Diese Doktorarbeit beschreibt zwei neuartige experimentelle Methoden für die in-beam γ-Spektroskopie, welche die Positionsempfindlichkeit der neuesten Generation von hochreinen Germanium-Detektoren, sog. γ-ray tracking Detektoren, ausnutzen. Diese Detektoren erlauben die Bestimmung der Wechselwirkungspunkte von γ-Quanten innerhalb des Detektormaterials mit bisher unerreichter Genauigkeit. Die winkel-kontinuierliche Doppler-Shift Attenuation Methode erweitert die bekannte DSA-Methode zur Messung von Kernzustandslebensdauern durch die vollständige Beschreibung der beobachteten charakteristischen, Doppler-verbreiterten Linienformen als Funktion der γ-Energie und des Polarwinkels ihres Nachweisortes. Die Leistungsfähigkeit der Methode wird demonstriert anhand der präzisen Bestimmung der Lebensdauern des 2+1 - und 3−1 -Zustands von 136 Xe aus Daten, die mit dem AGATA-Demonstrator genommen wurden. Die Methode der Coulex-Multipolarimetrie mit relativistischen Ionenstrahlen erlaubt die Messung elektromagnetischer Multipol-Mischungsverhältnisse von γ-Strahlung. Der Kern der Methode besteht in der Messung von geschwindigkeitsabhängigen Wirkungsquerschnitten für Coulomb-Anregung bei zwei verschiedenen relativistischen Ionenenergien. Diese werden in einer einzigen Messung bestimmt, indem Anregungen in zwei räumlich getrennten Targets durch unterschiedliche detektierte Doppler-Verschiebungen in γ-ray tracking Detektoren verlässlich getrennt werden. Die Methode wurde 2014 bei der PreSPEC-AGATA - Kampagne im Experiment S426 am FRS der GSI eingesetzt.