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Dokumentenidentifikation DE102006030734A1 03.01.2008
Titel Abbildungs-Nanopartikel-Ellipsometrie
Anmelder Gebauer, Gerd, Dr., 46119 Oberhausen, DE
Erfinder Gebauer, Gerd, Dr., 46119 Oberhausen, DE
Vertreter Schneiders & Behrendt Rechts- und Patentanwälte, 44787 Bochum
DE-Anmeldedatum 30.06.2006
DE-Aktenzeichen 102006030734
Offenlegungstag 03.01.2008
Veröffentlichungstag im Patentblatt 03.01.2008
IPC-Hauptklasse G01N 21/21(2006.01)A, F, I, 20060630, B, H, DE
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft eine Messanordnung, insbesondere zur Bestimmung der Dichte der Größenverteilung, der dielektrischen, interferierenden, absorbierenden und optischen Materialeigenschaften von Streukörpern in gasförmigen und flüssigen Medien insbesondere der Bestimmung des Partikels und Aerosolanteils in einem Streukörpergemisch, bei der elektromagnetische Wellen und/oder Materiewellen eine Prozesskammer (5) zur Messwertaufnahme durchlaufen, wobei sich die elektromagnetische Welle und/oder die Materiewellen aus in die Prozesskammer (5) eingekoppelten elektromagnetischen Wellen und/oder Materiewellen (6) und durch die Prozesskammer (5) durchgehenden elektromagnetischen Wellen und/oder Materiewellen (7) und in der Prozesskammer (5) gestreuten elektromagnetischen Wellen und/oder Materiewellen (8) zusammengesetzt, die gestreuten und/oder durchgehenden elektromagnetischen Wellen und/oder Materiewelle auf Oberflächen abgebildet und/oder gebeugt und deren Intensitäten über die Oberflächen ortsaufgelöst und/oder oberflächenintegriert gemessen werden, wobei die Messanordnung eine Messung in situ gewährleistet und die Prozesskammer (5) eine Einkoppelungsstation (1) und wenigstens eine Messstation (3) und/oder wenigstens eine Streustation (4) aufweist.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrieft eine Messanordnung, insbesondere zur Bestimmung der Dichte der Größenverteilung, der dielektrischen, interferierenden, absorbierenden und optischen Materialeigenschaften von Streukörpern in gasförmigen und flüssigen Medien insbesondere zur Bestimmung des Partikel und Aerosolanteil in einem Streukörpergemisch, bei der elektromagnetische Wellen und/oder Materiewellen eine Prozesskammer zur Messwertaufnahme durchlaufen, wobei sich die elektromagnetische Wellen und/oder die Materiewellen aus in die Prozesskammer eingekoppelten elektromagnetischen Wellen und/oder eingekoppelten Materiewellen und durch die Prozesskammer durchgehenden elektromagnetischen Wellen und/oder durchgehenden Materiewellen und/oder in der Prozesskammer gestreuten elektromagnetischen Wellen und/oder gestreute Materiewellen zusammensetzt, die gestreuten und/oder durchgehenden elektromagnetischen Wellen und/oder die gestreuten und/oder durchgehenden Materiewellen auf Oberflächen abgebildet und/oder gebeugt und deren Intensitäten über die Oberflächen ortsaufgelöst und/oder oberflächenintegriert gemessen werden.

Ferner betrieft die Erfindung ein Verfahren zur ortsaufgelösten und/oder oberflächenintegrierten Messung von elektromagnetischen Wellen und/oder Materiewellen, insbesondere zur Bestimmung der Dichte der Größenverteilung, der dielektrischen, interferierenden, absorbierenden und optischen Materialeigenschaften von Streukörpern in gasförmigen und flüssigen Medien insbesondere der Bestimmung des Partikel und Aerosolanteil in einem Streukörpergemisch, bei dem insbesondere Messsysteme zur ortsaufgelösten und/oder oberflächenintegrierten Intensitätsmessung von elektromagnetischen Wellen und/oder Materiewellen wie. z.B. CCD- und CMOS-Kameras, Photomultiplere und/oder photographischen Filme und/oder Fluoresenz-Bildschirme, insbesondere bei Materiewellen in Kombination mit einem Teilchen-Licht-Wandler, mit elektrooptische-, akustootische- und/oder magnetooptische Bauelemente und/oder mit rotierenden und/oder nicht-rotierenden optischen Bauelementen, insbesondere mit Polarisatoren, Verzögerungsplatten und/oder Linsen und/oder mit modulierte und nicht-modulierte elektrische- und/oder magnetische Felder und/oder mit Feldlinsen und/oder mit zeitlich- und/oder ortsmodulierte E- und B-Felder, welche insbesondere mit nichtmodulierte E- und B-Felder überlagert sind und/oder mit Stern-Gerlach-Apparatturen in Verbindung gebracht werden und elektromagnetische Wellen und/oder Materiewellen in eine Prozesskammer eingekoppelt und in der Prozesskammer gestreut und durchgelassen werden.

