Kurzzeitmesstechnik

Kurzzeitmesstechnik,

 

die Gesamtheit der Verfahren und Geräte zur Untersuchung (sehr) schnell ablaufender Vorgänge und zur Messung der dabei auftretenden Zeiten (zwischen 1 s und weniger als 1 ns). Mechanische Kurzzeitmessgeräte sind z. B. Stoppuhr und Geräte, die nach dem Prinzip des Chronographen arbeiten. - In elektrischen Kurzzeitmessgeräten können u. a. die Ladespannung eines Kondensators, die Ausschlagweite eines ballistischen Galvanometers oder die Ablenkung eines Kathodenstrahls als Zeitmaß dienen. Elektronische Zähler arbeiten mit Impulsgeneratoren, die von dem zu messenden Vorgang gestartet und gestoppt werden. Die Anzahl der in dem Zeitintervall gelieferten Impulse stellt ein Maß für die Zeitdauer dar. Mit Elektronenstrahloszillographen können durch Vergleich mit einer bekannten Frequenz Zeiten von 10^-9 s, bei periodischen Vorgängen mithilfe punktweiser Abtastung (Sampling-Oszillograph) sogar von 10^-11 s gemessen werden. Durch Kombination von fotografischen und elektronischen Methoden können (z. B. mit der Streakkamera) noch Vorgänge im Bereich von 10^-12 s zeitaufgelöst untersucht werden (Hochgeschwindigkeitsfotografie).

 

Durch die Entwicklung von Lasern, die intensive ultrakurze Lichtimpulse im Piko (10^-12)- und Femto (10^-15)-Sekundenbereich erzeugen können, und die Entwicklung spektroskopischer Untersuchungsmethoden (Ultrakurzzeitspektroskopie) sind Zeitdifferenzen von weniger als 10^-13 s messbar. Solche Messungen sind v. a. in der Physik (Kurzzeitphysik), Chemie und Biologie erforderlich, da Relaxations- und Energieaustauschprozesse in Atomen, Molekülen oder Festkörpern sowie die elementaren Schritte bei chemischen Reaktionen und biologischen Lebensvorgängen (wie bestimmte Abläufe bei der Photosynthese) ultrakurze Vorgänge darstellen.