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Photonische Druckmessung

Arbeitsgruppe 7.55

Profil

Die junge Arbeitsgruppe 7.55 „Photonische Druckmessung“ mit dem Schwerpunkt Forschung und Entwicklung befasst sich mit der laseroptischen Messung der Dichte und Temperatur von ausgewählten Gasen zur Bestimmung von Partialdrücken und zur Realisierung der Druckskala im Bereich vom Hochvakuum bis zum Normaldruck.

Die photonische Realisierung des Pascals stellt eine innovative Herausforderung dar, die derzeit nur in Kooperation umgesetzt werden kann. Entsprechend besteht auch zu anderen Arbeitsgruppen und Fachbereichen innerhalb der PTB eine Abteilungsübergreifende und enge Zusammenarbeit: Beispielsweise für die Druckmessung (Zusammenarbeit mit 7.54 und 3.33), die Thermostatisierung der Apparatur und Temperaturbestimmung der Gase sowie die Berücksichtigung von Realgas-Effekten (Zusammenarbeit mit 7.4), die Messung der Schwebungsfrequenzen der auf Kavitäten stabilisierten Laser untereinander und im Vergleich mit Frequenznormalen, FEM-Simulationen und Optimierung des Designs in Bezug auf Längenstabilität  (Zusammenarbeit mit 4.31 und 5.2).

Auch außerhalb der PTB besteht eine enge Zusammenarbeit mit anderen metrologischen Instituten und Universitäten, beispielsweise im Rahmen des EU-Projektes: "QuantenPascal", welches von der AG Koordiniert wird.

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Forschung/Entwicklung

Die Dichte-basierte, photonische Darstellung des Pascals hat besonders mit der Einführung des neuen SI die Aussicht auf deutlich geringere Unsicherheiten. Im Fokus stehen hierfür die Konzeption und Umsetzung zweier Messmethoden:

  • Refraktivitätsmessung an hochreinem Helium, Argon und Stickstoff zur primären Dichte- bzw. Druckmessungen mit geringsten Unsicherheiten im Bereich von 10 Pa bis 100 kPa (Feinvakuum bis Normaldruck)
  • Absorptionsmessung an Kohlenstoffdioxid, Wasserdampf und weiteren Gasen im Bereich von 1 mPa bis 10 Pa (Hochvakuum bis Feinvakuum) zur Bestimmung von Partial- und Absolutdrücken.

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Informationen

Das Team der AG 7.55 „Photonische Druckmessung“:

Tom Rubin (Arbeitsgruppenleiter)

 

André Kussicke (Doktorand mit Schwerpunkt Absorptionsspektroskopie)

 

Patrick Asbahr (Doktorand mit Schwerpunkt Refraktivität)

 

Sandra Lukanek (Werkstudentin)

 


Ausgewählte Publikationen:

 


Ausgewählte Innovationen:

 

 

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