Bei zahlreichen optischen Messwertaufnahmen an Systemen werden elektrooptische-, akustooptische-, magnetooptische und rotierende und nichtrotierende optische Bauelemente zur kontinuierlichen Veränderung der Polarisationseigenschaften des Lichtes und/oder zur Modulation der durchgehenden Lichtintensität eingesetzt. Materiewellen werden über Feldlinsen beeinflusst und insbesondere auf photographischen Filmen, wie z.B. beim TEM, zur Bestimmung von Oberflächenstrukturen abgebildet. Für die Bestimmung des Polarisationszustandes von elektromagnetischen Wellen werden elektrooptische-, akustooptische und rotierende optische Bauelemente verwendet. Aus der Bestimmung des Polarisationszustandes von an den Partikeln gestreuten elektromagnetischen Wellen ist unter anderem die Partikelgröße berechenbar. In Kombination mit der Veränderung der Eingangspolarisation einer elektromagnetischen Welle durch einen Polarisator ist aus der Messung des Polarisationszustandes der gestreuten elektromagnetischen Welle u.a. die Partikelgrößenverteilung bestimmbar. Die Messung der optischen Materialeigenschafen erfolgt u.a. unter Verwendung von mehreren Wellenlängen. Des weiteren ist es bei zahlreichen optischen Messwertaufnahmen notwendig, dass die eingeführten, elektromagnetischen Wellen ein gegebenenfalls großes Messvolumen einnehmen und zwischen Messobjekten und Messwertaufnahme ein großer räumlicher Abstand besteht. Darüber hinaus ist es bei zahlreichen optischen Messwertaufnahme notwendig, die absolute Intensität des Messsignals zu bestimmen, aus der insbesondere auf die Dichte von Streukörpern geschlossen werden kann. Des weiteren werden bei Partikel, welche insbesondere größer als ca. 1☐m sind, die Partikelgrößen und die Größenverteilung durch eine geometrische optische Abbildung auf CCD- und CMOS-Kammers bestimmt. Kamera-Messsystemen werden auch zur Analyse von Oberflächen eingesetzt, wobei bei diesen Messsystemen eine Messung auf der Grundlage der allgemeinen Reflexions-, und Brechungsgesetzten erfolgt, welche angewandt werden falls die zu untersuchende Oberfläche im Vergleich zum Durchmessers des reflektieren und/oder gebrochenen Strahlbündels, der eingebrachten elektromagnetischen Welle, als ebene Fläche betrachtet und somit die Streuung und/oder die Beugung der eingebrachten elektromagnetischen Welle und/oder die durchgehenden und damit ungebrochenen elektromagnetischen Welle nicht berücksichtigt wird.

Es erweist sich als Nachteil, dass die Bestimmung der Partikelgröße, der Partikelgrößenverteilung, der Partikelform, der partikelspezifischen Absorptionseigenschaften, der optische Materialkonstanten, der Streukörperdichte und der inneren Struktur eines insbesondere mehrschichtigen Partikels nicht aufgrund einer ortsaufgelösten Intensitätsmessung von einer Abbildung und/oder Beugung einer durchgehenden elektromagnetischen Wellen und/oder durchgehenden Materiewelle oder einer in der Prozesskammer gestreuten elektromagnetischen Wellen und/oder gestreuten Materiewelle auf eine Oberflächen erfolgt und zugleich der Polarisationszustand und die Intensität der eingekoppelten elektromagnetischen Welle und/oder der eingekoppelten Materiewelle eindeutig festgelegt und frei wählbar ist und/oder insbesondere harmonisch variiert werden kann und zugleich der Polarisationszustand und die Intensität der durch die Prozesskammer durchgehenden elektromagnetischen Wellen und/oder durchgehenden Materiewelle und/oder der Polarisationszustand und die Intensität der in der Prozesskammer gestreuten elektromagnetischen Wellen und/oder der gestreuten Materiewelle vor der Abbildung und/oder der Beugung auf einer Oberfläche eindeutig und frei festgelegt und/oder insbesondere harmonisch variiert wird, da insbesondere bei einer derartigen mit einer Polarisationsmessung kombinierten ortsaufgelösten Intensitätsmessung einer auf eine Oberfläche abgebildeten und/oder gebeugten elektromagnetische Welle und/oder auf eine Oberfläche abgebildeten und/oder gebeugten Materiewelle, direkt aus der ortsaufgelösten Intensitätsverteilung auf der Oberfläche, insbesondere die Partikelgröße und Partikelgrößenverteilung und zugleich, über den eindeutig und frei wählbare und/oder insbesondere harmonisch variierbaren Polarisationszustand der eingekoppelten Wellen in Kombination mit dem eindeutig und frei wählbaren und/oder insbesondere harmonisch variierbaren Polarisationszustand der durchgehenden Wellen und/oder der in der Prozesskammer gestreuten Wellen, insbesondere der vollständige Polarisationszustand, welcher bei elektromagnetischen Wellen durch das Verhältnis des parallelem zum senkrechten elektrische Feldstärkeanteil und der Phasenverschiebung zwischen diesen beiden Feldstärkeanteilen vollständig bestimmt wird und bei Materiewellen über die Mittlung von quantenmechanischen Drehimpulszustände berechnet und auch als Spinzustand bezeichnet wird, und/oder der Polarisationsgrad und die Intensität der Wellen bestimmt werden kann. Insbesondere die vollständige Bestimmung des Polarisationszustandes, und/oder des Polarisationsgrades und der Intensität der gestreuten und/oder durchgehenden Welle ermöglichen es zusätzlich den inneren insbesondere mehrschichtige Aufbau von Streukörper und deren räumliche Orientierung zu bestimmen. Zudem ermöglicht diese Messanordnung insbesondere unter einer ortsaufgelösten Auswertungen der Abbildungsoberfläche, welche insbesondere ein Interferenzmuster beinhalten kann, unter Berücksichtigung der Frauenhoferschen-Beugungstheorie und/oder der Frauenhoferschen-interferenztheorie und/oder der Mie-Theorie und/oder der Rayleigh-Theorie und/oder der Bragg-Streutheorie insbesondere bei Streukörper unter einer Größe von 1 Mykrometer die aufgeführten Streukörpereigenschaften mit einer wesentlich höheren Genauigkeit zu bestimmen. Des weitern ermöglicht diese Messanordnung unmittelbar, eine Summation und/oder Mittlung der ortsaufgelösten Intensität über die vollständige und/oder über einen Teilbereich der Abbildungsoberfläche, so dass insbesondere kollektive Streueigenschaften wie z.B. die Mehrfachstreuung der Streukörper oder die räumliche Ausrichtung der Streukörper z.B. aufgrund von elektrischen oder magnetischen Feldern und/oder dipolaren Flüssigkeiten zusätzlich direkt erfasst werden können und/oder auf der Grundlage dieser Summation und/oder Mittlung die Streukörperdichte insbesondere direkt unter Berücksichtigung des Berr-Lambert'schen Absorbtions- und Streugesetzes bestimmt werden kann.

