DE10139645A1

DE10139645A1 - Goniometer

Info

Publication number: DE10139645A1
Application number: DE2001139645
Authority: DE
Inventors: Dirk Hoenig
Original assignee: Nanofilm Technologie GmbH
Current assignee: Accurion 37079 Goettingen De GmbH
Priority date: 2001-08-11
Filing date: 2001-08-11
Publication date: 2003-03-06
Anticipated expiration: 2021-08-12
Also published as: DE10139645C2

Abstract

Goniometer, insbesondere zur winkelaufgelösten berührungslosen Untersuchung einer Probe, bei dem mindestens ein Element auf einer konzentrischen Kreisbahn um die Probe bewegbar ist, wobei vier drehbar verbundene Arme ein aus zwei gekoppelten Parallelogrammen bestehendes winkelverstellbares Doppelparallelogramm bilden, das an einer Längsseite eines mit seiner Längsachse senkrecht zu einer Probenebene ausgerichteten Halters angeordnet ist, bei dem ein Hauptarm an einer ersten Drehachse und ein Führungsarm an einer zweiten Drehachse an dem Halter gelagert sind, bei dem ein erster Verbindungsarm an einer dritten Drehachse an dem Führungsarm und an einer vierten Drehachse an dem Hauptarm gelagert ist, bei dem ein zweiter Verbindungsarm an einer fünften Drehachse an dem Hauptarm gelagert ist, und bei dem das Element an einer sechsten Drehachse an dem zweiten Verbindungsarm und an einer siebten Drehachse an dem ersten Verbindungsarm gelagert ist, so dass das Element durch eine Drehung des Hauptarms oder des Führungsarms mit einer vorgebbaren Winkelauflösung um eine virtuelle Drehachse führbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Goniometer, insbesondere zur winkelaufgelösten berührungslosen Untersuchung einer Probe, bei dem mindestens ein Element auf einer konzentrischen Kreisbahn um die Probe bewegbar ist.

In der analytischen Messtechnik tritt häufig die Aufgabe auf, ein Messgerät auf einer konzentrischen Kreisbahn um eine Probe herumzubewegen, um eine winkelaufgelöste Messung durchzuführen. Beispielsweise wird bei einem Ellipsometer, etwa zur Bestimmung der Dicke einer Stoffschicht, der Einfallswinkel einer Lichtquelle auf die Probe variiert, während gleichzeitig ein Detektor das von der Oberfläche der Probe reflektierte Licht aufnimmt und bezüglich seines Polarisationszustandes analysiert.

Dazu ist es bekannt, die Lichtquelle und den Detektor drehbar zu lagern, so dass eine konzentrische Drehachse in der Probenoberfläche liegt. Bei dieser Konstruktion befindet sich ein mechanisches Drehlager vor oder hinter der Probe, wodurch die Probengröße limitiert wird. Diese Limitation wirkt sich nachteilig auf die Einsatzbreite einer derartigen Messvorrichtung aus.

Weiterhin sind Goniometer bekannt, die ein oder mehrere Elemente, z. B. optische Systeme, durch die Verwendung von Kreissegmentführungen um eine virtuelle Drehachse führen. Diese Systeme limitieren prinzipiell die Probengröße nicht, sind in ihrer Konstruktion jedoch relativ aufwendig und haben einen geringen Verstellbereich des Winkels.

Aus der US 3 892 967 ist eine Vorrichtung für radiologische Untersuchungen bekannt. An einem um eine zentrale Achse drehbaren Rotor sind zwei Querarme mittig drehbar gelagert. Die Enden der Arme sind jeweils mit einem weiteren Seitenarm parallel zur Zentralachse über Drehachsen verbunden. Die vier verbundenen Arme bilden ein winkelverstellbares Parallelogramm. An den von dem Rotor entfernt liegenden Enden der Seitenarme ist jeweils ein Strahlungselement, insbesondere eine Strahlungsquelle und ein Strahlungsempfänger drehbar gelagert. Zwei weitere parallel zu den Seitenarmen liegende Verbindungen zwischen der Strahlungsquelle und dem nächstliegenden Querarm bzw. zwischen dem Strahlungsempfänger und diesem Querarm, führen die Strahlungselemente bei einer Winkelverstellung der Arme in ihre Winkelposition.

