Wiederholungszeit
Englisch: repetition time
Die Zeitspanne von der Anwendung eines Anregungsimpulses bis zur Anwendung des nächsten Impulses.
Wiederholzeit: das Zeitintervall zwischen aufeinanderfolgenden Impulsen in einem System
Die Wiederholzeit, abgekürzt TR, ist die verstrichene Dauer zwischen dem Moment, in dem ein Anregungsimpuls auf ein System angewendet wird, und dem Moment, in dem der nächste identische Impuls angewendet wird. In impulsgesteuerten elektrischen Systemen bestimmt dieses Intervall, wie häufig Energie zugeführt wird und wie viel Erholungszeit das System zwischen den Zyklen hat. Der Wert wird je nach Anwendung in Millisekunden, Mikrosekunden oder Sekunden gemessen und ist ein kritischer Parameter, da er sowohl das Verhalten des getesteten Systems als auch die Geschwindigkeit der Datenerfassung direkt beeinflusst.
Die Wiederholzeit wird am häufigsten in der Magnetresonanztomographie (MRT) verwendet, wo Hochfrequenzimpulse Kernspins in regelmäßigen Abständen anregen. Eine typische TR in der MRT liegt zwischen 400 Millisekunden und mehreren Sekunden. Kürzere TR-Werte erzeugen T1-gewichtete Bilder mit schnellerer Erfassung, aber reduziertem Signal von Geweben mit langen T1-Relaxationszeiten. Radarsysteme verwenden die Wiederholzeit ebenfalls als Intervall zwischen Sendeimpulsen; die Impulswiederholfrequenz (PRF), das Inverse von TR, bestimmt die maximale erkennbare Reichweite und ob das System mehrere Ziele auflösen kann. Bei der Ultraschallbildgebung steuert TR, wie oft der Wandler aktiviert wird und damit die Bildwiederholrate des Echtzeitbildes.
Warum das Intervall wichtig ist
Die Wahl der Wiederholzeit beinhaltet Kompromisse. Eine kurze TR ermöglicht schnelle Datenerfassung und höhere zeitliche Auflösung, aber Gewebe und Systeme haben möglicherweise nicht vollständig ihre Ausgangszustand wiederhergestellt, bevor der nächste Impuls eintrifft. Restmagnetisierung, Ladungsansammlung oder thermische Effekte des vorherigen Impulses können die Reaktion auf den nächsten verzerren. Eine lange TR ermöglicht vollständige Erholung, verlangsamt aber die Gesamtmessung und erhöht die Scanzeit oder reduziert die Beobachtungsfrequenz. Ingenieure müssen auch die Totzeit berücksichtigen: den Zeitraum, in dem das System nicht auf Signale reagieren oder diese messen kann, weil es den vorherigen Impuls verarbeitet oder auf das Abklingen von Übergängen wartet.
In gepulsten elektrischen Systemen außerhalb der Bildgebung ist die Wiederholzeit gleichermaßen wichtig. Hochleistungs-Schaltkreise, Pulsgeneratoren für die Materialbearbeitung und zeitaufgelöste Spektroskopie sind alle auf eine kontrollierte TR angewiesen, um thermische Belastung zu bewältigen, Energiespeicherelementen Zeit zum Aufladen zu geben und reproduzierbare Bedingungen für jeden Zyklus sicherzustellen. Ist TR zu kurz, laden Kondensatoren möglicherweise nicht vollständig auf, Induktivitäten geben möglicherweise nicht die gespeicherte Energie ab, oder Komponenten können überhitzen. Ist TR zu lang, sinkt der Durchsatz und die Systemeffizienz nimmt ab.
Der Begriff "Wiederholzeit" selbst betont, dass dieselbe Anregung oder derselbe Impuls (Form, Amplitude und Dauer) in regelmäßigen Abständen wiederholt angewendet wird. Dies unterscheidet sie von variabler oder zufälliger Impulsabstände. Der Kehrwert von TR ist die Impulswiederholrate oder Frequenz, die oft die intuitivere Größe ist, wenn es um die Frage geht, wie oft pro Sekunde ein System zykliert. Beide Parameter erscheinen in Geräteangaben, technischen Zeichnungen und Steuerungssoftware, und die Auswahl der korrekten TR ist grundlegend für die Erreichung gewünschter Bildqualität, Messgenauigkeit oder Systemleistung.