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Nachrichten aus dem Jahresbericht 2018

Grundlagen der Metrologie

Im Rahmen des 9. High Level Expert Meeting „Asphere Metrology“, ausgerichtet vom Kompetenzzentrum Ultrapräzise Oberflächenbearbeitung e.V. (CC UPOB), wurde dieses Jahr erstmals der mit 1000 Euro dotierte Young Scientist Award vergeben. Dieser Preis soll junge Wissenschaftler aus dem Gebiet der ultrapräzisen Oberflächenbearbeitung fördern und auszeichnen. Die nominierten Kandidaten präsentierten...

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Die Frequenzinstabilität und systematische Unsicherheit der neuesten Generation optischer Uhren liegt heute im Bereich von wenigen 10-18. Vergleiche zwischen Atomuhren müssen den Unterschied der relativistischen Rotverschiebungen der Uhrenfrequenzen berücksichtigen, der proportional ist zu dem Unterschied des Schwerepotentials, in dem sich die Uhren jeweils befinden. Dabei setzt sich das...

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In einer Kooperation zwischen der PTB und der Firma Gigahertz-Optik aus Türkenfeld nahe München wurde ein neu entwickeltes kompaktes Array Spektralradiometer charakterisiert und im Feldeinsatz getestet. Besonderes Augenmerk lag hierbei auf der Reduzierung des sogenannten Streulichts, einem kritischen Parameter für qualitativ hochwertige Spektralmessungen. Streulicht im Innern des Instruments wird...

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Ergebnisse der Charakterisierung eines sogenannten berechenbaren, quanteneffizienten Detektors wurden kürzlich in einer gemeinsamen Publikation der PTB mit weiteren Nationalen Metrologie-Instituten veröffentlicht. Ziel der Charakterisierungsmessungen war einerseits die Validierung der Modellrechnungen zur spektralen Empfindlichkeit des Detektors und andererseits dessen Anwendbarkeit unter für die...

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We present a new method for lens inspection, called Multiple Aperture Shear Interferometry
(MArS) using the spatial coherence function of light as a primary
measurand. MArS allows the use of several independent light sources (illumination
apertures) at the same time. In this paper, we however only employ a single
light source in order to enable a direct comparision to wave front sensing.

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Basierend auf neuesten Erkenntnissen wurden die primären Caesium-Fontänenuhren der PTB, CSF1 und CSF2, erneuten umfangreichen Untersuchungen ihrer frequenzverschiebenden Effekte unterzogen [1]. Dazu wurden neue Techniken sowohl zur empfindlichen Detektion als auch zur Unterdrückung von Frequenzverschiebungen entwickelt und eingesetzt. Das Ergebnis sind reduzierte relative Frequenzunsicherheiten...

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In der PTB wurde ein neues mathematisches Verfahren entwickelt, mit dem Messdaten eines Mueller-Ellipsometers ausgewertet werden. Anders als bislang üblich wird nun die Depolarisation des Lichtes, die durch den Prüfling verursacht wird, benutzt, um ein Maß für die Unsicherheit des nicht-depolarisierten Anteils abzuleiten. Bei den spektralen Messungen mit einem Mueller-Ellipsometer führt dies zu...

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Im Rahmen einer Kooperation der TU Braunschweig, des Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA) und der PTB wurden nanostrukturierte Mikrofarbfilter basierend auf periodischen Subwellenlängen-Metallgittern entwickelt. Mit einem speziell designten Mikroskop-Spektrometer für den UV-NIR Spektralbereich wurden die Transmissionsspektren der 10 µm x 10 µm kleinen Filter gemessen und mit rigorosen...

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Der Gitterparameter von Si-28 wird im Rahmen der Kristalldichtemethode für die Neudefinition der SI-Masseneinheit kg mit einem Röntgeninterferometer gemessen. Dazu ist eine stabile Relativposition der beiden separaten Teilkristalle aus Si-28 von wenigen 10 pm erforderlich. Dieses Ziel wird durch aktive und passive Dämpfungen, Isolationen und Regelungen erreicht. Die neunstufige Abfolge dieser...

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Metrologie für die Wirtschaft

Derzeit bietet die PTB im Bereich der Photovoltaik maßgeblich Kalibrierleistungen für Solarzellen an. Um das Produktportfolio auch auf Solarmodule zu erweitern, werden gerade in der neu gegründeten Arbeitsgruppe 4.53 „Solarmodule“ im Fachbereich 4.5 der PTB die dafür nötigen Labor- und Freifeld-Messplätze aufgebaut. Wie es bereits für Solarzellen der Fall ist, sollen auch für Solarmodule in...

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Metrologie für die Gesellschaft

Nanostrukturen aus DNA-Material können mit hoher Reproduzierbarkeit mittels DNA-Origamitechnik hergestellt werden. Durch Anlagerung von einzelnen fluoreszierenden Molekülen an genau definieren Stellen lassen sich Längenmaßstäbe im Nanometerbereich realisieren. In einer Kooperation zwischen der PTB und der TU Braunschweig ist es nun gelungen, die Abstände zwischen den fluoreszierenden Molekülen...

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Internationale Angelegenheiten

Die physikalischen Eigenschaften stäbchenförmiger Goldpartikel mit Abmessungen im Nanometerbereich hängen stark von der Größe und Form der Goldpartikel ab. In einem internationalen Ringvergleich wurden elektronenmikroskopische Methoden zur Messung dieser Größen- und Formparameter entwickelt. Damit können diese Gold-Nanostäbchen schnell und zuverlässig charakterisiert werden. Das Verfahren wird...

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Vom 8.-25. Oktober 2018 fand unter der Leitung des Bremer Instituts für angewandte Strahltechnik GmbH (Prof. Bergmann) und der PTB (Dr. Bodermann) in der TU Delft das 3. Topical Meeting Frontiers in Optical Metrology im Rahmen der biennalen Konferenz der European Optical Society EOSAM2018 statt. Mit rund 100 Teilnehmern und 56 wissenschaftlichen Beiträgen aus 19 Ländern war die Teilkonferenz sehr...

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