Über Gegengewichte und Seilzüge sind die Strahlungselemente derart miteinander gekoppelt, dass sie sich stets auf einer gemeinsamen Strahlungsachse gegenüber stehen und die Strahlungsachse im Mittelpunkt die Zentralachse schneidet. Auf diesen Schnittpunkt ist das Untersuchungssubjekt, z. B. ein menschliches Herz ausgerichtet. Durch Verfahren des Parallelogramms in eine bestimmte Winkelposition und Drehen des Rotors lassen sich die Strahlungselemente auf einer konzentrischen Kugeloberfläche bewegen.

Die bekannte Vorrichtung ermöglicht zwar durch das winkelverstellbare Parallelogramm die Bewegung eines Elementes auf einer Kreisbahn. Nachteilig wirkt sich aber die koaxiale Kopplung dieses Elementes mit einem zweiten Element für die Verwendungsmöglichkeit bei analytischen Oberflächenuntersuchungen aus. Die Vorrichtung ist für Messtechniken einsetzbar, bei denen die Untersuchungsprobe durchstrahlt wird, wie beispielsweise bei Tomographiegeräten, nicht hingegen, wenn z. B. eine Probe mit einer Strahlungsquelle winkelaufgelöst bestrahlt werden und mit einem von der Strahlungsquelle unabhängig verstellbaren Detektor das reflektierte Licht gemessen werden soll. Die Kopplung der Strahlungselemente auf einer Achse machen diese Art von Messungen unmöglich. Zudem ist der um die Zentralachse drehbare Rotor konstruktiv sehr aufwendig und für analytische Oberflächenuntersuchungen eher hinderlich. Auch hat die Anlage insgesamt einen hohen Raumbedarf, da sie vorzugsweise für die Untersuchung des menschlichen Körpers ausgelegt ist. Für analytische Oberflächenuntersuchungen an kleinen Proben, z. B. an dünnen Stoffschichten ist die bekannte Vorrichtung daher nicht geeignet.

Weiterhin sind auch Anwendungen denkbar, beispielsweise eine winkelaufgelöste Detailaufnahme einer Oberfläche mit einer Kamera, bei denen lediglich ein Element auf einer Kreisbahn um die Probe geführt werden soll, so dass ein kostengünstiges kompaktes Goniometer mit nur einer Elementführung, dass aber auch bei entsprechender Aufgabenstellung leicht auszubauen ist, wünschenswert wäre.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die bekannten Goniometer so zu verbessern, dass sie mit geringem Konstruktions- und Kostenaufwand die Führung eines oder mehrerer Elemente auf einer konzentrischen Kreisbahn um eine Probe ohne Limitation der Probengröße erlauben und in ihren Anwendungsmöglichkeiten flexibler sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruches 1 dadurch gelöst, dass vier drehbar verbundene Arme ein aus zwei gekoppelten Parallelogrammen bestehendes winkelverstellbares Doppelparallelogramm bilden, das an einer Längsseite eines mit seiner Längsachse senkrecht zu einer Probenebene ausgerichteten Halters angeordnet ist, bei dem ein Hauptarm an einer ersten Drehachse und ein Führungsarm an einer zweiten Drehachse an dem Halter gelagert sind, bei dem ein erster Verbindungsarm an einer dritten Drehachse an dem Führungsarm und an einer vierten Drehachse an dem Hauptarm gelagert ist, bei dem ein zweiter Verbindungsarm an einer fünften Drehachse an dem Hauptarm gelagert ist, und bei dem das Element an einer sechsten Drehachse an dem zweiten Verbindungsarm und an einer siebten Drehachse an dem ersten Verbindungsarm gelagert ist, so dass das Element durch eine Drehung des Hauptarms oder des Führungsarms mit einer vorgebbaren Winkelauflösung um eine virtuelle Drehachse führbar ist.

