Zeitaufgelöst

Zeitaufgelöst bezeichnet in der Wissenschaft die Eigenschaft oder Qualität, zeitliche Entwicklungen oder Veränderungen eines Signals oder Prozesses mit ausreichender zeitlicher Auflösung abzubilden. In einer zeitaufgelösten Messung wird die Intensität oder ein anderes quantitatives Merkmal als Funktion der Zeit erfasst, um transienten Phänomenen wie Anstiegs- oder Abklingprozessen, Ratenkinetiken oder dynamischen Wechselwirkungen nachzugehen.

Der Begriff wird in Bereichen wie Physik, Chemie, Biologie, Materialwissenschaft und Ingenieurwesen verwendet. Typische Anwendungen umfassen zeitaufgelöste Spektroskopie, zeitaufgelöste Bildgebung, Fluoreszenzlebensdauermessung und Pump-Probe-Techniken, die ultrakurze Aktivierung mit einem Folgeimpuls kombinieren.

Technisch realisiert wird zeitaufgelöste Messung durch Detektoren und Messprinzipien mit hoher zeitlicher Auflösung, etwa Streak-Kameras, schnelle Photodioden, Photomultiplier oder Zeitkorrelationstechniken wie TCSPC. Die zeitliche Struktur der Messung wird oft als Funktion der Zeit dargestellt; häufige Größen sind die zeitliche Auflösungen im Bereich von Femtosekunden bis Nanosekunden sowie das Zeitfenster der Messkette.

Bei der Auswertung spielt die Instrumentenantwortfunktion (IRF) eine zentrale Rolle; Deconvolution oder Modellierung helfen, die wahre Dynamik aus gemessenen Signalen zu rekonstruieren. Wichtige Herausforderungen sind Signalstärke, Rauschen, Abtastrate und der Kompromiss zwischen Zeit- und Spektralauflösung.

Anwendungsbeispiele: In der Chemie liefert zeitaufgelöste Fluoreszenz spektroskopische Lebensdauern; in der Physik zeigen Pump-Probe-Experimente Carrier-Relaxationsprozesse in Materialien.