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Aktuelle Forschungsnachrichten und Nachrichten aus dem Jahresbericht

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 einer neuartigen Gewichtung der einzelnen Wellenlängenbeiträge zum Gesamtergebnis. Das Verfahren wird beispielsweise angewendet, um Geometrieparameter von  Subwellenlängenstrukturen zu bestimmen.

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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 von 2.7×10-16 für CSF1 und 1.7×10-16 für CSF2, womit beide Uhren neben wenigen anderen Fontänenuhren zur internationalen Spitze gehören.

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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 rückgeführt zu messen. Damit kann die Leistungsfähigkeit moderner überauflösender optischer Mikroskope untersucht werden, welche z.B. die superauflösende Einzel-Molekül-Lokalisation nutzen. (B. Bodermann, FB 4.2, bernd.bodermann(at)ptb.de)

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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 derzeit in eine ISO-Norm überführt (ISO 21363). (E. Buhr, FB 4.2, egbert.buhr(at)ptb.de)

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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.

https://www.dgao-proceedings.de/download/119/119_a12.pdf

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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 Photometrie und Radiometrie typischen Messbedingungen zu überprüfen.

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Ekkehard Peik, Leiter des Fachbereichs Zeit und Frequenz, wurde von der Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control Society der IEEE als Distinguished Lecturer ausgezeichnet, um im Zeitraum von Juni 2018 bis Dezember 2019 an Universitäten und Forschungseinrichtungen über Arbeiten der PTB zu  “Optical atomic clocks with single trapped ions” vorzutragen.
https://ieee-uffc.org/news/new-distinguished-lecturer-ekkehard-peik/

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