Das an einer Längsseite des Halters drehbar gelagerte Doppelparallelogramm ermöglicht auf einfache Weise die Führung eines an ihm drehbar gelagerten Elements auf einer konzentrischen Kreisbahn um eine zu untersuchende Probe. Statt vor oder hinter der Probe, ist das Goniometer oberhalb der Probe an dem Halter gelagert. Hingegen liegt in der Probenebene die virtuelle Drehachse, so dass es keine Behinderung der Probe durch eine reale physische Drehachse in der Probenebene und damit keine durch eine Drehachse verursachte Limitation der Probengröße gibt.

Die Probe kann mit dem Goniometer in einem weiten Winkelbereich umfahren werden, beispielsweise bei Anwendungen wie Streulicht- oder Röntgenbeugungsmessungen. Ein unterer Anschlag ist durch die Achsen und Arme gegeben und kann nahe bei einem Winkel von 180° liegen. Insbesondere können dadurch auch Transmissionsmessungen vorgenommen werden, z. B. an Proben in Messzellen.

Weiterhin erlaubt das Goniometer die Anbringung eines weiteren Doppelparallelogramms oder einer anderen Vorrichtung an der zweiten, d. h. der freien Längsseite des Halters. Das Goniometer kann dadurch an eine vorgegebene Aufgabenstellung besser angepasst werden, wodurch sich eine hohe Flexibilität und eine Kostenoptimierung ergibt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist spiegelsymmetrisch zu dem ersten Doppelparallelogramm ein zweites Doppelparallelogramm gleicher Bauweise an einer der ersten Längsseite gegenüberliegenden zweiten Längsseite des Halters angeordnet, trägt das zweite Doppelparallelogramm ein als Strahlungsquelle ausgebildetes Element, und ist das Element des ersten Doppelparallelogramms als ein Strahlungsdetektor ausgebildet.

Die Anordnung mit zwei Doppelparallelogrammen mit einer Strahlungsquelle und einem Strahlungsdetektor macht das Goniometer zu einem vielseitig einsetzbaren analytischen Instrument. Quelle und Detektor können auf einer konzentrischen Kreisbahn um die Probe bewegt werden und dabei die Probenoberfläche abtasten. Die an den Doppelparallelogrammen geführten Elemente können zusammen ein Ellipsometer bilden. Sie können auch eine Röntgenbeugungsanalysevorrichtung oder eine Streulichtanalysevorrichtung bilden. Beispielsweise können durch die verschiedenen Ausführungen mit dem Goniometer Schichtdickenmessungen, Oberflächengrenzschichtuntersuchungen, Oberflächenmorphologien, oder Oberflächenkontaminationsmessungen an verschiedensten organischen und anorganischen Probenschichten vorgenommen werden.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die beiden Doppelparallelogramme wahlweise gekoppelt oder unabhängig voneinander verstellbar.

Durch die Kopplung oder Entkopplung der beiden Doppelparallelogramme kann das Goniometer besser an die jeweilige Messaufgabe angepasst werden. So kann durch die Kopplung Quelle und Detektor bei einem festen Winkel zueinander um die Probe verfahren werden. Bei einem entkoppelten Betrieb ist es aber auch möglich, dass nur ein Element verfahren wird, während das zweite feststeht.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Antrieb als mindestens eine an einer geeigneten Drehachse angeordnete rotatorische Antriebseinheit ausgebildet. Der Antrieb kann auch als mindestens eine zwischen zwei geeigneten Drehachsen zweier Arme angeordnete lineare Antriebseinheit ausgebildet sein.

