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Abteilungsnachrichten

Aktuelles

Im Rahmen des 25. Kongresses der International Commission for Optics (ICO) vom 05. bis 09. September 2022 in Dresden wurde dem PTB-Doktoranden Tim Käseberg von der International Society for Optics and Photonics (SPIE) ein Preis für den besten Studierendenbeitrag verliehen. Mit dem SPIE Best Student Paper Award werden Nachwuchswissenschaftler*innen in den unterschiedlichen Bereichen der optischen...

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Ein MEMS Picokraft-Indenter mit einer maximalen Eindringtiefe von bis zu 10 µm wurde entwickelt, um die mechanischen Eigenschaften von weichen Materialien zuverlässig zu messen. Erste quasi-statische Messungen an weichen PDMS-Proben wurden mit einer geklemmten sphärischen AFM-Spitze als Eindringkörper durchgeführt. Die Datenanalyse zeigt, dass dieser Pikokraft-Indenter mit einem Grundrauschen von...

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The overall SEQUOIA objective is to demonstrate the highest resolution OCT system ever built, protected from environmental noise through AI-based control of orbital angular momentum in a real-world application: retinal imaging.

Improved resolution based on the quantum technologies used in SEQUOIA will lead to better ophtalmologic diagnostic tools.

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Mikrokraftnormale auf der Basis von Siliziumbiegebalken eignen sich gut für die In-situ-Messung der Antastkraft verschiedener taktiler Oberflächenmessgeräte. Die Messunsicherheit ist jedoch in starkem Maße durch die unbekannte Nulllastbiegung des Biegebalkens begrenzt. Ein schnelles Verfahren unter Verwendung eines Fizeau-Interferometers mit großer Apertur wurde nun erstmals erfolgreich...

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Die Normen für die profilhafte Rauheitsmessung wurden überarbeitet und in der neuen dreiteiligen Normenreihe ISO 21920 zusammengeführt. Berechnungsvorschriften wurden dem technischen Fortschritt angepasst und an vielen Stellen präzisiert. So werden Kenngrößen nunmehr überwiegend direkt für die Gesamt- und nicht mehr zunächst für Einzelmessstrecken berechnet sowie die Filterung über die Normenreihe...

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Foto des Messaufbaus im PTB Labor.

Eine Charakterisierung des neuen CERN-Digitalisierers wurde mit dem programmierbaren 10-V-Josephson-Spannungsnormal der PTB durchgeführt. Der neue Digitalisierer wurde entwickelt, um die höheren Leistungs-anforderungen für die Stromversorgung der supraleitenden Magnete im High Luminosity Large Hadron Collider des CERN zu erfüllen. Durch die Bereitstellung praktisch rauschfreier...

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Foto von zwei 20-V-Josephson-Arrays auf einem Probenhalter.

Programmierbare Josephson-Spannungsnormale sind etablierte elektrische Quantennormale bestehend aus Serienschaltungen (Arrays) von einigen Tausend Josephson-Kontakten, mit denen nationale Metrologieinstitute die Einheit der elektrischen Spannung, das Volt, bis hinauf zu Spannungen von etwa 10 V realisieren. Nun ist der PTB gelungen, durch eine Reihenschaltung von vier Arrays mit je 20 V weltweit...

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In der Normung werden Anforderungen an Produkte, Dienstleistungen und Verfahren, aber auch gesellschaftlich wichtige Referenzwerte wie Obergrenzen und Richtwerte erarbeitet und festlegt. Da akustische Fragestellungen immer sehr nah an praktischen Erfordernissen sind, spielt die Normung eine wesentliche Rolle und der Fachbereich Schall arbeitet intensiv in vielen Normungsgremien mit. Eine...

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Höhenverstellbare Halterung für ein Standard-Platin-Widerstandsthermometer

Die unübertroffen geringe Messunsicherheit, die mit Hilfe von Kryo­strom­komparatoren in der Widerstandsmetrologie erreicht wird, legt die Verwendung dieses Messmittels in der Widerstands­thermometrie nahe. Eine in Kooperation der PTB-Abteilungen „Elektrizität“ und „Temperatur und Synchrotron­strahlung“ entwickelte kommerzielle Kryostrom­komparator-Messbrücke wurde erfolgreich im Fach­bereich...

