Kann man im Femtosekunden Bereich messen?

#4323302
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Hallo

Kann man mit Transistoren im Femtosekunden Bereich messen?

Weil die Schaltzeit der besten beträgt ja nur wenige Pikosekunden.

Oder ist das völlig unmöglich?

Und kann ich z.B. bei Conrad Transistoren kaufen die es schaffen im 
Pikosekunden Bereich zu messen?

Und vorweg, ich habe vor eine Laufzeit Messung von einem Laser zu 
machen, wie lange es dauert bis das Licht wieder zurück kommt, wenn man 
es auf eine Oberfläche schießt.

Ich will dann anhand verschiedener Stoffe messen, wie lange es dauert 
bis das Licht zurück kommt. Umso auf die Oszillation der Stoffe 
Rückschlüsse führen zu können.

Oder habt ihr da eine andere Idee wie ich möglichst genau messe, weil 
ich glaube schon das ich femtosekunden brauchen werde.

Danke im Voraus

MFG
Taurus
Gast #4323334
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Gibt verschiedene Methoden... bei mir am Institut wird das mit 
Lock-in-Verstärker gemacht, wenn die Laser Signale mittel Choppers 
getakte werden. Das Problem beim Lock-in-Verstärker ist, dass das 
Verhältnis von Impulsbreite zu Chopperfrequenz nicht zu groß sein 
darf...
https://en.wikipedia.org/wiki/Lock-in_amplifier

Dann gibt es noch das boxcar averager Verfahren... ist eigentlich für 
solche Signale besser geeignet.
https://en.wikipedia.org/wiki/Boxcar_averager

Für die Messung muss es sich um ein kontinuierliches Signal sein und 
darüber wird ausreichend integriert... Dann sind Signale im 
Piko/Femtosekunden bereich möglich zu messen.

Als Integrator testen wird gerade das Ding hier...
http://www.cremat.com/CR-110.pdf
Gast #4323349
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Uups schrieb:
> Das Wissen anbetracht der Aufgabe scheint eher etwas karg zu sein. Wie
> lautet die Aufgabenstellung ? Oszillationen auf der Oberflaeche ? Was
> soll das bringen ? Aufgrund welchen Effektes soll was gemessen werden ?
>
> Nein, Femtosekunden misst man nicht mit Standard Halbleitern, auch nicht
> mit Spezialisierten.

Warum plenkst du?
Warum schreibst du "Standard Halbleitern" statt Standardhalbleiter?
Gast #4323355
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Uups schrieb:
> Das Wissen anbetracht der Aufgabe scheint eher etwas karg zu sein. Wie
> lautet die Aufgabenstellung ? Oszillationen auf der Oberflaeche ? Was
> soll das bringen ? Aufgrund welchen Effektes soll was gemessen werden ?

Dem würde ich mich anschliessen. Erster Schritt bei sowas sollte auf 
jedenfall eine Literaturrecherche sein. Einfaches googlen hat z.B. 
folgendes gebracht:
http://www.researchgate.net/publication/238613586_On_the_measurement_of_surface_oscillations_using_a_femtosecond_laser

www.scirp.org/Journal/PaperDownload.aspx?paperID=57931
www.ama-science.org/proceedings/getFile/ZwZ4

Ansonsten folgendes überlegen: Anforderungsprofil (Oberfläche, 
Frequenzen, etc.)? Muss es selbstgebaut werden oder darf es etwas 
fertiges sein? Zeit? Budget?
Gast #4323356
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Christopher W. schrieb:
> Und vorweg, ich habe vor eine Laufzeit Messung von einem Laser zu
> machen, wie lange es dauert bis das Licht wieder zurück kommt, wenn man
> es auf eine Oberfläche schießt.

Laser strahlen, wie der Begriff schon sagt, Licht aus. Und Licht breitet 
sich bekanntlich mit Lichtgeschwindigkeit aus. Der Rest ist 
Unterrichtsstoff der siebten Klasse.
#4323768
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Mit Femtosekundenlasern kann man Pump-Probe Experimente, hoehere 
Harmonische bis in die Duzenden von eV erzeugen, und dergleichen. Aber 
nicht Laufzeiten  messen. Das bringt nichts.
Die Wellenform ist kuerzer als ein paar Duzend Schwingungen und 
ueberstreichen eine Bandbreite von zB 700-1100 nm, und ist elektronisch 
eher schwierig zu detektieren.
Gast #4323881
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Christopher W. schrieb:

> Oder habt ihr da eine andere Idee wie ich möglichst genau messe, weil
> ich glaube schon das ich femtosekunden brauchen werde.

ES gibt AD-Wandler im GHz Bereich :
http://www.ti.com/lsds/ti/data-converters/high-speed-adc-greater-than-1gsps-technical-documents.page

braucht man bspw. für SDR-Anwendung im Mobilfunk.

und Applications Notes zum Thema Zeitmessfehler vermeiden:
http://www.ti.com/lit/an/slaa592a/slaa592a.pdf


Mit Diskreten Conrad Transistoren wird das eher nix, aber bereits im 
Spielkonsolenbereich gibt es Kameras die die Lichtlaufzeit messen:
https://de.wikipedia.org/wiki/TOF-Kamera
#4343472
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Christopher W. schrieb:
> Und vorweg, ich habe vor eine Laufzeit Messung von einem Laser zu
> machen, wie lange es dauert bis das Licht wieder zurück kommt, wenn man
> es auf eine Oberfläche schießt.

Kauf dir im nächsten Baumarkt einfach einen Laserentfernungsmesser.
Direkt auch China dauerts länger, ist aber auch erheblich billiger.

Die machen genau das und haben über Entfenungen bis zu 20m oder mehr 
eine angegebene Genauigkeit von 2mm.
#4343484
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Christopher W. schrieb:
> Kann man mit Transistoren im Femtosekunden Bereich messen?
>
> Weil die Schaltzeit der besten beträgt ja nur wenige Pikosekunden.
>
> Oder ist das völlig unmöglich?
>
> Und kann ich z.B. bei Conrad Transistoren kaufen die es schaffen im
> Pikosekunden Bereich zu messen?

Scheint, als ob es nicht weit her ist mit der Elektronik und deren
Verständnis...

Christopher W. schrieb:
> Und vorweg, ich habe vor eine Laufzeit Messung von einem Laser zu
> machen, wie lange es dauert bis das Licht wieder zurück kommt, wenn man
> es auf eine Oberfläche schießt.

Und in wie viel Nanosekunden legt ein Regenwurm eine Strecke von
2 mm zurück?


Ich denke, das das nur eine Frage ist, um die Leute zu beschäftigen...


Mani

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