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Das Urkilogramm

Urkilo21.400.000.000.000.000.000.000.000 Atome für ein Kilo.

Physiker wollen das Ur-Kilogramm aus Sèvres durch eine Silizium-Kugel ersetzen.

Forscher wollen das Ur-Kilogramm, die Basis für die Maßeinheit, durch eine Kugel aus Silizium ersetzen, denn der Prototyp für alle geeichten Kilogewichte in allen Ländern der Welt verliert minimal, aber messbar an Gewicht. Die Physiker von der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt wollen darum das Kilo über die Anzahl der Atome in der Siliziumkugel neu definieren. Dadurch, dass die Siliziumatome in einer festen Kristallstruktur angeordnet sind, lässt sich ihre Anzahl genau berechnen.

Die Kugel wird dazu in einer Klimakammer bei exakt 20 Grad Celsius an 1,6 Millionen Punkten mittels eines Lasers vermessen - Unebenheiten bestehen nur aus einzelnen Atomen. Brächte man die Kugel auf Erdgröße, wären die Abweichungen nur 1,7 Meter hoch.

Doch manchmal schleichen sich fremde Atome in das hochreine Silizium ein und verfälschen das Resultat. Deshalb lässt es sich "nur" auf sieben Nachkommastellen genau messen. Mit noch reinerem Silizium wollen die Wissenschaftler auch diesen Messfehler noch eliminieren und sich dem theoretischen Wert weiter annähern: 2,14 mal 10 sollen in der Kugel sein. Der Vorteil dieser strengen Definition besteht darin, dass sie sich nie ändern kann. Die letzte Kommastelle an Genauigkeit werden die Forscher mit einer Kugel aus noch reinerem Silizium erreichen.

In Sèvres bei Paris, im Tresor des Internationalen Büros für Maß und Gewicht, liegt ein Zylinder aus einer Platin-Iridium-Legierung. Alle Länder haben Kopien des Ur-Kilos, mit denen sie ihre Waagen eichen. Doch während alle auch voneinander abweichen, leidet besonders das Pariser Original an einem unerklärlichen Schwund.

Einkristallkugeln

EinkristallEinkristallkugeln für Hochfrequenztechnik - Spezielle Entwicklung von Einkristallkugeln für die Nachrichtentechnik.

Gemeinsam mit einer industrienahen Forschungseinrichtung entwickelt Nanoball Miniaturkugeln aus einkristallinem, ferrimagnetischem Material im Größenbereich von 300µm. Diese Kugeln werden in der Hochfrequenztechnik als frequenzbestimmende Elemente in Filtern und Oszillatoren eingesetzt. Die Anforderung an Rundheit und Oberflächenqualität sind für diese Anwendungen ausgesprochen hoch. Wir werden über die Fortschritte an späterer Stelle informieren.