27.11.2017
Das australische NMI wurde beim Aufbau einer modernen Temperaturregelung für Kapazitäts-Transfernormale mit einer Stabilität von besser als 0,1 mK unterstützt. Diese hohe Stabilität wird für die neue Realisierung der Kapazitäts-Skala auf der Basis eines Thompson-Lampard Kreuzkondensators der 2. Generation benötigt, bei der eine Unsicherheit von wenigen nF/F angestrebt wird.
Am australischen National Measurement Institute (NMIA) wird an einer neuen Realisierung der Kapazitäts-Skala gearbeitet, bei der eine Unsicherheit im Bereich von wenigen 10-9 für Kalibrierungen zwischen 1 pF und 500 pF erreicht werden soll. Der Ausgangspunkt ist dabei ein nach Thompson-Lampard berechenbarer Kreuzkondensator der 2. Generation, mit dem man eine Kapazitätsdifferenz zwischen 0,2 pF und 0,6 pF realisieren kann.
Diese neue Generation von Thompson-Lampard Kreuzkondensatoren und die dazu notwendigen Impedanzmessbrücken und Transfernormale wurden zusammen mit dem Bureau International des Poids et Mésures (BIPM), dem kanadischen National Research Council (NRC) und dem chinesischen National Institute of Metrology (NIM) entwickelt. Die Transfernormale mit Kapazitätswerten zwischen 5 pF und 500 pF wurden vom NMIA gebaut und werden in einem Luftthermostat betrieben.
Jedes Normal wird für eine Dauer von circa 10 Minuten benötigt. Um die geforderte Unsicherheit zu erreichen, muss die Temperatur der Transfernormale während dieser Messdauer mit 0,1 mK extrem stabil bleiben.
Ein PTB Wissenschaftler war im Rahmen eines viermonatigen Aufenthalts gemeinsam mit den Experten des NMIA an der Entwicklung der modernen Regelelektronik des Luftthermostaten beteiligt und hat so einen wesentlichen Fortschritt im australischen Projekt bewirkt.