Des weiteren erweist es sich als Nachteil, dass bei einer derartigen Messanordnung die ortsaufgelöste Intensitätsmessung, über die Abbildung der gestreuten elektromagnetischen Welle und/oder der gestreuten Materiewelle, mit einer ortsaufgelösten und/oder oberflächenintegrierten Intensitätsmessung, über die Abbildung der durchgelassenen elektromagnetischen Welle und/oder der durchgelassenen Materiewelle, oder die ortsaufgelöste Intensitätsmessung, über die Abbildung der durchgelassenen elektromagnetischen Welle und/oder der durchgelassenen Materiewelle, mit einer ortsaufgelösten und/oder oberflächenintegrierten Intensitätsmessung, über die Abbildung der gestreuten elektromagnetischen Welle und/oder der gestreuten Materiewelle, nicht kombiniert wird. Die Kombination der Intensitätsmessungen über die Abbildung der durchgelassenen und der gestreuten Wellen ermöglicht insbesondere die Einbeziehung eines Referenzsignals zum Phasenabgleich und/oder Spinvergleich der eingekoppelten-, durchgelassenen und gestreuten Wellen, welches insbesondere Rückschlüsse auf die Streukörperdichte und das Medium, welches die Streukörper umgibt, ermöglicht.

Des weitern erweist es sich als Nachteil, dass keine Vorrichtungen zur Einbeziehung von Messsystem vorgesehen sind, welche es ermöglichen zusätzlich in-situ auch Partikelgeschwindigkeiten zu bestimmen. Die Integration einer Messtechnik zur Bestimmung der Partikelgeschwindigkeit innerhalb eines Messsystems zur Bestimmung der aufgeführten Partikelgrößen beinhaltet insbesondere eine Platz und Kosten Verminderung, da hierbei insbesondere elektromagnetischen Wellen und/oder Materiewellen von der gleichen Quelle über die selben Eintrittsfenster in die Prozesskammer eingekoppelt werden können.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Messvorrichtung der oben genannten Art zur Verfügung zu stellen, die in gasförmigen und flüssigen Medien insbesondere die lokale und mittlere Partikeldichte, die räumliche Partikeldichteverteilung, die jeweiligen Dichteanteile und den Aerosolanteil eines Streukörpergemisches, die Größe, die Größenverteilung, die Form, die spezifische Absorptionseigenschaften und die optischen Materialkonstanten von Partikeln und Makromolekülen in-situ bestimmt und welche die äußere und/oder innere räumliche Struktur insbesondere von mehrschichtigen Streukörpern in-situ ermittelt und zuzüglich Vorrichtungen vorgesehen sind, die eine Einbeziehung von Messsystem und/oder Verfahrenstechniken gewährleistet, welche insbesondere im gleichen Messvolumen wie die Streukörperdiagnostik eine Ermittlung der Streukörpergeschwindigkeit und eine räumliche Festlegung der räumlichen Orientierung und Bewegung von Streukörpern insbesondere von Makromolekülen und nicht sphärischen Partikeln in der Prozesskammer ermöglicht.

Bei der Messvorrichtung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass die Prozesskammer eine Einkopplungs- und wenigstens eine Streustation oder wenigstens eine Messstation aufweist, wobei die Einkopplungsstation mit Bauelementen zur Einkopplung und zur frei wählbaren und eindeutigen Festlegung des Polarisationszustandes und der Intensität der eingekoppelten elektromagnetischen Welle und/oder der Materiewelle in die Prozesskammer ausgestattet ist, und die Messstation, in welche die durchgehende elektromagnetische Welle und/oder die durchgehende Materiewelle gelangen, Bauelemente zur Abbildung der durchgelassenen elektromagnetischen Welle und/oder der durchgelassenen Materiewelle auf eine Oberfläche und Bauelemente zur ortsaufgelöste Intensitätsmessung über diese Oberflächen beinhaltet und Bauelemente und/oder Verfahren vorgesehen sind die auftreffende Intensität über diese Oberfläche zu integrieren und/oder zu mitteln, welche es insbesondere ermöglichen die auftreffenden Intensitäten auf der Grundlage der linearen Optik und/oder der Frauenhofer-Beugungs- und/oder Interferenztheorie und/oder der Bragg-Streutheorie auszuwerten, und zugleich, vor der Abbildung der durchgehenden elektromagnetische Wellen und/oder der durchgehenden Materiewelle auf diese Oberfläche, mit Vorrichtungen und/oder Bauelementen ausgestattet ist, welche, vor dem Auftreffen der durchgehenden elektromagnetischen Welle und/oder der durchgehenden Materiewelle auf die Oberfläche, zur eindeutigen und frei wählbaren Festlegung und/oder insbesondere zur harmonischen Modulation des Polarisationszustandes und/oder zur Polarisationsmodulationsmessung und/oder zur raumintegrierten Intensitätsmessung und/oder zur Intensitätsmodulation und/oder zur Intensitätsmodulationsmessung und/oder zur Modulationskompensation und/oder zur Analyse der Polarisationszustände und Polarisations- und Depolarisationsgrade der durchgehenden elektromagnetische Welle und/oder der durchgehenden Materiewelle vorgesehen sind, und die Streustation, in welche die gestreuten elektromagnetischen Wellen und/oder gestreuten Materiewellen gelangen, Bauelemente zur Abbildung der gestreuten elektromagnetischen Welle und/oder der gestreuten Materiewelle auf eine Oberfläche und Bauelemente zur ortsaufgelöste Intensitätsmessung über die Oberfläche beinhaltet und Bauelemente und/oder Verfahren vorgesehen sind die auftreffende Intensität über die Oberfläche zu integrieren und/oder zu mitteln, welche es insbesondere ermöglichen die auftreffenden Intensitäten auf der Grundlage der linearen Optik und/oder der Frauenhofer-Beugungs- und/oder Interferenztheorie und/oder der Bragg-Streutheorie auszuwerten, und zugleich, vor der Abbildung der gestreuten elektromagnetischen Wellen und/oder gestreuten Materiewelle auf diese Oberfläche, mit Vorrichtungen und/oder Bauelementen ausgestattet ist, welche, vor dem Auftreffen der gestreuten elektromagnetischen Welle und/oder der gestreuten Materiewelle auf die Oberfläche, zur eindeutigen und frei wählbaren Festlegung und/oder insbesondere zur harmonischen Modulation des Polarisationszustandes und/oder zur Polarisationsmodulationsmessung und/oder zur raumintegrierten Intensitätsmessung und/oder zur Intensitätsmodulation und/oder zur Intensitätsmodulationsmessung und/oder zur Modulationskompensation und/oder zur Analyse der Polarisationszustände und Polarisations- und Depolarisationsgrade der gestreuten elektromagnetischen Welle und/oder der Materiewelle vorgesehen sind, wobei die Einkopplungsstation ggf. zusätzlich mit Bauelementen zur Strahlaufteilung und Strahlumlenkung von elektromagnetischen Wellen und/oder Materiewellen versehen ist, welche es ermöglichen einen Teilstrahl in den Außenraum umzulenken und/oder Teilstrahlen zu erzeugen, welche unter insbesondere verschiedene Eintrittswinkel in den Prozessraum derart eingekoppelt werden, so das diese Teilstrahlen insbesondere einen gemeinsamen Schnittpunkt innerhalb des Prozessraumes aufweisen.

