Infor­ma­tio­nen zum Weltinterferometrie-Tag

Der Welt­in­ter­fe­ro­me­trie-Tag wird von der Tech­ni­sche Uni­ver­si­tät Ilmen­au ins Leben geru­fen und am 14. April 2021 zum ers­ten Mal statt­fin­den. Er soll dazu die­nen, um Auf­merk­sam­keit für For­schung und Ent­wick­lun­gen zu schaf­fen, die auf dem Phä­no­men von Inter­fe­ren­zen basie­ren. Sol­che Inter­fe­ren­zen, die auf­tre­ten, wenn zwei oder meh­re­re Wel­len­zü­ge auf­ein­an­der­tref­fen, nutzt die Wis­sen­schaft, um mit­hil­fe der Inter­fe­ro­me­trie kleins­te Posi­ti­ons­än­de­run­gen zu erfas­sen – an der TU Ilmen­au zum Bei­spiel mit der Nano­po­si­tio­nier- und Nano­me­ss­ma­schi­ne, dem welt­weit prä­zi­ses­ten Gerät sei­ner Art.
Inter­fe­ren­zen ent­ste­hen, wenn zwei oder meh­re­re Wel­len­zü­ge auf­ein­an­der­sto­ßen, zum Bei­spiel, wenn zwei Stei­ne ins Was­ser gewor­fen wer­den. Inter­fe­ro­me­ter funk­tio­nie­ren auf der Basis von Licht, bei dem sich Licht­wel­len mit der unvor­stell­bar klei­nen Wel­len­län­ge von weni­gen hun­dert Nano­me­tern über­la­gern. Da aber die ent­ste­hen­den Inter­fe­renz­mus­ter mit blo­ßem Auge erkenn­bar sind, kön­nen kleins­te Bewe­gun­gen erfasst und mit größ­ter Genau­ig­keit gemes­sen werden.
Im April 1881 führ­te der US-ame­ri­ka­ni­sche Phy­si­ker deut­scher Her­kunft Albert Abra­ham Michel­son in einem Kel­ler des Astro­phy­si­ka­li­schen Obser­va­to­ri­ums in Pots­dam Inter­fe­renz­mes­sun­gen durch, mit denen er die Bewe­gung der Erde rela­tiv zum Äther – einem hypo­the­ti­schen Medi­um, das man sei­ner­zeit als Trä­ger von Licht­wel­len annahm – ermit­teln woll­te. Eine Bewe­gung der Erde ließ sich mit den Expe­ri­men­ten zwar nicht fest­stel­len, aber das ver­wen­de­te Mess­ge­rät, das nach dem Phy­si­ker und spä­te­ren Phy­sik-Nobel­preis­trä­ger benann­te Michel­son­In­ter­fe­ro­me­ter, begann sei­nen Sie­ges­zug in Wis­sen­schaft und Technik.
Noch heu­te, 140 Jah­re nach Albert Abra­ham Michel­son, basie­ren zahl­rei­che Ent­wick­lun­gen auf der Mes­sung und der Nutz­bar­ma­chung von Inter­fe­ren­zen. Erst 2017 erhiel­ten zwei Wis­sen­schaft­ler den Phy­sik-Nobel­preis für den Nach­weis der Gra­vi­ta­ti­ons­wel­len – mit Hil­fe eines Inter­fe­ro­me­ters. Inno­va­ti­ve Laser-Inter­fe­ro­me­ter, die immer noch nach dem­sel­ben Prin­zip wie das Michel­son-Inter­fe­ro­me­ter funk­tio­nie­ren, fin­den etwa zur Mes­sung von Ent­fer­nun­gen, Win­keln, Schwin­gun­gen und Kräf­ten Verwendung.
