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...

Seit ihrer Erfindung wurden optische Frequenzkammgeneratoren von anfangs relativ unhandlichen Aufbauten zu kompakten und leicht transportierbaren Geräten weiter entwickelt. In Verbindung mit transportablen Mikrowellenreferenzen wie z. B. einer Cs-Atomuhr lassen sich damit optische Frequenzen im sichtbaren und nahinfraroten Spektralbereich vor Ort präzise messen. Dabei ist die erreichbare...

Bei der im Aufbau befindlichen optischen Uhr der PTB wird die Kurzzeitstabilität mit hochstabilen optischen Resonatoren geringster Linienbreite realisiert. Wir konnten im vorigen Jahr zeigen, dass sich die Empfindlichkeit dieser Resonatoren auf Vibrationen, die bisher der begrenzende Einfluss auf die Frequenzstabilität war, durch eine optimierte Lagerung des Resonators um zwei Größenordnungen...

Das Licht optischer Übergänge hat eine um fünf Größenordnungen höhere Frequenz als die Strahlung von Mikrowellenübergängen. Daher weisen Uhren, die solche optischen Übergänge als Referenz benutzen, gegenüber heutigen primären Cs Uhren Vorteile bezüglich der erreichbaren Stabilität und Genauigkeit auf. Es wird daher erwartet, dass in naher Zukunft die SI-Einheit „Sekunde“ über optische Frequenzen...

Im Rahmen des Internationalen Avogadroprojekts war der Si-Gitterparameter 1997 im National Metrology Institute of Japan (NMIJ), 1994 im Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica (INRIM, ehemals IMGC) und 1981 in der PTB mit jeweils einem kombinierten Licht-Röntgeninterferometer bestimmt worden. Es ergaben sich Differenzen von etwa 1 . 10^-7, die durch relative Vergleichsmessungen an dem...

Inelastische Röntgenstreuung (inelastic x-ray scattering, IXS) mit meV-Auflösung ist eine der Methoden, die Dynamik in Festkörpern, Flüssigkeiten und biologischen Makromolekülen zu untersuchen. Dazu werden Braggreflexe von Einkristallen benutzt, sowohl um Röntgenstrahlung von Synchrotronstrahlungsquellen auf meV-Bandbreite zu monochromatisieren als auch um das Energiespektrum der gestreuten...

Für die vorgeschlagene Neudefinition des Kilogramms auf der Basis von Atommassen, wird die Avogadrokonstante mit einer angestrebten relativen Messunsicherheit von weniger als 2 . 10^-8 an einer isotopenreinen Siliziumeinkristallkugel gemessen. Masse und Dicke ihrer Oxidschicht, die sich auf der Oberfläche der Kugel bildet, sind zusätzlich zu messende Parameter: Die Masse muss von der Gesamtmasse...

Strukturbildung in Halbleiter-Mikroresonatoren verspricht Anwendungen für optische Speicherung und für optische Parallelverarbeitung von Bildinformation. So konnten bereits räumliche Solitonen, welche sich als Träger optischer Informationen eignen, bei Raumtemperatur gezeigt werden [1]. Besonders vielfältige Möglichkeiten beim Design strukturbildender Systeme bieten Materialien mit...

Im Rahmen vertiefter Untersuchungen systematischer Unsicherheiten bei der PTB-Fontäne CSF1 wurden die Effekte von Mikrowellen-„Leckfeldern“, das sind unerwünschte Mikrowellenfelder, die außerhalb der eigentlichen Mikrowellen-Bestrahlungszonen (Resonator) einer Atomuhr mit den Atomen wechselwirken, im Detail geklärt [1].

Durch Einstrahlung von Mikrowellen-Testfeldern in Bereiche außerhalb des...

Einer der dominierenden Beiträge zur Gesamtunsicherheit einer Caesium-Fontäne rührt von der Frequenzverschiebung aufgrund von Stößen zwischen den kalten Caesiumatomen her. Diese wird üblicherweise für verschiedene Dichten bestimmt, um dann auf den Frequenzwert für Dichte Null extrapoliert zu werden [1].

In Zusammenarbeit mit einer Gruppe vom britischen National Physical Laboratory und mit...