Der motorische Antrieb mit einer Steuereinheit über eine rotatorische oder eine lineare Antriebseinheit erlaubt ein sehr genaues elektronisch gesteuertes Verfahren der Elemente. Dadurch kann ein vollautomatisches Messprogramm durchgeführt werden, wodurch die Handhabung des Goniometers komfortabler wird. Weiterhin ist eine sehr genaue Winkeleinstellung der Elemente möglich, wodurch sich eine sehr hohe Winkelauflösung, etwa in einer Größenordnung von 0,01° erzielen lässt. Grundsätzlich ist jedoch auch ein manueller Antrieb möglich.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Halter in einer zu der Probenebene senkrechten Richtung verstellbar. Der Halter kann auch in mindestens einer zu der Probenebene parallelen Richtung verstellbar sein. Durch die Verstellmöglichkeiten des Halters kann die relative Lage zwischen Goniometer und Probenoberfläche variiert werden, wodurch sich die Verwendungsmöglichkeiten weiter verbessern.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein die Probe tragender Probentisch vorgesehen. Der Probentisch kann in mindestens einer Richtung senkrecht zu der Längsachse des Halters verstellbar sein. Der Probentisch kann auch in einer Richtung parallel zu der Längsachse des Halters verstellbar sein.

Ein spezieller Probentisch erleichtert die Handhabung des Goniometers. Durch die Verstellbarkeit des Probentisches werden seine Verwendungsmöglichkeiten erhöht.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Halter mindestens eine motorische Verstelleinheit auf. Auch der Probentisch kann mindestens eine motorische Verstelleinheit aufweisen.

Die Verstellung von Halter oder Probentisch kann z. B. über elektrische Mikrometerantriebe erfolgen, wodurch die Handhabung des Goniometers weiter verbessert wird. Grundsätzlich kann die Verstellung aber auch kostengünstig manuell z. B. über Mikrometerschrauben erfolgen.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Probentisch um mindestens eine Drehachse verstellbar.

Durch eine Drehachsenverstellung des Probentisches können die Möglichkeiten zur Ausrichtung der Probe weiter verbessert werden.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist mindestens ein Arm eine einstellbare Länge auf. Es kann auch mindestens eine Drehachse in Längsrichtung eines ihr zugehörigen Armes verschiebbar ausgebildet sein.

Durch eine Justage der Drehachsen, z. B. mit Hilfe von Langlöchern, oder verstellen der Länge eines oder mehrerer Arme, können mechanische Fertigungstoleranzen, insbesondere zwischen den an beiden Längsseiten des Halters angebrachten entsprechenden Bauteilen der Doppelparallelogramme, ausgeglichen werden.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind Mittel zum ausbalancieren des Doppelparallelogramms vorgesehen. Die Mittel zum ausbalancieren des Doppelparallelogramms können als mindestens ein Gegengewicht an mindestens einem der Arme ausgebildet sein, sie können auch als mindestens eine an mindestens einer Drehachse angeordnete Feder ausgebildet sein. Die Feder kann als Torsionsfeder ausgebildet sein.

Durch die Anbringung eines Gegengewichts, z. B. an einer Verlängerung des Führungsarms über den Halter hinaus, kann das System ausbalanciert werden. Dadurch wird der motorische Antrieb vereinfacht. Dies kann auch durch Federn, z. B. Torsionsfedern, die an einer oder mehreren Achsen ein der Schwerkraft entgegenwirkendes Drehmoment erzeugen, realisiert werden.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise Veranschaulicht sind.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine schematische Frontansicht eines Goniometer mit einem Doppelparallelogramm und,

Fig. 2 das Goniometer von Fig. 1 zusätzlich mit einem zweiten Doppelparallelogramm.

Ein Goniometer besteht im Wesentlichen aus vier drehbar verbundenen Armen 8, 9, 10, 11, die ein an einem Halter 15 gelagertes, winkelverstellbares Doppelparallelogramm 14 bilden, mit dem ein Element 23 auf einer konzentrischen Kreisbahn um eine in einer Probenebene 19 liegende virtuelle Drehachse 22 um eine Probe 21 führbar ist.