Aus der Messung der resultierenden, modulierten ortsaufgelösten und/oder räumlichintegrierten Intensitäten und der Polarisationszustände wird insbesondere die lokale und mittlere Streukörperdichte, die Größe, die Größenverteilung, die Form, die spezifischen Absorptionseigenschaften, die optischen Materialkonstanten, der innere insbesondere mehrschichtige Aufbau und die räumliche Orientierung von Makromolekülen und Nanopartikeln, der Aerosolanteil in einem Streukörpergemisch, der jeweilige Polarisations- und Depolarisationsgrad der elektromagnetischen Wellen und/oder die Gewichtung der Spinzustände bestimmt.

Auch kann die Messanordnung, welche mit der Prozesskammer verbunden ist, sich aus der Einkopplungs-, Streu- und Messstation zusammensetzen. Diese ermöglicht insbesondere eine weitergehende und genauere Bestimmung der Partikelkenngrößen und die zur Messstation durchlaufende elektromagnetische Welle und/oder die durchlaufende Materiewelle kann als Referenzsignal zur gestreuten elektromagnetischen Welle und/oder zur gestreuten Materiewelle der Streustation oder die zur Streustation gestreute elektromagnetische Welle und/oder gestreute Materiewelle kann als Referenzsignal zur durchgelassenen elektromagnetischen Welle und/oder durchgelassenen Materiewelle der Messstation verwendet werden, welches insbesondere ein Phasenabgleich und/oder Spinabgleich zwischen der eingebrachten, durchgelassenen und gestreuten elektromagnetischen Welle und/oder der eingebrachten, durchgelassenen und gestreuten Materiewelle und darüber insbesondere zusätzlich die Möglichkeit zur Bestimmung der absoluten Streukörperdichte ermöglicht. Insbesondere kann bei einer gemeinsamen Verwendung der Streu-, und Messstation einer der beiden Stationen eine ortsaufgelöste Intensitätsmessung durchführen, während die andere sich ausschließlich auf eine räumlichintegrierte Intensitätsmessung beschränkt. Obwohl diese Kombination nicht die gesamte mögliche Leistungsfähigkeit der Messanordnung beinhaltet, ist sie eine kostengünstigere Alternative, da für eine ortsaufgelöste Intensitätsmessung z.B. CCD-, und/oder CMOS- Kameras und für räumlichintegrierte Intensitätsmessungen z.B. preiswertere Photomultipier und/oder Photodioden verwendet werden können.

Der ggf. zusätzlich aus der Einkopplungsstation in den Außenraum umgelenkte Teilstrahl der elektromagnetischen Welle und/oder Materiewelle kann anderen Messsystem als zur Prozessraumwelle kohärente elektromagnetische Welle und/oder spingleiche Materiewelle zur Verfügung gestellt werden. Die ggf. in den Prozessraum unter unterschiedlichen Winkeln eingekoppelten zueinander kohärenten und/oder spingleichen Teilstrahlen überlagern sich und/oder interferieren im Prozessraum. Insbesondere bei elektromagnetischen Wellen ist die Veränderung der räumlichen Interferenz, der sich überlagernden Teilstrahlen, aufgrund der Streukörperbewegung durch dieses Interferenzvolumen, ein Maß für die Streukörpergeschwindigkeit. Insbesondere durch die Wahl, dass die optische Achse der Streustation durch dieses Interferenzvolumen und/oder Überlagerungsvolumen gelegt wird, ist insbesondere in Kombination mit dem hier vorgestellten Messverfahren der polarisationsmodulierten Abbildungs-Elipsometrie, bei annähernd gleicher Signalintensität, zugleich die Bestimmung der Partikelkenngrößen und/oder auch die Bestimmung der Partikelgeschwindigkeit, möglich.

Es ist von Vorteil, dass der Prozesskammer zusätzlich eine an die Einkopplungsstation sich anschließende Modulationsstation aufweist, in welche die eingekoppelten elektromagnetischen Wellen und/oder die eingekoppelten Materiewellen gelangen, wobei die Modulationsstation mit Bauelementen zur Intensitätsmodulation und/oder zur Intensitätsmodulationsmessung und/oder zur Polarisationsfestlegung und/oder zur Polarisationsmodulation der elektromagnetischen und/oder Materiewelle versehen ist. Auf dieser Weise ist gewährleistet, dass über eine Modulation insbesondere eine weitergehende und genauere Bestimmung der räumlichen Streukörperdichteverteilung, der lokalen und mittleren Streukörperdichte, des Aerosolanteils in einem Streukörpergemisch, des Aerosolanteils, der Partikelgröße, der Partikelgrößenverteilung, der Partikelform, der partikelspezifischen Absorptionseigenschaften und der optischen Materialeigenschaften gewährleistet ist. Des weiteren ergibt sich durch die Verwendung von unterschiedlichen Modulationsfrequenzen die Möglichkeit, bei der Messwertaufnahme die Intensitäts- und/oder Polarisationsmodulationen über eine Fourieranalyse von einander zu unterscheiden.