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Kalibrierwerte eines 100-Ω-Referenzwiderstands

Für die zukünftige Darstellung und Weitergabe der Widerstandseinheit Ohm wurden in der PTB Graphen-basierte und GaAs-basierte Quanten-Hall (QH)-Widerstände aus eigener Produktion auf höchstem Präzisionsniveau indirekt unter Nutzung eines konventionellen Referenzwiderstands gegeneinander verglichen. Die Ergebnisse zeigen, dass die Universalität des Quanten-Hallwiderstandes in den Materialsystemen...

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Magnetisches Phasendiagramm von FeCoSi im thermischen Gleichgewicht und im metastabilen Zustand.

Nanoskalige magnetische Wirbel, sogenannte Skyrmionen, gelten als mögliche Kandidaten für zukünftige Magnetspeicher. In der PTB konnte nun die lokale Erzeugung und Vernichtung von Skyrmionen mittels Laserstrahlung nachgewiesen werden, was perspektivisch das kontrollierte Schreiben und Löschen der Skyrmionen zur Datenspeicherung ermöglicht.

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Gemessene Strahlungsamplitude in Abhängigkeit vom Magnetfeld und Anregungsphotonenenergien

Für die Realisierung der elektrischen Widerstandseinheit „Ohm“ mittels des Quanten-Hall-Effekts werden zurzeit meist noch Galliumarsenid- Widerstandsnormale genutzt, die bei tiefen Temperaturen betrieben werden. Mithilfe ultraschneller optoelektronischer Experimente gelang es nun, Übergänge zwischen den Quanten-Hall-Niveaus in einem Volumenhalbleiter bei Raumtemperatur zu detektieren.

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Im Rahmen einer Bachelorarbeit wurde eine grundlegende Modernisierung des Endmaß-Messplatzes 1 m-Komparator für mechanische Vergleichsmessungen begonnen. Die damit für Kunden von Kalibrierdienstleistungen angebotene Alternative zu interferometrischen Kalibrierungen ist besonders wegen der Wirtschaftlichkeit durch geringere Messzeit bei gleichzeitig nur etwas größerer Messunsicherheit nachgefragt....

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Quantenwiderstandsnormale aus Graphen erlauben die präzise Darstellung der Widerstandseinheit Ohm unter vereinfachten Messbedingungen bezüglich Temperatur und Magnetfeld gegenüber konventionellen GaAs-basierten Widerstandsnormalen. Um eine präzise Quantisierung auch bei kleinen Magnetfeldern zu erreichen, muss die Elektronendichte im Graphen präzise eingestellt werden. Der PTB ist die...

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Uncertainty quantification can help to understand the behavior of a trained neural network and, in particular, foster confidence in its predictions. This is especially true for deep regression, where a single-point estimate of a sought function without any information regarding its accuracy can be largely meaningless. We propose a novel framework for benchmarking uncertainty quantification in deep...

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Elektronenmikroskopisches Bild der Einzelelektronen-Pumpe

Eine ideale Einzelelektronen-Stromquelle erzeugt bei Taktung mit der Frequenz f eine Stromstärke von genau -e·f, wobei e die Elementarladung (negative Ladung des Elektrons) ist. Bei derartigen Stromquellen, die seit einigen Jahren an der PTB untersucht werden, wurden bereits sehr gute Genauigkeiten nachgewiesen, allerdings bisher nur bei Betrieb in hohen Magnetfeldern. Durch einen neuen...

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Eine neue Methode zur rückführbaren Kalibrierung der Größe und Form von Mikrokugeln wurde realisiert, indem eine Reihe von rasterkraftmikroskopischen (AFM) Bildern zusammengefügt wurde, die bei verschiedenen Orientierungen von Mikrokugeln gemessen wurden. Die verwendete Stitching-Methode basiert auf der Verwendung eines Punkt-zu-Ebene-Algorithmus, der das Iterative Closest Point (ICP)-Verfahren...

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