Bestandteile für Atomuhren aus 3D-Drucker
Die Forscher haben sogenannte Mikrowellen-Hohlraumresonatoren mit 3D-Drucktechnik hergestellt, wie die Universität Neuenburg am Montag mitteilte. Die Bauteile sind das Herzstück der ultragenauen Zeitmesser. Sie produzieren ein Referenzsignal, das eine äusserst stabile Frequenz ermöglicht. Damit steht und fällt die Präzision einer Atomuhr.
Die Herstellung herkömmlicher Hohlraumresonatoren ist wegen der nötigen Präzision aufwändig und teuer. Dank dem 3D-Druck können diese Teile einfacher hergestellt werden. So entstehen sie aus einem Guss und sind auch rund 30 Prozent leichter, wie es in der Mitteilung heisst.
Die Wissenschaftler testeten verschiedene metallische oder polymere Materialien. «Die neuartigen Mikrowellen-Hohlraumresonatoren haben zu unserer grossen Überraschung sämtliche Anforderungen erfüllt», wird Projektleiter Christoph Affolderbach vom Zeit- und Frequenzlabor (LTF) der Uni Neuenburg in der Mitteilung zitiert. Die Bauteile brachten in einem Atomuhr-Prototypen «hervorragende Resultate», so der Forscher weiter.
Zur Anwendung kommen dürften die Hohlraumresonatoren aus dem Drucker aber nicht nur in Rubidium-Atomuhren, die in vielen Satelliten die Zeit angeben. Die Forscher wollen künftig auch weitere Bauteile für andere Arten von Atomuhren oder für Sensoren auf diese Weise herstellen.
Das Forschungsprojekt, das vom Swiss Space Office des Bundes finanziert wurde, entstand in Zusammenarbeit mit der ETH Lausanne und einer Privatfirma. Es wird am Dienstag im Rahmen eines Anlasses am Swiss Space Center an der ETH Lausanne vorgestellt.