Des weiteren erweist es sich als Vorteil, dass es sich bei den hier in dieser Erfindung grundlegend beschriebenen Verfahren und Messtechniken, bei der eingekoppelte, der durchgelassenen und der gestreuten Wellen, insbesondere um elektromagnetische Wellen und/oder insbesondere transversale Materiewellen handelt. Da es sich bei elektromagnetische Welle um transversale Photonenwellen ermöglicht die Einbeziehung von insbesondere transversalen Materiewellen eine technisch leichter umzusetzende Erweiterung des möglichen einsetzbaren Wellenlängenbereiches.

Zur genaueren Bestimmung der Partikelkenngrößen und insbesondere zur Bestimmung von Schichtdicken auf den Streukörpern ist es sinnvoll mehrere elektromagnetische Wellen und/oder Materiewellen, welche sich insbesondere durch unterschiedliche Wellenlängen und/oder unterschiedliche Polarisationszustände unterscheiden, über die Einkopplungsstation in die Prozesskammer einzubringen. Des weiteren ist es sinnvoll, um insbesondere bei einer intensitätsabhängigen Messwertaufnahme die eingekoppelten unterschiedlichen elektromagnetischen Wellen und/oder Materiewellen leichter zu unterscheiden, die eingebrachten elektromagnetischen Wellen und/oder die eingebrachten Materiewellen in Abhängigkeit von ihren Wellenlängen und/oder ihren Polarisationszuständen mit einer sich insbesondere um ein vielfaches sich unterscheidende Intensitäts-, und/oder Polarisationsmodulationsfrequenz und/oder Spinmodulationsfrequenz in die Prozesskammer einzukoppeln. Aus diesem Grund sieht Anspruch 5 u.a. vor, dass die eingekoppelten elektromagnetische Wellen und/oder die eingekoppelten Materiewellen, die durchgehenden elektromagnetischen Wellen und/oder die durchgehenden Materiewellen und die gestreuten elektromagnetischen Wellen und/oder die gestreuten Materiewellen mehrere Wellenlängen und/oder mehrere Polarisationszustände bzw. Spinzustände aufweisen und es sich insbesondere um elektromagnetische Wellen und/oder insbesondere Weißlicht und/oder Röntgenstrahlen und/oder Mikrowellen und/oder Materiewellen und/oder insbesondere transversale Materiewellen handelt, die Einkopplungsstation Bauelemente aufweist, welche eine Zusammenführung der sich unterscheidenden elektromagnetischen Weilen und/oder Materiewellen auf insbesondere eine gemeinsame optische Achse und/oder eine wellenlängenabhängige eindeutige Festgelegt und frei Wählbarkeit des Polarisationszustandes der elektromagnetischen Wellen und/oder eine wellenlängenabhängige eindeutige Festgelegt und frei Wählbarkeit des Polarisationszustandes der Materiewelle ermöglicht, die Modulationsstation insbesondere Bauelemente beinhaltet, welche eine wellenlangenabhängige und/oder polarisationsabhängige Modulation des Polarisationszustandes und/oder der Intensität ermöglicht und die Streu- und Messstation jeweils Bauelemente aufweisen, welche insbesondere eine wellenlängen-, polarisations-, und/oder modulationsfrequenzabhngige Unterscheidung der unterschiedlichen elektromagnetischen Wellen und/oder Materiewellen ermöglicht. Zur Unterscheidung der unterschiedlichen wellenlängenabhängige und/oder polarisationsabhängigen elektromagnetischen Wellen und/oder Materiewellen eignen sich insbesondere rotierende Farbfilter und/oder Spektrometer und/oder CCD- und/oder CMOS-Farbbildaufnahmetechniken, wobei insbesondere bei der Verwendung von Materiewellen ein teilchenenergieabhängiger Teilchen-Lichtwandler zusätzlich eingesetzt werden kann. Insbesondere die Entwicklung in der CCD- und CMOS-Farbbildaufnahmetechnik lassen erwarten, das unterschiedliche Wellenlängen der auf der Ebene abgebildeten und/oder gebeugten elektromagnetischen Wellen von hintereinander angeordneten Ebene mit insbesondere unterschiedlichen wellenlängenabhängige und/oder modulationsfrequenzabhängigen und/oder polarisationsabhängige Absorptionsempfindlichkeiten eine kompakte Bauweise ermöglichen. In diesem Sinn sind derartige Farbbildaufnahmetechnik als dreidimensionale Farbabbildung aufzufassen.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die räumliche Orientierung und/oder die räumliche Position und/oder die gegenseitige räumliche Struktur und/oder die Bewegung der Streukörper in der Prozesskammer festgelegt und/oder verändert und/oder insbesondere harmonisch Variiert bzw. Moduliert werden kann, wobei diese Beeinflussung der Streukörper durch elektrische und/oder magnetische Felder erfolgen kann, welche insbesondere in ihrer Richtung und/oder Feldstärke und/oder Position festgelegt und/oder moduliert werden und/oder diese Beeinflussung der Streukörper erfolgt durch eine Veränderung des Medium, welches die Streukörper umgibt, wie z.B. in Plasmen durch eine Veränderung der eingebrachten Leistung und/oder der Stromstärke und/oder der Frequenz oder in Flüssigkeiten durch eine Veränderung der polaren Eigenschaft des die Streukörper umgebenden Mediums z.B. durch das einbringen einer neutralen Flüssigkeit und/oder durch die mechanische Drehung eines Rührsteins in der Flüssigkeit oder dem Einblasen und/oder Absaugen eines Gasstromes. Dadurch wird insbesondere ermöglicht, dass die Messung der Größenverteilung und der Struktur der Streukörper erheblich vereinfacht wird, wobei diese Vorteile unabhängig davon sind ob die Intensität der gestreuten und/oder durchgelassenen elektromagnetischen Wellen und/oder der gestreuten und/oder durchgelassenen Materiewellen ortsaufgelöst und/oder oberflächenintegriert gemessen werden. Des weitern ermöglicht eine definierte gegenseitige räumliche Anordnung der Streukörper, dass die Abbildungen, der gestreuten und/oder durchgelassenen elektromagnetischen Welle und/oder der gestreuten und/oder durchgelassenen Materiewellen, eindeutigere Interferenzmuster aufweisen, welche insbesondere durch eine ortsaufgelöste Intensitätsmessung ausgewertet werden kann und insbesondere eine Aussage über die gegenseitige Wechselwirkung der Streukörper ermöglicht.