An einer Längsseite 16 des Halters 15 ist das Doppelparallelogramm 14 angeordnet. Der Halter 15 ist mit seiner Längsachse 17 senkrecht zu der Probenebene 19 ausgerichtet und in zwei Richtungen senkrecht 28 und parallel 27 zu der Probenebene 19 mit einer (nicht dargestellten) Verstelleinheit verstellbar. Die Probe 21 befindet sich auf einem Probentisch 20, der in zwei Richtungen parallel 25 und senkrecht 26 zu der Längsachse 17 des Halters 15 mit einer weiteren (nicht dargestellten) Verstelleinheit verstellbar ist, sowie eine horizontale Ausrichtung der Probe durch zwei senkrechte Drehachsen 30, 31 erlaubt. Durch seitliches Verfahren des Probentisches 20 in Richtung 26 kann ein Verstellweg mit einem unteren Anschlag, diametral zu dem Halter 15 liegend, d. h. nahe bei 180°, für das Goniometer freigegeben werden. Dadurch sind auch Messungen möglich, bei denen eine durch die Probe 21 transmittierte Strahlung untersucht werden soll. Der Probentisch 20 kann dazu aus einem für bestimmte Strahlung durchlässigen Material ausgebildet sein, oder durch eine (nicht dargestellte) entsprechende Messzelle ersetzt werden.

Die vier Arme sind als ein lasttragender Hauptarm 8, ein Führungsarm 9, ein erster Verbindungsarm 10 und ein zweiter Verbindungsarm 11 ausgebildet. Insgesamt sind sieben als mechanische Drehlager ausgebildete Drehachsen 1 bis 7 vorgesehen. Das Doppelparallelogramm 14 besteht aus zwei gekoppelten Parallelogrammen 12 und 13 die durch die Drehachsen 1/2/3/4 bzw. 4/5/6/7 gebildet werden. Der Hauptarm 8 wird durch die Drehachsenverbindung 1-4-5 bestimmt. Er ist mit seinem einen Ende in der ersten Drehachse 1 gelagert. Der Führungsarm 9 wird durch die Drehachsenverbindung 2-3 bestimmt. Er ist mit seinem einen Ende in der zweiten Drehachse 2 an dem Halter 15 gelagert. Der Führungsarm 9 gewährleistet die streng vertikale Bewegung des ersten Verbindungsarms 10, der durch die Drehachsenverbindung 3-4-7 bestimmt wird. Dieser Verbindungsarm 10 ist an der dritten Drehachse 3 an dem Führungsarm 9 und an der vierten Drehachse 4 an dem Hauptarm 8 gelagert. Der zweite Verbindungsarm 11 ist an der fünften Drehachse 5 an dem Hauptarm 8 gelagert. Er ist bestimmt durch die Drehachsenverbindung 5-6. Das Element 23 ist an der sechsten Drehachse 6 an dem zweiten Verbindungsarm 11 und an der siebten Drehachse 7 an dem ersten Verbindungsarm 10 drehbar aufgehängt.

Eine Drehung des Hauptarms 8 oder des Führungsarms 9, vorteilhaft mittels eines (nicht dargestellten) motorischen Antriebs bewirkt eine Drehung des Elements 23. Dabei bildet ein Winkel 18 den momentanen Winkel des Elements 23 bzgl. der Längsachse 17, d. h. des Lots auf die Probenebene 19. Das Element 23 kann innerhalb des durch die Längsachse 17 des Halters 15 und die Probenebene 19 begrenzten Winkelbereichs um die virtuelle Drehachse 22 geführt werden. Zur Durchführung eines Messprogramms wird vorteilhaft eine (nicht dargestellte) Steuereinheit eingesetzt, die den motorischen Antrieb ansteuert, so dass das Element 23 beispielsweise eine bestimmte Winkelposition anfährt, oder sich mit einer vorgebbaren Winkelauflösung schrittweise oder kontinuierlich auf einer konzentrischen Kreisbahn um die Probe bewegt.

Die Verstellmöglichkeiten von Halter 15 und Probentisch 20 erlauben eine genaue Ausrichtung des Elements 23 (und ggf. weiterer Elemente) bzgl. einer Probenoberfläche 29.

