Fontäne CSF2 integriert. Für den Betrieb mit dieser neuen Caesiumquelle konnte eine sechsmal höhere Atomzahl demonstriert werden, was eine Reduktion des...

Die Möglichkeit zum kalibrierten Vergleich von Zeitskalen über Glasfasernetze wurde untersucht. Unter Verwendung herkömmlicher elektro-optischer Komponenten und auf dem PTB-Campus verlegter Single-Mode Glasfasern wurde ein System entwickelt und spezifiziert, mit dem eine in einem räumlich getrennten Labor realisierte Zeitskala mit einer Unsicherheit < 100 ps an UTC(PTB) angebunden werden kann.

An der PTB wurde erstmals die Frequenz des Uhrenübergangs von ⁸⁷Sr gegen eine Cs-Fontänenuhr vermessen. Der Beitrag der Gitteruhr zur Gesamtunsicherheit liegt bei nur 4⋅10^-16. Die Messungen zeigen gute Übereinstimmung mit den Messungen anderer Staatsinstitute.

Innerhalb des QUEST-Forschungsprojektes Sub-Hz Lasers and high performance cavities wurde ein optischer Resonator mit einem Abstandshalter aus monokristallinem Silizium realisiert. Das System wird bei einer Temperatur von -150 °C betrieben und ermöglicht eine relative Kurzzeitstabilität von unter 10^-16 in einer Sekunde.

Die Nickel- und Kupferkontamination der 1 kg-Kugeln aus angereichertem Si-28 des Avogadroprojekts wurde mit Hilfe einer speziellen Ätzmischung entfernt. Die danach manuell nachpolierten Kugeln haben eine so gut wiederhergestellte Oberflächenqualität, dass die Oxidschichtanalyse und die interferometrische Volumenmessung mit den angestrebten Messunsicherheiten möglich sind.

Im Rahmen des Programms Werkstoffinnovationen für Industrie und Gesellschaft - WING des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) für FuE-Projekte zum Thema „ThermoPower - Strom aus Wärme mit thermoelektrischen Generatoren“ wird die AG 7.41 „Hochtemperaturtechnologie“ der PTB demnächst mit dem Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik...

Glasfaserverbindungen erlauben den Vergleich optischer Uhren mit bisher unerreichter Stabilität und Genauigkeit. Im vergangenen Jahr wurde eine Glasfaserstrecke zwischen der PTB in Braunschweig und dem Max-Planck-Institut für Quantenoptik (MPQ) in Garching in Betrieb genommen und charakterisiert. Erste Ergebnisse an dieser 900 km langen optischen Verbindung zeigen, dass es möglich ist, die...

Im Rahmen eines vom BMWI geförderten Technologietransfers (MNPQ-Projekt) wurde ein Prototyp eines hochstabilen, transportablen Lasersystems für eine Wellenlänge von 1,5 µm entwickelt. Das komplette System besteht aus einem kommerziell erhältlichen Faserlaser, Referenzresonator und Elektronik und ist in einem 19-Zoll Einschubsystem integriert. Das Lasersystem erreicht mit σ_y(1s) < 5·10^-15 eine mehr...

Für das internationale Avogadro-Projekt (IAC) ist die interferometrische Bestimmung des mittleren Durchmessers von Silizium-Kugeln von entscheidender Bedeutung. Speziell entwickelte, neuartige Strahlverfolgungsalgorithmen liefern in Monte-Carlo-Simulationen Unsicherheitsangaben für die eingesetzten Kugelinterferometer von der PTB und dem japanischen Staatsinstitut NMIJ.

Der Normenausschuss Radiologie hat sich im Bereich der Strahlentherapie grundsätzlich für die Messgröße Wasser-Energiedosis für Kalibrierungen der in der Strahlentherapie verwendeten Dosimetriesysteme entschieden. In einem Teilbereich der Strahlentherapie, der Brachytherapie, beruht die Dosimetrie zur Zeit jedoch noch auf der Charakterisierung der Strahlungsquellen in der Messgröße Luftkerma. Im...

