Zentrum für Angewandte Quantentechnologie

Störungsfreie Messbedingungen im Nanobereich

© Brigida González, Ministerium für Finanzen Baden-Württemberg

Im Zentrum für Angewandte Quantentechnologie (ZAQuant) der Universität Stuttgart schaffen vier entkoppelte Präzisionsmessräume ideale Bedingungen für Messungen im Nanobereich. Durch gezielte Planung und Optimierung reduziert Müller‑BBM Industry Solutions magnetische und mechanische Störeinflüsse auf ein Minimum und ermöglicht so hochpräzise Quantensensorik.

Auf einen Blick

Kunde:	Zentrum für Angewandte Quantentechnologie, Universität Stuttgart
Branche:	Forschung & Wissenschaft
Objekt:	Hochpräzisionsmessräume
Expertise:	Baudynamik & Elektromagnetische Felder
Ort & Zeitraum:	Stuttgart 2016-2022 (Vorstudie zum Standort 2014-2016)

© Ministerium für Finanzen Baden-Württemberg

Ausgangslage

Für das Zentrum für Angewandte Quantentechnologie (ZAQuant) auf dem Campus der Universität Stuttgart sollten hochspezialisierte Forschungsbedingungen für Quantensensoren geschaffen werden. Die besondere Herausforderung lag in der räumlich engen Verzahnung verschiedener Forschungsbereiche bei gleichzeitig extrem hohen Anforderungen an die Minimierung von Magnetfeldern und Erschütterungen.

Abnahmemessungen im Reinraum
©Müller-BBM

Auftrag

Müller-BBM Industry Solutions war maßgeblich in die Planung der Präzisionsmessräume eingebunden. Ziel war es, durch geeignete Konzepte und Prognosen eine Umgebung zu schaffen, in der selbst kleinste Einwirkungen aus dem Umfeld die Forschungsergebnisse nicht beeinflussen.

Messung

Zu den Messungen und Prognosen zählen eine wirkungsvolle Magnetfeldabschirmung sowie schwingungsentkoppelte Spezialfundamente, die externe und interne Einflüsse deutlich reduzieren. Diese Schwingfundamente bestehen aus 150 t schweren Betonblöcken, die vom Prinzip her auf jeweils sechs Luftballons aufliegen. Eines der Präzisionslabore wurde zusätzlich mit einer zweilagigen Hülle aus Aluminium und Mu-Metall verpackt.

In den Abnahmemessungen wurde dabei das angestrebte Auslegungskriterium für die Erschütterungen in der Größenordnung von VC‑M (≤ 12 nm/s) und für die Magnetfelder von < 5nT_effklar erreicht.

Ergebnis

Es entstanden vier räumlich eng angeordnete, jedoch praktisch vollständig voneinander entkoppelte Hochpräzisionsmessräume. So können parallel verschiedene Experimente im Nanobereich unter stabilen Bedingungen durchgeführt werden. Die im Rahmen der Abnahmemessungen erreichten Schwingungs- und Magnetfeldniveaus liegen in einem Bereich, die weltweit zu den niedrigsten gehören, und ermöglichen Forschung auf Spitzenniveau.