Optimierung der mechanischen und thermischen Stabilität des Etalons von Kugelinterferometer II

Im November 2018 wurde mit der 26ten CGPM die Neudefinition des Kilogramms auf Grundlage der Planck-Konstanten h beschlossen. Da jede Institution, die einen Massewert über h bestimmen kann, diesen auch realisieren soll, wird ab 2019 im Rahmen von Ringvergleichen ein Ausgleichswert berechnet. Die Kristalldichte-Methode bietet eine Möglichkeit der Realisierung durch Messung der molaren Masse, des Gitterparameters und des Volumens einer Maßverkörperung. Um das Volumen reproduzierbar und abgesichert zu bestimmen, wurden in der PTB zwei Kugelinterferometer mit unterschiedlichen optischen, mechanischen und thermischen Eigenschaften aufgebaut. Bei der Optimierung von Kugelinterferometer 2 muss man zwischen dem Wärmeeintrag durch die Orientierungsapparatur oder hoher mechanischer Stabilität abwägen. So zeigte sich durch Auslagerung der Vertikalbewegung eine Deformation des Etalons, welche in mehreren Schritten minimiert werden konnte. Dadurch auftretende lokale thermische Störquellen können ebenfalls zu einer Veränderung des Etalons beitragen. Untersucht wurde auch eine aktive Abführung einer Wärmequelle, welche zu einer Verringerung des Wärmeübertrags auf das Messobjekt führt.