Eine alternative Verstärkermethode, die Faser-Brillouin-Verstärkung, wurde erstmalig für die Übertragung optischer Frequenzen eingesetzt und an einer 480 km Faserstrecke des Deutschen Forschungsnetzes (DFN) experimentell untersucht. Im Vergleich zu konventionellen Verstärkern können mit der neuen Technik größere Distanzen rauscharm überbrückt werden.

Nachdem es 2009 in der PTB weltweit erstmals gelungen ist, ein Bose-Einstein Kondensat (BEC) aus Erdalkali-Atomen, in unserem Fall ⁴⁰Ca herzustellen, wurde dieses Jahr die Erzeugung optimiert und vereinfacht. Es ist jetzt möglich, ein BEC in einer einfachen optischen Dipolfalle zu erzeugen. Damit werden jetzt die sehr schmalen optischen Interkombinationsübergänge in Calcium für präzise...

In spektroradiometrischen Messeinrichtungen werden oft PTFE-beschichtete Ulbrichtkugeln als Eingangsoptik verwendet. Es hat sich gezeigt dass PTFE-Ulbrichtkugeln zu Fluoreszenz im Wellenlängenbereich 270 nm bis 365 nm neigen. Durch Erhitzen und Bestrahlung konnte die Fluoreszenz deutlich reduziert, bzw. sogar komplett ausgelöscht werden. Obwohl dieser Zustand nicht langzeitstabil ist, steht damit...

Am Messplatz TULIP (Tuneable Lasers in Photometry) wurde erfolgreich demonstriert, dass die spektrale Bestrahlungsstärke-Kalibrierung von Lampennormalen grundsätzlich auch mit Hilfe eines Lasersystems ohne einen Hochtemperatur-Hohlraumstrahler rückgeführt werden kann. Basis für alle Messungen bleibt dabei das Kryoradiometer, das nationale radiometrische Strahlungsempfängernormal für optische...

Die Strahlentherapie ist - neben der Chirurgie und der Chemotherapie - eine häufig angewandte Behandlungsmethode bei Krebserkrankungen. Sie wird heutzutage bei mindestens der Hälfte aller Krebspatienten angewandt. Durch Anwendung moderner Bestrahlungsmethoden können Patienten so behandelt werden, dass nahezu ausschließlich das Tumorgewebe mit der gewünschten Dosis bestrahlt wird; umliegendes,...

Die Masse der ²⁸Si-Kugel AVO28-S8 konnte im Vakuum mit einer relativen Standardmessunsicherheit von 6,5 · 10^-9 bestimmt werden.

In zunehmendem Maße werden von der PTB rückgeführte Laser-Doppler-Anemometer (LDA) in Kalibrierlaboratorien, in Prüfständen für die Durchflussmessung von Luft und Erdgas wie auch in Großprüfständen für die Flüssigkeits- und Wärmemengenmessung als Transfernormal für die Erfassung der Messgröße Strömungsgeschwindigkeit eingesetzt. Das Primärnormal zur Kalibrierung von LDA-Systemen – eine...

Für die Untersuchung der Molekulardynamik in Flüssigkeiten mit der Kernresonanzspektroskopie muss man die natürliche Breite der Resonanzlinien ermitteln. Hierfür wurde ein neues Verfahren entwickelt, das mit einer Helmholtzspule in Kombination mit einer Erdfeldkompensation auskommt. Mit diesem relativ geringen Aufwand wurde die Breite der Protonenresonanzlinie von Wasser von etwa einem Achtel...

Defekte wie Stufen und Korngrenzen können die Lebensdauer von Plasmonen in Graphen stark verkürzen. Dies zeigen Untersuchungen einer Forschungskooperation der PTB und der Leibniz Universität Hannover.