An der TU Ilmen­au arbei­ten Wis­sen­schaft­ler seit über 20 Jah­ren an immer prä­zi­se­ren Nano­po­si­tio­nier- und Nano­me­ss­ma­schi­nen – High-end-Gerä­te, die in der Lage sind, piko­me­ter­ge­nau, also auf den Bil­li­ons­tel Meter genau zu mes­sen. Und bereits 1991 grün­de­te sich aus dem Insti­tut für Pro­zess­mess- und Sen­sor­tech­nik der TU Ilmen­au ein Unter­neh­men aus, das sich auf hoch­prä­zi­se Laser-Inter­fe­ro­me­trie spe­zia­li­siert hat. Der heu­ti­ge Geschäfts­füh­rer der SIOS Meß­tech­nik GmbH, Dr. Denis Dont­sov, war es, der dem Lei­ter des Insti­tuts für Pro­zess­mess- und Sen­sor­tech­nik, Prof. Eber­hard Mans­ke, von sei­ner Idee erzähl­te, rund um die Kunst, außer­or­dent­lich klei­ne Grö­ßen und Wir­kun­gen zu mes­sen, einen Jah­res­tag ins Leben zu rufen. Der Welt­in­ter­fe­ro­me­trie-Tag war geboren.
Laser-Inter­fe­ro­me­trie ermög­licht heu­te ver­schie­dens­te elek­tro­ni­sche Anwen­dun­gen in allen Wirt­schafts­be­rei­chen. So benö­ti­gen zum Bei­spiel Smart­pho­nes die Inter­fe­ro­me­trie, um die inte­grier­ten Chips her­zu­stel­len. Zur Fer­ti­gung der Mil­li­ar­den Tran­sis­to­ren auf den Chips wer­den Prä­zi­si­ons­po­si­tio­nier­ti­sche der Litho­gra­phie­an­la­gen mit Hil­fe von Inter­fe­ro­me­tern rasend schnell gere­gelt. Und auch Auto­ma­ti­sie­rungs­an­la­gen zur Prä­zi­si­ons­fer­ti­gung in der Indus­trie wären ohne hoch­ge­naue Kali­brie­rung und Über­prü­fung nicht denk­bar – durch­ge­führt mit Hil­fe von Laser-Inter­fe­ro­me­tern. Gene­rell erfor­dert moder­ne indus­tri­el­le Fer­ti­gung mitt­ler­wei­le der­art genaue Bear­bei­tungs­ver­fah­ren, dass heu­te von Ultra­prä­zi­si­ons­be­ar­bei­tung oder High-end-Prä­zi­si­ons­fer­ti­gung gespro­chen wird.
An die­sem Tag sol­len – so die Idee der Initia­to­ren Mans­ke und Dont­sov – natio­na­le und inter­na­tio­na­le Exper­tin­nen und Exper­ten zusam­men­kom­men, um Fach­vor­trä­ge zu hal­ten und Ver­su­che und Expe­ri­men­tal­vor­füh­run­gen durch­zu­füh­ren. Mit viel­fäl­tigs­ten Akti­vi­tä­ten rund um die Inter­fe­ro­me­trie, die in die­sem Coro­na-Jahr 2021 am 14. April vor­wie­gend im Inter­net statt­fin­den wer­den, soll die wis­sen­schaft­li­che und die wirt­schaft­li­che Zusam­men­ar­beit auf dem Gebiet der Inter­fe­ro­me­trie und der Prä­zi­si­ons­mess­tech­nik gestärkt werden.

„Ich bin zuver­sicht­lich, dass wir mit die­sem jähr­li­chen Akti­ons­tag die welt­wei­te wis­sen­schaft­li­che Com­mu­ni­ty stär­ken und eine nach­hal­ti­ge Ent­wick­lung die­ses fas­zi­nie­ren­den For­schungs­ge­biets in Gang set­zen wer­den. Alle Inter­es­sier­ten rufe ich auf, sich mit Demons­tra­tio­nen, Expe­ri­men­ten, Vor­trä­gen und ande­ren Aktio­nen am Welt­in­ter­fe­ro­me­trie- Tag zu beteiligen.“

- Prof. Eber­hard Manske