Der Aufbau kann durch ein aus zwei gekoppelten Parallelogrammen 12', 13' (gebildet durch die Drehachsen 1/2/3'/4', bzw. 4'/5'/6'/7') bestehendes zweites Doppelparallelogramm 14' ergänzt werden, so dass sich zusätzlich eine konzentrische Bewegung eines zweiten Elements 24 realisieren lässt (Fig. 2). Die Bauweise des zweiten Doppelparallelogramms 14' entspricht der des ersten Doppelparallelogramms 14. Dazu sind Drehachsen 3' bis 7' vorgesehen. Es ist spiegelsymmetrisch an einer Längsseite 16' des Halters 15 angeordnet und durch einen Hauptarm 8' (aus der Drehachsenverbindung 1-4'-5'), einen Führungsarm 9'(aus der Drehachsenverbindung 2-3') sowie zwei Verbindungsarme 10', 11' (aus den Drehachsenverbindungen 3'-4'-7', bzw. 5'-6') bestimmt. Das Doppelparallelogramm 14' ist wie das Doppelparallelogramm 14 an den Drehachsen 1 und 2 gelagert und vorteilhaft von diesem unabhängig mit einem eigenen Antrieb verstellbar. Die Arme 8', 9', 10', 11' sind durch die Drehachsen 3', 4' und 5' verbunden. Das Element 24 ist an den Drehachsen 6' und 7' aufgehängt. Eine jeweilige Winkelposition des Elements 24 ist durch einen Winkel 18' bestimmt.

Beispielsweise kann das Goniometer so zur Führung eines Null- Ellipsometers für eine Schichtdickenmessung einer Stoffschicht eingesetzt werden. Dabei ist das Element 24 als Laser mit einem vorgelagerten Polarisator sowie einem Polarisationskompensator und das Element 23 als CCD-Kamera mit einer Abbildungsoptik sowie mit einem vorgelagerten Polarisationsanalysator ausgebildet. Für eine Messung wird der Einfallswinkel des Elements 24 auf die Probenoberfläche 29 variiert, während gleichzeitig das Element 23, d. h. der Detektor das von der Probenoberfläche 29 reflektierte Licht aufnimmt. Bezugszeichenliste 1 Drehachse
2 Drehachse
3, 3' Drehachse
4, 4' Drehachse
5, 5' Drehachse
6, 6' Drehachse
7, 7' Drehachse
8, 8' Hauptarm 1-4-5, bzw. 1-4'-5'
9, 9' Führungsarm 2-3, bzw. 2-3'
10, 10' Verbindungsarm 3-4-7, bzw. 3'-4'-7'
11, 11' Verbindungsarm 5-6, bzw. 5'-6'
12, 12' Parallelogramm 1/2/3/4, bzw. 1/2/3'/4'
13, 13' Parallelogramm 4/5/6/7, bzw. 4'/5'/6'/7'
14, 14' Doppelparallelogramm
15 Halter
16, 16' Längsseite des Halters 15
17 Längsachse des Halters 15
18, 18' Winkel zwischen Längsachse 17 und Element 23, bzw. 24
19 Probenebene
20 Probentisch
21 Probe
22 Virtuelle Drehachse
23 Element
24 Element
25 Verstellrichtung
26 Verstellrichtung
27 Verstellrichtung
28 Verstellrichtung
29 Probenoberfläche
30 Drehachse des Probentischs 20
31 Drehachse des Probentischs 20

Claims

1. Goniometer, insbesondere zur winkelaufgelösten berührungslosen Untersuchung einer Probe, bei dem mindestens ein Element auf einer konzentrischen Kreisbahn um die Probe bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass vier drehbar verbundene Arme (8, 9, 10, 11) ein aus zwei gekoppelten Parallelogrammen (12, 13) bestehendes winkelverstellbares Doppelparallelogramm (14) bilden, das an einer Längsseite (16) eines mit seiner Längsachse (17) senkrecht zu einer Probenebene (19) ausgerichteten Halters (15) angeordnet ist, bei dem ein Hauptarm (8) an einer ersten Drehachse (1) und ein Führungsarm (9) an einer zweiten Drehachse (2) an dem Halter (15) gelagert sind, bei dem ein erster Verbindungsarm (10) an einer dritten Drehachse (3) an dem Führungsarm (9) und an einer vierten Drehachse (4) an dem Hauptarm (8) gelagert ist, bei dem ein zweiter Verbindungsarm (11) an einer fünften Drehachse (5) an dem Hauptarm (8) gelagert ist, und bei dem das Element (23) an einer sechsten Drehachse (6) an dem zweiten Verbindungsarm (11) und an einer siebten Drehachse (7) an dem ersten Verbindungsarm (10) gelagert ist, so dass das Element (23) durch eine Drehung des Hauptarms (8) oder des Führungsarms (9) mit einer vorgebbaren Winkelauflösung um eine virtuelle Drehachse (22) führbar ist.

2. Goniometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass spiegelsymmetrisch zu dem ersten Doppelparallelogramm (14) ein zweites Doppelparallelogramm (14') gleicher Bauweise an einer der ersten Längsseite (16) gegenüberliegenden zweiten Längsseite (16') des Halters (15) angeordnet ist, und dass das zweite Doppelparallelogramm (14') ein als Strahlungsquelle ausgebildetes Element (24) trägt, und das Element (23) des ersten Doppelparallelogramms (14) als ein Strahlungsdetektor ausgebildet ist.

3. Goniometer nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die an den Doppelparallelogrammen (14, 14') gelagerten Elemente (23, 24) ein Ellipsometer bilden.

4. Goniometer nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die an den Doppelparallelogrammen (14, 14') gelagerten Elemente (23, 24) eine Röntgenbeugungsanalysevorrichtung bilden.

5. Goniometer nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die an den Doppelparallelogrammen (14, 14') gelagerten Elemente (23, 24) eine Streulichtanalysevorrichtung bilden.

6. Goniometer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Doppelparallelogramme (14, 14') wahlweise gekoppelt oder unabhängig voneinander verstellbar sind.

7. Goniometer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein motorischer Antrieb mit mindestens einer winkelauflösenden elektronischen Steuereinheit vorgesehen ist.

8. Goniometer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb als mindestens eine an einer geeigneten Drehachse angeordnete rotatorische Antriebseinheit ausgebildet ist.

9. Goniometer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb als mindestens eine zwischen zwei geeigneten Drehachsen zweier Arme angeordnete lineare Antriebseinheit ausgebildet ist.

10. Goniometer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter (15) in einer zu der Probenebene (19) senkrechten Richtung (28) verstellbar ist.

11. Goniometer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter (15) in mindestens einer zu der Probenebene (19) parallelen Richtung (27) verstellbar ist.

12. Goniometer nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein die Probe (21) tragender Probentisch (20) vorgesehen ist.

13. Goniometer nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Probentisch (20) in mindestens einer Richtung (26) senkrecht zu der Längsachse (17) des Halters (15) verstellbar ist.

14. Goniometer nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Probentisch (20) in einer Richtung (25) parallel zu der Längsachse (17) des Halters (15) verstellbar ist.

15. Goniometer nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter (15) mindestens eine motorische Verstelleinheit aufweist.

16. Goniometer nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Probentisch (20) mindestens eine motorische Verstelleinheit aufweist.

17. Goniometer nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Probentisch (20) um mindestens eine Drehachse (30, 31) verstellbar ist.

18. Goniometer nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Arm (8, 8', 9, 9', 10, 10', 11, 11') eine einstellbare Länge aufweist.

19. Goniometer nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Drehachse (1, 2, 3, 3', 4, 4', 5, 5', 6, 6', 7, 7') in Längsrichtung eines ihr zugehörigen Armes (8, 8', 9, 9', 10, 10', 11, 11') verschiebbar ausgebildet ist.

20. Goniometer nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zum ausbalancieren des Doppelparallelogramms (14, 14') vorgesehen sind.

21. Goniometer nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum ausbalancieren des Doppelparallelogramms (14, 14') als mindestens ein Gegengewicht an mindestens einem der Arme (8, 8', 9, 9') ausgebildet sind.

22. Goniometer nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum ausbalancieren als mindestens eine an mindestens einer Drehachse (1, 2, 3, 3', 4, 4', 5, 5', 6, 6', 7, 7') angeordnete Feder ausgebildet sind.

23. Goniometer nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder als Torsionsfeder ausgebildet ist.