Des weiteren ist es von Vorteil, dass Bauelemente und/oder Verfahren vorgesehen sind, welche es ermöglichen die elektrische und/oder magnetische Eigenschaft insbesondere der Streukörperoberflächen im Prozessraum gezielt zu beeinflussen bzw. zu verändern. Eine Veränderung der elektrischen und/oder magnetischen Oberflächeneigenschaft der Streukörper beinhaltet u.a. die Ermöglichung und/oder Verbesserung der Positionierbarkeit der Streukörper im Prozessraum. Eine Veränderung der elektrischen und/oder magnetischen Oberflächeneigenschaft der Streukörper kann u.a. dadurch erzielt werden, dass Elektronen, Ionen, polare Makromoleküle und/oder Liganden in den Prozessraum eingebracht und/oder im Prozessraum gebildet werden und/oder dass die Elektronen-, die Ionen-, die polare Molekül- und/oder die Ligandendichte im Prozessraum verändert wird.

Vorteilhafterweise weisen die Intensitätsmodulationsbauelemente und die Polarisationsmodulationsbauelemente in den verwendeten Modulations-, Streu- und Messstationen insbesondere in Abhängigkeit der unterschiedlichen Wellenlängen und/oder der unterschiedlichen Polarisationszustände der eingekoppelten elektromagnetischen Welle und/oder der eingekoppelten Materiewelle ganzzahlige vielfache Modulationsfrequenzen auf. Dadurch ist es u.a. möglich, bei der Messwertaufnahme über die Fourieranalyse die Modulationsarten insbesondere wellenlängenabhängig und/oder polarisationsabhängig zu unterscheiden.

Vorteilhafterweise weisen die Intensitätsmodulationsbauelemente, Polarisationsmodulationsbauelemente und die Intensitätsmodulationsmessbauelemente in der Modulations-, Streu- und Messstation insbesondere in Abhängigkeit der unterschiedlichen Wellenlängen und/oder der unterschiedlichen Polarisationszustände der eingekoppelten elektromagnetischen Wellen und/oder der Materiewellen und zusätzlich die Verfahren zur Richtungs-, Feldstärken- und/oder Positionsmodulation, der elektrische und/oder magnetische Felder zur Festlegung, zur Veränderung und/oder zur Modulation der räumliche Orientierung und/oder die räumliche Position und/oder die Bewegung der Streukörper in der Prozesskammer, eine ganzzahlige vielfache Modulationsfrequenzen auf. Dadurch ist es u.a. möglich, bei der Messwertaufnahme über die Fourieranalyse die Modulationsarten insbesondere wellenlängenabhängig und/oder polarisationsabhängig zu unterscheiden, wobei diese Vorteile unabhängig davon sind ob die Intensität der gestreuten und/oder durchgelassenen elektromagnetischen Wellen und/oder der gestreuten und/oder durchgelassenen Materiewelle ortsaufgelöst und/oder oberflächenintegriert gemessen werden.

Zweckmäßigerweise sind an der Prozesskammer die Einkopplungs-, Modulations- und/oder Streustation angeflanscht. Dadurch wird erreicht, dass auch bei Positionsänderungen der Prozesskammer die Position der Einkopplungs-, Modulations-, Mess- und Streustation beibehalten werden.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Prozesskammer mehr als eine Streustation aufweist. Dies trägt der Tatsache Rechnung, dass durch Messung der Intensität, des Polarisationszustandes und/oder des Polarisations- und Depolarisationsgrades der von der Streukörpern seitlich gestreuten elektromagnetischen Wellen und/oder der Materiewellen an verschiedenen Streustationen, und somit an mehreren unterschiedlichen Messpositionen, insbesondere die räumliche Verteilung und die Größenverteilung der Streukörper im Prozessraum und die Veränderung der Intensität und der Polarisationseigenschaften der eingebrachten elektromagnetischen Wellen und/oder der Materiewelle entlang ihrer Ausbreitungsrichtung festgestellt werden, die insbesondere die Berücksichtigung der Mehrfachstreuung der Streukörper bei der Signalauswertung ermöglicht.

Es ist von Vorteil, dass die Einkopplungs-, Modulations-, Mess- und Streustationen Behälter sind. Behälter bieten den Vorteil, dass sie an verschiedene Prozesskammer angeflanscht werden können.

Vorteilhafterweise liegt ein Intensitätsmessbauelement in der Einkopplungsstation insbesondere in Form einer Photodiode vor. In der Mess- und Streustation sind zur ausschließlichen oberflächeintegrierten Intensitätsmessung insbesondere Photodioden und/oder Avalanche-Dioden und/oder Photomultipliere und zur ortsaufgelösten Intensitätsmessung CCD- und/oder CMOS-Kameras vorgesehen, wobei die ortsaufgelöste Intensitätsmessung Verfahren und/oder Bauelemente beinhalten, welche eine zusätzliche oberflächenintegrierte und/oder teiloberflächenintegrierte Intensitätsmessung ermöglichen. Des weitern ist insbesondere bei der Verwendung von Materiewellen ein Teilchen-Licht-Wandler vorgesehen. Photodioden, Avalanche-Dioden, Photomultipiere, CCD- und CMOS-Kameras haben sich als Leistungsfähige Instrumentarien bei der Intensitätsmessung erwiesen. Ein Teilchen-Licht-Wandler ermöglicht die Intensitätsmessung von Materiewellen mit lichtempfindlichen Messsystemen.

