Neudefinition des Kilogramms

Das Kilogramm wurde über viele Jahrzehnte durch das sogenannte Urkilogramm definiert – einen materiellen Körper, der im Bureau International des Poids et Mesures (BIPM) in Sèvres bei Paris aufbewahrt wird. Seit Mai 2019 basiert die Definition des Kilogramms nicht mehr auf einem physischen Artefakt, sondern auf einer unveränderlichen Naturkonstante.

Hintergrund dieser Neudefinition war unter anderem die Erkenntnis, dass ein materielles Normal langfristig Veränderungen unterliegen kann. In der hochpräzisen Massemetrologie können bereits kleinste Abweichungen eine wichtige Rolle spielen.

• historische Definition des Kilogramms über das Urkilogramm
• Neudefinition des Kilogramms auf Basis von Naturkonstanten
• langfristig stabilere und artefaktunabhängige Masseskala
• besondere Bedeutung für Metrologie, Kalibrierlaboratorien und Präzisionsanwendungen

Projekt Silizium-Kugel

Ein wichtiger Beitrag zur Neudefinition des Kilogramms war das Avogadro-Experiment mit nahezu perfekten Silizium-Kugeln. Ziel war es, über hochreine und extrem präzise gefertigte Silizium-Kugeln die Anzahl der Atome und damit den Zusammenhang zur Masseskala mit höchster Genauigkeit zu bestimmen.

Gemeinsam mit der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) und in Zusammenarbeit mit der J. Hauser GmbH & Co. KG war HÄFNER an der Herstellung und Bereitstellung hochpräziser Silizium-Kugeln sowie des zugehörigen Spezialzubehörs beteiligt.

Dazu gehörten Lösungen für Handhabung, Lagerung, Transport und Reinigung dieser empfindlichen Präzisionskörper. Die Anforderungen an Rundheit, Oberfläche, Sauberkeit und sichere Handhabung waren dabei außergewöhnlich hoch.

Massemetrologie auf höchstem Niveau

Die Neudefinition des Kilogramms ist ein Meilenstein für das internationale Einheitensystem SI. Sie zeigt, welche Bedeutung stabile, rückführbare und weltweit vergleichbare Maßeinheiten für Wissenschaft, Industrie, Kalibrierlaboratorien und nationale metrologische Institute haben.

Für HÄFNER ist dieses Projekt ein Beispiel für die Verbindung aus Präzisionsfertigung, Massemetrologie und anwendungsgerechtem Zubehör für hochsensible Gewichtstücke und Massenormale.