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Optik

Abteilung 4

Gleich drei Basiseinheiten des internationalen Einheitensystems sind in der Optik beheimatet: die der Länge, Zeit und Lichtstärke. Darauf aufbauend werden für verschiedene optische Größen höchstgenaue Normale und Messmethoden entwickelt.

Aufgaben

Die Abteilung "Optik" unterstützt Industrie, Wissenschaft und Gesellschaft durch Bereitstellung von Messmöglichkeiten sowie Forschung und Entwicklung auf dem Gebiet optischer Technologien. Aufbauend auf den Basiseinheiten von Länge, Zeit und Lichtstärke werden verschiedene Einheiten dargestellt und weitergegeben sowie höchstgenaue Normale und Messmethoden entwickelt.

Die Abteilung realisiert mit der Zeitskala UTC (PTB) die gesetzliche Zeit in der Bundesrepublik Deutschland, führt Präzisionsmessungen auf unterschiedlichen Gebieten der Optik durch und arbeitet bei der Zertifizierung und der internationalen Normung mit.

Nachrichten

Die verlässliche Messung des Lichtstroms von LED-Lichtquellen im industriellen Umfeld ist nach wie vor eine große Herausforderung für Messlabore. Seit Veröffentlichung der Standards CIE S 025 und  EN 13032-4 wird von den Testlaboren die Angabe eines belastbaren Messunsicherheitsbudgets für ihre Messungen verlangt. Im Rahmen des kürzlich abgeschlossenen EMRP-Projektes „Metrology for Save and Inovative Lighting” (MESaIL) wurde an der PTB ein multipler Transferstandard (MTS) entwickelt und getestet mit dem Messapparaturen in Bezug auf ihre spektralen und räumlich-integralen Unsicherheiten hin charakterisiert werden können. Anwendungsverfahren und  Ergebnisse wurden auf der NEWRAD 2017 Konferenz vorgestellt. In Zusammenarbeit mit einem großen Lampenhersteller wird an einer Kleinserie des MTS gearbeitet.

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Die PTB setzt sich in unterschiedlichen Normungsgremien dafür ein, eine konsistente Nomenklatur für gewichtete Messgrößen in der UV-Radiometrie zu erreichen. Nur wenn mit Wirkungsfunktionen gewichtete Messgrößen weltweit einheitlich behandelt werden, lassen sich Missverständnisse und Fehlinterpretationen vermeiden. So wurden die Normen CIE 220 “Characterization and Calibration Methods of UV Radiometers”, sowie DIN 5031-10 „Strahlungsphysik im optischen Bereich und Lichttechnik – Teil 10: Photobiologisch wirksame Strahlung, Größen, Kurzzeichen und Wirkungsspektren“ und ÖNORM M5873-3 / DIN 19294-1 / DVGW W294-3 „UV-Geräte zur Desinfektion in der Wasserversorgung; Teil 3: Messfenster und Sensoren zur radiometrischen Überwachung von UV-Desinfektionsgeräten; Anforderungen, Prüfung und Kalibrierung“ maßgeblich mitgestaltet.

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Die Messdatenerfassung mit Einzelröntgenphotonennachweis konnte zusammen mit der schnellen hochauflösenden optisch-interferentiellen Längenmessung zur monotonen Linearisierung der Verschiebebewegung erfolgreich getestet werden. Die Methode ist erforderlich, um Positionsfluktuationen bis zu 200 pm während eines Verschiebewegs von 1 mm nachträglich durch Messdatenumordnung zu korrigieren.

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