Es ist von Vorteil, dass die Einkopplungsstation mit Polarisatoren und Verzögerungsplatten und/oder mit einem Stern-Gerlach-Apparatt versehen ist. Die Kombination aus Polarisatoren und/oder Verzögerungsplatten insbesondere Lambda/2- und Lambda/4-Platten ermöglicht eine eindeutige und frei wählbare Festlegung des Polarisationszustandes und/oder eine Maximierung der Intensität der eingekoppelten elektromagnetischen Wellen. Bei der Verwendung von Materiewellen wird eine eindeutigen und frei wählbaren Festlegung des Polarisationszustandes und/oder eine Maximierung der Intensität der eingekoppelten Materiewelle insbesondere über Feldlinsen und/oder ein Stern-Gerlach-Apparatt ermöglicht.

Zweckmäßigerweise liegen die Intensitätsmodulationsbauelemente in der Modulationsstation, bei eingebrachten elektromagnetischen Wellen, in Form von elektrooptischen-, akustooptischen- und magnetooptischen Bauelementen, rotierenden Polarisatoren und/oder rotierenden Verzögerungsplatten vor, wobei diese Bauelemente insbesondere mit ruhenden Polarisatoren und/oder ruhenden Verzögerungsplatten kombiniert sind und weisen, bei eingebrachten Materiewellen, Intensitätsmodulationsbauelemente in der Modulationsstation in der Form von Feldlinsen und/oder von zeitlich- und/oder örtlichmodulierte E- und/oder B-Felder auf, welche insbesondere mit nichtmodulierte E- und/oder B-Felder überlagert sind. Auf diese Weise wird insbesondere eine Intensitätsmodulation unter Beibehaltung der Eingangspolarisation ermöglicht.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass bei eingebrachten elektromagnetischen Wellen, die Polarisationsmodulationsbauelemente in der Modulationsstation in Form von elektrooptischen-, akustooptischen- und/oder magnetooptischen Bauelementen und/oder rotierenden Verzögerungsplatten vorliegt, wobei insbesondere die Modulation der elektrooptischen und/oder magnetooptischen Bauelemente unabhängig von den rotierenden optischen Bauelementen, insbesondere Polarisatoren und/oder Verzögerungsplatten, erfolgt und, bei eingebrachten Materiewellen, die Polarisationsmodulationsbauelemente in der Modulationsstation in der Form von Feldlinsen, durch zeitlich- und/oder ortsmodulierten Stern-Gerlach-Aparaturen und/oder durch zeitlich- und/oder ortsmodulierten E- und/oder B-Feldern ausgeführt werden, welche insbesondere mit nichtmodulierten E- und/oder B-Feldern überlagert sind. Auf diese Weise gelingt insbesondere bei elektromagnetischen Welle eine Modulation der Phasenverschiebung zwischen den parallelen und senkrechten Feldstärkeanteil der elektromagnetischen Welle sowie davon unabhängig eine Modulation der parallelen und senkrechten Feldstärkeanteile der elektromagnetischen Wellen und gewährleistet bei Materiewellen die Polarisationsmodulation.

Es ist von Vorteil, dass die Intensitätsmodulationsbauelemente und/oder die Polarisationsmodulationsbauelemente in der Messstation bei durchgehenden elektromagnetischen Wellen in Gestalt von elektrooptischen-, akustooptischen- und/oder magnetooptischen Bauelementen vorliegen und/oder insbesondere rotierende Verzögerungsplatten, welche insbesondere mit ruhenden Polarisatoren und/oder mit ruhenden Verzögerungsplatten kombiniert sind, enthalten und bei durchgehenden Materiewellen in der Form von Feldlinsen, durch zeitlich- und/oder örtlichmodulierte Stern-Gerlach-Aparaturen und/oder durch zeitlich- und/oder örtlichmodulierte E- und/oder B-Felder ausgeführt werden, welche insbesondere mit nichtmodulierte E- und/oder B-Felder überlagert sind. Dadurch ist gewährleistet, dass eine genaue Intensitätsmessung und/oder Intensitätsmodulation und/oder Polarisationsmodulation erfolgen kann.

Vorteilhafterweise liegen die Intensitätsmodulationsbauelemente und/oder die Polarisationsmodulationsbauelemente in der Streustation bei gestreuten elektromagnetischen Wellen in Form von elektrooptischen-, akustooptischen-, und/oder magnetooptischen Bauelementen und/oder insbesondere rotierende Verzögerungsplatten vor, welche insbesondere mit ruhenden Polarisatoren und/oder ruhenden Verzögerungsplatten kombiniert sind und bei gestreuten Materiewellen in der Form von Feldlinsen, durch zeitlich- und/oder örtlichmodulierte Stern-Gerlach-Aparaturen und/oder durch zeitlich- und/oder örtlichmodulierte E- und/oder B-Felder ausgeführt werden, welche insbesondere mit nichtmodulierte E- und/oder B-Felder überlagert sind. Dadurch ist beispielsweise eine genauere Intensitäts- und/oder Polarisationsmodulation und Messung der Intensität, des Polarisationszustandes, des Polarisations- und Depolarisationsgrades der Wellen möglich.

Anspruch 19 sieht vor, dass die Messanordnung Mittel aufweist, die eine Auswertung von ermittelten Messdaten auf der Grundlage eines kombinierten Flächenvergleichs-, Intensitäts-, Interferenz-, und/oder Polarisationsquotienten-Verfahrens ermöglicht. Ein Computerprogramm gemäß Anspruch 20 stellt dabei ein Mittel dar, eine Auswertung vorzunehmen und darüber hinaus die Steuerung einer in der Messanordnung stattfindenden Messung zu ermöglichen.

