Nach dem Erfolg, den Quanten-Hall-Widerstand mit Wechselstrom zu betreiben und als präzises Impedanznormal zu verwenden, wurde nun ein spezieller Kryo-Probenhalter entwickelt, der die gleichzeitige Verwendung zweier unabhängiger Quanten-Hall-Widerstände in einer Quadraturbrücke ermöglicht. Dadurch wird nicht nur die Messkette zur Kapazität verkürzt und das thermische Rauschen reduziert, sondern es...

Terahertz-Strahlung mit Frequenzen zwischen 100 GHz und einigen THz ist nichts anderes als sanfte Wärmestrahlung mit besonderen Eigenschaften und wird schon seit vielen Jahren in wissenschaftlichen Anwendungen wie der Radioastronomie, der Atmosphärenforschung und der Laborspektroskopie genutzt. Die Erzeugung nutzbarer Terahertz-Wellen gestaltet sich allerdings schwierig. Durch das Aufkommen...

Betriebsmittel für die Übertragung der elektrischen Energie vom Kraftwerk zum Verbraucher werden vor ihrer Inbetriebnahme einer Reihe aufwendiger Abnahmeprüfungen unterzogen. Hierzu gehören auch Kurzschlussprüfungen an Hochspannungsschaltern mit hohen Wechselströmen und Prüfungen an Spannungsableitern mit impulsförmigen Strömen, die als Stoßströme bezeichnet werden. Besonders kritisch ist die...

Die derzeit erreichbaren niedrigen Messunsicherheiten von einigen 10-6 in der Leistungsmesstechnik sind den Abtastverfahren oder aber thermisch-basierten Messverfahren vorbehalten. Für die thermisch-basierten Messverfahren verfügt die PTB mit den von ihr entwickelten planaren Thermokonvertern über ideal geeignete RMS-Sensoren.

Die Ermittlung der Wirkleistung zwischen den beiden am Eingang des...

Für die Kalibrierung von Amperemetern für kleine Stromstärken werden rückführbare Stromquellen benötigt. Im Stromstärkebereich zwischen 1 fA und 100 pA hat sich dabei ein Verfahren durchgesetzt, das auf dem Laden eines Luftkondensators beruht. Dabei wird eine zeitlich linear ansteigende bzw. abfallende Spannung U an einen Luftkondensator angelegt. Der resultierende Ladestrom I = C · du / dtwird...

Mit dem Eintritt Bulgariens in die EU ergab sich die Notwendigkeit, die korrekte Rück- führung der dortigen nationalen Normale für Wechselspannung durch einen interna- tionalen Vergleich sicherzustellen. In einem bilateralen Vergleich zwischen dem BIM in Bulgarien und der PTB wurden 3 Volt Wechselspannungen bei Frequenzen von 55 Hz, 1 kHz, 20 kHz und 100 kHz gemessen. Die Messwerte zeigen eine...

Im Rahmen der Förderung erneuerbarer Energien steigt die Nachfrage nach ethanol-haltigen Ottkraftstoffen, wobei das Ethanol aus Biomasse (Bioethanol) gewonnen ist. Da diese ethanolhaltigen Ottokraftstoffe brennbare/entzündliche Flüssigkeiten sind, muss für den Umgang, den Transport und die Lagerung sowie für den Betrieb von Tankstellen ein Explosionsschutzkonzept vorliegen.  Die...

Zur Darstellung und Weitergabe der spektralen Bestrahlungsstärke von Strahlern im Gesamt-Spektralbereich von 200 nm bis 2500 nm wurde ein neues Messsystem entwickelt und aufgebaut.

Die wesentlichen Komponenten sind zwei Hochtemperatur-Hohlraumstrahler mit Betriebstemperaturen bis zu 3500 K, mehrere für den Spektralbereich von 200 nm bis 2500 nm optimierte Spektroradiometer, sowie verschiedene...

An der PTB wurde eine auf Deflektometrie basierende Messanlage entwickelt, welche die hochgenaue Bestimmung der Topographie von bis 500 mm großen planen und schwach gekrümmten optischen Flächen mit Messunsicherheiten von unter einem Nanometer ermöglicht [1, 2]. Hierfür wurden auch neue Verfahren zur automatisierten und genauen Pentaprismen-Justage entwickelt [3, 4].

Das sogenannte Extended Shear...

Array-Spektroradiometer werden aufgrund ihrer einfachen Handhabbarkeit und ihrer hohen Verarbeitungsgeschwindigkeit in immer größerem Umfang in der quantitativen Messtechnik und Qualitätsmanagement der Industrie eingesetzt. Als größter Nachteil derartiger Spektroradiometer gilt ihr begrenzter Dynamik-Bereich, die schlechte Streulichtunterdrückung, sowie mögliche Einflüsse von Fluoreszenz und...

Gitterstrukturen im Mikrometer- und Submikrometerbereich sind gut geeignete „Maßstäbe“ zur Kalibrierung von Messeinrichtungen für die quantitative Mikroskopie. Ein- oder zweidimensionale Gitterstrukturen können mit hoher Präzision z. B. aus Silizium hergestellt werden. Zur genauen Messung der Gitterkonstante wird häufig die optische Beugung von Laserstrahlung genutzt. In der PTB ist ein derartiger...

Viele nichtabbildende optische Messverfahren zur quantitativen Charakterisierung von (periodisch) strukturierten Oberflächen oder auch Schichtsystemen lassen sich unter dem Oberbegriff Scatterometrie zusammenfassen. Eine Untergliederung hinsichtlich der untersuchten Eigenschaft des Lichtes sowie der Messvariablen bietet sich an. Die Tabelle zeigt eine Klassifizierung hinsichtlich der...

Höchstauflösende optische Mikroskopie ist ein wichtiges Instrument zur dimensionellen Charakterisierung von Mikro- und Nanostrukturen. Präzise Messungen dimensioneller Größen wie Strukturbreiten und -abstände erfordern ein tiefes Verständnis der Einflüsse geometrischer Strukturparameter wie z. B. Kantenwinkel, Kantenprofile oder Strukturhöhen auf die mikroskopische Abbildung der Strukturkante. Auf...

Die überragende Kurzzeitstabilität eines hochstabilen Lasers wurde mit Hilfe eines Frequenzkammes und dem in der PTB entwickelten Transferverfahren in den Mikrowellenbereich übertragen und dort zur Frequenzstabilisierung eines Mikrowellenoszillators benutzt. Dieser Oszillator besteht aus einem relativ preisgünstigen, regelbaren 100 MHz Quarzoszillator und einem Frequenzvervielfacher mit dessen...

Die Stabilität optischer Uhren übertrifft die der klassischen, auf Mikrowellenübergängen basierenden Uhren um Größenordnungen. In Verbindung mit einem Femtosekunden-Kammgenerator und dem in der PTB entwickelten Transferverfahren lässt sich diese Stabilität aus dem optischen Bereich in den Mikrowellenbereich übertragen und dort für die Analyse von Mikrowellenoszillatoren nutzen. Bei diesem Ansatz...