Die Entwicklungen im Bereich der magnetischen Datenspeichermedien zielen auf Datendichten der Größenordnung TBit/inch2. Parallel zur Entwicklung geeigneter Herstellungstechnologien muss auch die Messtechnik weiterentwickelt werden. In der PTB wird deshalb an der Entwicklung eines quantitativen Messverfahrens für die Analyse magnetischer Eigenschaften von Strukturen im Nanometerbereich gearbeitet....

Digitale Brücken ermitteln die Messabweichung und den Fehlwinkel von elektronischen Messwandlern mit Digitalausgang durch Vergleich mit Referenz- bzw. Normalwandlern mit Analogausgang. Zur Kalibrierung der Brücken werden die Ausgangsgrößen der digitalen und analogen Messwandler elektronisch generiert und an die Brücke angelegt. Durch Variation des analogen Signals bezüglich Amplitude und Phase...

In der elektrischen Energiemesstechnik dienen Verlustfaktormessungen zur Beurteilung der Qualität (minimale Erwärmung durch Verluste, lange Lebensdauer, höchstmögliche Sicherheit) von Hochspannungsgeräten wie Kondensatoren, Transformatoren, Isolatoren und Kabeln. Dafür werden Verlustfaktor-Messgeräte sowie hochwertige Kondensatoren als Normale mit möglichst kleinen und bekannten Verlustfaktoren...

Eine interessante Aufgabe stellt sich der zum 1. Juni 2004 neu eingerichteten Arbeitsgruppe 2.34 "Bauartzulassung/Konformitätsbewertung Elektrische Energiemesstechnik" in Gestalt eines standardisierten elektronischen Haushaltszählers mit dem Projektnamen "eHZ". Verschiedene Hersteller beantragen die innerstaatliche Bauartzulassung für ihre eHZ-Modelle, die auf dem Konzept des Lastenheftes des...

Mit der Fertigstellung des sogenannten "kleinen" Wasserzählerprüfstandes steht der PTB nun erstmals auch eine leistungsfähige und vielseitig verwendbare Messeinrichtung für den Wohnungs- und Hauswasserzählerbereich zur Verfügung, die sich bereits im Rahmen eines nationalen Ringversuchs erfolgreich beweisen konnte.

Unter Koordinierung der PTB wurde im Frühjahr 2004 ein Kooperationsvertrag zwischen acht metrologischen Staatsinstituten, internationalen Forschungslaboratorien und russischen Forschungs- und Industrieeinrichtungen über die Lieferung von ca. 5 kg Silicium-28, ²⁸Si, mit einem Anreicherungsgrad von über 99,985 % geschlossen. Die Frage, wie viele Atome in einem Mol Silicium vorhanden sind...

In Zusammenarbeit mit der Universität Konstanz wurde ein fs-Er:Faserlaser bei 1,5 µm aufgebaut. Mit diesem Laser wurde die Frequenz eines resonatorstabilisierten Diodenlasers mit externem Resonator (Extended-Cavity Diode Laser: ECDL) über einen Zeitraum von 88 Stunden ohne Unterbrechung aufgenommen. Damit ist eine wesentliche Voraussetzung für ein dauerbetriebsfestes Uhrwerk für den Betrieb einer...

Optische Uhren mit Neutralatomen sind in ihrer Genauigkeit und Stabilität wesentlich durch die endliche Wechselwirkungszeit aufgrund der ballistischen Expansion der Atome begrenzt. Speichert man Atome in fernverstimmten optischen Fallen, so können sich unter gewissen Umständen bei bestimmten Wellenlängen des Fallenlasers die Energieverschiebungen der am optischen Übergang beteiligten atomaren...

Röntgenverschiebeinterferometer erzeugen ein Intensitätssignal, dessen Periode dem Netzebenenabstand d₂₂₀ = 0,192... nm von Silicium entspricht. Zusammen mit der geringen mittleren detektierbaren Röntgenintensität von ca. 10000 s^-1 erreicht man bei einer analogen Glättung des Intensitätsrauschens nur typische Messgeschwindigkeiten von 2 nm/s. Für metrologische Anwendungen, insbesondere für...

Wie auch in den Vorjahren betreibt die PTB drei ihrer Cäsiumatomuhren CS1, CS2 und CSF1 als primäre Frequenznormale, mit denen sie wichtige Beiträge zur Realisierung der internationalen Atomzeitskalen EAL und TAI liefert. Dieses Uhrenensemble erhält demnächst Verstärkung durch eine weitere Cäsium-Fontänenuhr. Vakuumsystem und Optik der neuen Uhr CSF2, die sich in etlichen technischen Details von...

