05.12.2007
Periodische Wechselspannungen werden üblicherweise bei Frequenzen bis etwa 400 Hz mit einem hoch auflösenden Abtastvoltmeter im Vollausschlag und mit relativen Unsicherheiten von 5.10-7kalibriert. Kompensiert man eine solche zu messende Wechselspannung mit einer programmierbaren Josephson-Spannung, können die resultieren Differenzspannungen mit dem gleichen Abtastvoltmeter, allerdings mit höherer Auflösung, gemessen werden.
Diese Methode zur Kalibrierung für Wechselspannungen, basierend auf einer synchron synthetisierten Wellenform einer programmierbaren Josephson-Schaltung, dem Abtast- Quantenvoltmeter, ist durch die Erhöhung des Signal-Rauschverhältnisses nochmals deutlich verbessert worden.
Die ersten Messergebnisse mit neuen, programmierbaren 10V-Josephson-Schaltungen haben unterhalb von 300 Hz bereits eine Unsicherheit von 3.10-9 (k = 1, Typ A) erreicht. Der Einsatz von rauscharmen Vorverstärkern verspricht eine weitere Verbesserung, wie Unsicherheiten von 2.10-8 in Messungen mit Amplituden von einem Volt bei Frequenzen im kHz-Bereich gezeigt haben. Mit diesen Unsicherheiten des Abtast-Quantenvoltmeters erweitert sich auch der für Anwendungen interessante Frequenzbereich deutlich nach oben.