Die Experimentalphysik ist wohl die Wiege hochpräziser TDCs. Bei der Suche nach elementaren Teilchen spielt die Zeitmessung eine große Rolle. Ein typisches Beispiel sind Driftkammern, wie Sie in Experimenten an Ringbeschleinigern zum Einsatz kommen. Um zu lernen, was die Materie im Innersten zusammen hält, wird die Materie zuerst zuerstört, in dem sie mit gewaltiger Energie auf ein Target geschossen wird. Dabei zerplatzt sie in viele Bruchstücke. Wesentliche Eigenschaften dieser Bruchstücke kann man aus der Flugbahn in einem Magnetfeld herauslesen. Die Flugbahn wird wie folgt erfasst:

 

Die Detektoren sind Kreisförmig um den Kollisionspunkt angeordnet. Sie bestehen aus gasgefüllten Röhren in denen ein Draht gespannt ist, der unter einer elektrischen Spannung steht. Trifft nun eines der Reaktionsteilchen auf ein Gasmolekül in einer dieser Röhren, löst es eine Ladungswolke aus, die wegen des elektrischen Feldes auf den Draht driftet (deswegen Driftkammer). Wenn die Ladungswolke den Draht erreicht, wird dort ein elektrischer Puls ausgelöst. Die Zeit von der Kollision der Teilchen bis zum Auftreffen der Ladungswolke am Draht wird mit TDCs gemessen. Die benötigten Auflösungen liegen im Nanosekundebereich.

Der TDC kann dabei all seine Vorteile gegenüber analogen Lösungen ausspielen:

• Dirkete Umsetztung der Zeit in digitale Werte. Es ist nicht nötig, die Zeit erst in analoges Signal zu wandeln, welches dann anschließend in ein digitales gewandelt wird
• Multichannel - beim TDC-GPX und TDC-F1 wird 8 Kanäle bieten
• Multihit-Fähigkeit - Je nach Datenauslesegeschwindigkeit können von 32 bis unendlich viele Hits gemessen werden
• Hohe Messraten - Der TDC-GPX erlaubt Messraten bis 200 MHz Spitz, 40 Mhz kontinuierlich

Auch bei der Untersuchung von Photoelektronen, der Fluoreszenzspektroskopie oder bei Flugzeit-Massenspektrometern und vielen anderen physikalischen Experimenten bieten Single-Chip TDCs ein starkes und doch preiswertes Werkzeug.