Zeit- und Frequenzvergleiche bilden das Rückgrat der Realisierung der Internationalen Atomzeit durch das BIPM. Two-Way Satellite Time and Frequency Transfer (TWSTFT) stellt das genaueste derzeit bekannte Verfahren dar, und erlaubt, bei entsprechender Kalibrierung (vergl. Jahresbericht 2003) einen Zeitvergleich mit einer Unsicherheit von ca. 1 ns bei Messzeiten von wenigen Minuten. Seit vielen...

Bei Experimenten mit räumlichen Solitonen in Halbleiter-Mikroresonatoren, die direkte optische Informationsverarbeitung (z. B. in Telekommunikationsnetzen) versprechen, fiel an dunklen Solitonen auf, dass die Reflektivität im Zentrum des Solitons größer als 1 sein kann, also Verstärkung von Licht auftritt. Diese Lichtverstärkung, die an die Verstärkung von Licht in einem Lasermedium erinnert, und...

Reflexionsmessungen an diffusen Proben spielen eine wichtige Rolle in den verschiedensten Gebieten der optischen Messtechnik. Die Kunden der PTB für Kalibrierungen bzgl. der diffusen Reflexion kommen aus den Bereichen der Papier-, Textil- und Farbindustrie, aus Firmen mit radiometrischer und photometrischer Produktpalette sowie aus anderen Staatsinstituten ohne eigene absolute Reflexionsskala. In...

Bildgebungsverfahren, die selektiv bestimmte Molekülsorten und gegebenenfalls auch ihre Besetzungszustände darstellen können, werden in den unterschiedlichsten Gebieten benötigt, etwa bei der quantitativen Mikroskopie, bei in vivo-Untersuchungen biologischer Proben oder bei der Thermometrie von Verbrennungsprozessen.

Ein eingeführtes Verfahren hierfür ist die kohärente Anti-Stokes-Raman-Streuung...

In kommerziellen optischen Telekommunikationssystemen steht ein Wechsel zu einer Datenrate von 40 Gbit/s bevor, einige Forschungsanwendungen nutzen bereits bis zu 640 Gbit/s. Bei solch hohen Datenraten können Effekte wie Polarisationsmodendispersion oder Kreuz-Phasenmodulation in Komponenten wie Multiplexern, Regeneratoren oder Faserstrecken zu Übertragungsfehlern führen.

Eine etablierte...

UV-Radiometrie bei hohen Bestrahlungsstärken (> 0,1 mW/m2 bis > 1 kW/m2) wird oft kurz als UV-Dosimetrie bezeichnet, wobei die UV-Strahler und UV-Radiometer im Allgemeinen messtechnisch äußerst schwierig zu erfassen sind. Das liegt daran, dass UV-Strahler in ihrer Stabilität und Reproduzierbarkeit eingeschränkt sind und ihre Strahlungsfunktionen neben den Kontinua viele Linien und Banden aufweisen...

Ein erstes praxisorientiertes Photometrie-Seminar des Fachbereichs „Photometrie und angewandte Radiometrie“, das vom 5. bis 8. Oktober 2004 in Braunschweig stattfand, stieß auf großes Interesse in der Industrie. Der Intensivkurs für die angewandte Photometrie und Farbmesstechnik war der erste seiner Art im deutschen Sprachraum. Das Ziel war es, eine Brücke zwischen der höchst entwickelten...

Mit dem Abschluss des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Vorhabens "Energie- und Leistungsmessung von UV-Lasern unterhalb 200 nm² steht in der PTB nun auch eine Einrichtung zur rückführbaren Kalibrierung von Empfängernormalen für die Laserleistungs- und Laserenergiemessung bei 157 nm zur Verfügung. Hierzu wurde ein neues Empfängernormal (LM8) für die hochpräzise Messung...

Um die Form großer optischer Oberflächen zu messen, ist es oft unzweckmäßig oder zu teuer, ganzflächige Messgeräte, wie z. B. Fizeau-Interferometer, zu verwenden. Eine alternative Möglichkeit ist es, die Oberflächen mit subaperturigen Sensorsystemen in gewissen Rasterschritten zu scannen und die Informationen geeignet zusammenzufügen. Bei Interferometern wird ein solches Vorgehen oft als...

Bei der Produktion hochintegrierter Schaltkreise sind in naher Zukunft routinemäßig Strukturabmessungen unter 100 nm zu erwarten. Bei diesen winzigen Strukturdimensionen gewinnen Fragen nach exakten Strukturbreiten und einer geeigneten, effizienten Prozesskontrolle im Submikrometerbereich in noch wesentlich stärkerem Maße als bisher an Bedeutung.

Um die künftig erforderliche Qualität der Produkte...