Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Prüfstand für Atome

19.05.2017

Die PTB präsentiert Ionenfallen für optische Atomuhren auf der LASER World of PHOTONICS 2017 vom 26. bis 29. Juni in München.

Mit Cäsium-Atomuhren kann die Sekunde bis auf die 16te Stelle hinter dem Komma
realisiert werden, sie werden längst in vielfältigen Aufgabengebieten wie z.B. bei GPS-Systemen und zur Synchronisierung von Mobilfunknetzen eingesetzt. Doch in der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) wird äußerst erfolgreich an einer neuen Generation von Atomuhren geforscht: Diese sogenannten optischen Uhren sind schon jetzt bis zu 100-mal genauer als herkömmliche Atomuhren.


Mit Multiionenfallen können mehrere Ionen gespeichert und gleichzeitig spektroskopiert werden.

PTB

Herzstück einer solchen optischen Atomuhr ist eine Ionenfalle, die einzelne oder mehrere Ionen, also elektrisch geladene Teilchen, möglichst lange festhält und speichert. Die PTB stellt solche Ionenfallen auf der Messe LASER World of PHOTONICS 2017 vor. Interessierte finden die Forschungsneuheiten in Halle B1, Stand 1444.

Optische Atomuhren sind seit vielen Jahren ein wichtiger Forschungszweig der PTB – und ein sehr erfolgreicher dazu: Hier steht die weltweit genauste optische Einzelionen-Uhr. Ihr Taktgeber ist ein einzelnes gefangenes Ytterbium-Ion.

Das Ion besitzt bestimmte atomare Übergänge, deren Frequenzen mit sehr hoher Präzision untersucht werden. Der Vergleich mit anderen Atomuhren ermöglicht die Überprüfung fundamentaler Fragestellungen der Physik, wie beispielsweise: Sind Naturkonstanten tatsächlich unveränderlich?

Ein weiterer Schwerpunkt ist die Verbesserung der Zuverlässigkeit der optischen Atomuhr, damit diese in Zukunft die derzeitigen kommerziell verfügbaren Frequenzreferenzen als genaueres und stabileres System ablösen kann.

Die zuverlässige Speicherung von Ionen stellt hohe Anforderungen an die verwendeten Ionenfallen. Der Bedarf an flexibleren, kompakteren und präziseren Systemen führt fortlaufend zu neuen Entwicklungen. Besonderes Augenmerk liegt dabei auf Multiionenfallen, in denen mehrere Ionen gespeichert und gleichzeitig spektroskopiert werden können.

Die PTB arbeitet im Rahmen des QUEST-Instituts an der Entwicklung von zwei innovativen Designs für Multiionenfallen: Einer mit Laserschneidemethoden gefertigten linearen Paul-Falle und einer Oberflächenfalle, die sich mit den Verfahren von Mikro-Elektronik und -Mechanik herstellen lässt.

Aufbauend auf das große Fachwissen im Bereich der Atomuhren ist die PTB sehr gut aufgestellt, um auch in Zukunft federführend an der Entwicklung optischer Atomuhren für die Anwendung als hochpräzise und ultrastabile Frequenznormale und für die Untersuchung fundamentaler physikalischer Fragestellung mitzuwirken.

Ansprechpartner in der PTB
Richard Lange, PTB-Arbeitsgruppe 4.43 Optische Uhren mit gespeicherten Ionen, Tel.: (0531) 592-4434, E-Mail: richard.lange@ptb.de

Weitere Informationen:

http://www.ptb.de/cms/presseaktuelles/journalisten/nachrichten-presseinformation...

Imke Frischmuth | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Berichte zu: Atome Atomuhr Cäsium-Atomuhren Ionen Ionenfalle LASER World of PHOTONICS PTB Physik

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Radioaktive Elemente in Cassiopeia A liefern Hinweise auf Neutrinos als Ursache der Supernova-Explosion
23.06.2017 | Max-Planck-Institut für Astrophysik

nachricht Individualisierte Faserkomponenten für den Weltmarkt
22.06.2017 | Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH)

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Im Focus: Die Schweiz in Pole-Position in der neuen ESA-Mission

Die Europäische Weltraumagentur ESA gab heute grünes Licht für die industrielle Produktion von PLATO, der grössten europäischen wissenschaftlichen Mission zu Exoplaneten. Partner dieser Mission sind die Universitäten Bern und Genf.

Die Europäische Weltraumagentur ESA lanciert heute PLATO (PLAnetary Transits and Oscillation of stars), die grösste europäische wissenschaftliche Mission zur...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Von Batterieforschung bis Optoelektronik

23.06.2017 | Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

„Fit für die Industrie 4.0“ – Tagung von Hochschule Darmstadt und Schader-Stiftung am 27. Juni

22.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Radioaktive Elemente in Cassiopeia A liefern Hinweise auf Neutrinos als Ursache der Supernova-Explosion

23.06.2017 | Physik Astronomie

Dünenökosysteme modellieren

23.06.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Makro-Mikrowelle macht Leichtbau für Luft- und Raumfahrt effizienter

23.06.2017 | Materialwissenschaften