Ein Verfahren zur ortsaufgelösten und/oder oberflächenintegrierten Messung von elektromagnetischen Wellen und/oder Materiewellen, insbesondere zur Bestimmung der Dichte der Größenverteilung, der dielektrischen, absorbierenden und optischen Materialeigenschaften von Streukörpern in gasförmigen und flüssigen Medien insbesondere der Bestimmung des Partikel und Aerosolanteil in einem Streukörpergemisch, bei dem insbesondere Messsysteme zur ortsaufgelösten und/oder oberflächenintegrierten Intensitätsmessung von elektromagnetischen Wellen und/oder Materiewelle wie. z.B. CCD- und CMOS-Kameras oder Photomultiplere und/oder photographischen Filme und/oder Fluoresenz-Bildschirme, insbesondere bei Materiewellen in Kombination mit einem Teilchen-Licht-Wandler, mit elektrooptische-, akustootische- und/oder magnetooptische Bauelemente und/oder mit rotierenden und/oder nicht-rotierenden optischen Bauelementen, insbesondere mit Polarisatoren, Verzögerungsplatten und/oder Linsen und/oder mit modulierte und nicht-modulierte elektrische- und/oder magnetische Felder und/oder mit Feldlinsen und/oder mit zeitlich- und/oder ortsmodulierten E- und B-Feldern, welche insbesondere mit nichtmodulierten E- und B-Feldern überlagert sind und/oder mit Stern-Gerlach-Apparatturen in Verbindung gebracht werden und elektromagnetische Wellen und/oder Materiewellen in eine Prozesskammer eingekoppelt und in der Prozesskammer gestreut und durchgelassen werden, ist Gegenstand von Anspruch 21, wonach während der Messung insbesondere eine Abbildung, eine Modulation und Nichtmodulation der Intensität und/oder der sich einstellenden Polarisationszustände der elektromagnetischen Wellen und/oder Materiewellen eingeleitet werden und eine Messwertaufnahme der ortsaufgelösten und/oder oberflächenintegrierten Intensität, der Intensitätsmodulation, der Polarisationsmodulation, der Polarisationsgrade, der Depolarisationsgrade und/oder der Polarisationszustände erfolgt.

Gemäß Anspruch 22 wird die Unterscheidung zwischen Intensitätsmodulation und Polarisationsmodulation und die Bestimmung des Polarisationszustandes und des Polarisations- und Depolarisationsgrades mittels Fourieranalyse vorgenommen.

Es ist sinnvoll, dass die Messposition auch bei Positionsänderungen der Prozesskammer beibehalten wird. Daher sieht Anspruch 23 vor, dass die Einkopplungsstation, die Modulationsstation, die Messstation und die Streustation an die Prozesskammer angeflanscht werden.

Gemäß Anspruch 24 werden für die Einkopplungsstation, Modulationsstation, Messstation und Streustation Behälter eingesetzt.

Es ist durchaus möglich, das insbesondere unter unterschiedlichen Winkeln mehrere elektromagnetische Wellen und/oder Materiewellen eingekoppelt werden und/oder dass insbesondere an unterschiedlichen Messorten mehrere Streuzustände gemessen werden. Anspruch 25 sieht daher vor, dass mindestes eine Messstation und/oder eine Streustation eingesetzt wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:

1: schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Messanordnung, die sich aus Einkopplungs-, Modulations-, Mess- und Streustation zusammensetzt, wobei die Stationen mit einer Prozesskammer in Verbindung stehen;

2: schematische Darstellung einer Einkopplungsstation, die der Einkopplung der elektromagnetischen Wellen dient;

2b: schematische Darstellung einer Einkopplungsstation mit zusätzlicher Teilstrahlumlenkung in den Außenraum für elektromagnetische Wellen;

2c: schematische Darstellung einer Einkopplungsstation mit zusätzlicher Einkopplung von elektromagnetischen Teilstrahlen in den Prozessraum;

3: schematische Darstellung einer Modulationsstation, die der Modulation der eingekoppelten elektromagnetischen Welle dient;

4: schematische Darstellung einer Messstation, die der Messwertaufnahme der durchgehenden, ungebrochenen und nichtreflektierten elektromagnetischen Welle dient;

5: schematische Darstellung einer Streustation, die der Messwertaufnahme der gestreuten elektromagnetischen Welle dient.

6: schematische Darstellung der Bauelemente der Messanordnung, welche eine räumliche Orientierung, Positionierung und/oder Bewegung der Streukörper in der Prozesskammer ermöglichen.

7: schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Messanordnung, die sich aus Einkopplungs-, Modulations-, Mess- und Streustation zusammensetzt, wobei die Stationen mit einer Prozesskammer in Verbindung stehen und Materiewellen eingekoppelt werden;

1 zeigt schematisch eine Messanordnung, welche sich aus den Einkopplungs- 1, Modulations- 2, Mess- 3 und Streustationen 4 zusammensetzt und mit einer Prozesskammer 5 in Verbindung steht. Eine elektromagnetische Welle 6 und/oder eine Materiewelle 6 gelangt über die Einkopplungs- und Modulationsstation 1, 2 in die Prozesskammer 5. Die eingebrachte elektromagnetische Welle 6 und/oder die eingebrachte Materiewelle 6 durchläuft gradlinig die Prozesskammer 5 und tritt aus der Prozesskammer 5 wieder aus. Beim Durchgang durch die Prozesskammer wird der Strahl der eingebrachte elektromagnetische Welle 6 und/oder die eingebrachte Materiewelle 6, von dem zu messenden Objekt und/oder Objekten, weder reflektiert noch gebrochen. Die Messwertaufnahme der aus der Prozesskammer 5 austretenden elektromagnetischen Welle 7 und/oder austretende Materiewelle 7 erfolgt in der Messstation 3. Während des Durchgangs durch die Prozesskammer 5 erfolgt eine Streuung der elektromagnetischen Welle 6 und/oder der Materiewelle 6 an Streukörpern, welche sich in der Prozesskammer 5 befinden. Die Messwertaufnahme der von den Streukörpern seitlich gestreuten elektromagnetischen Welle 8 und/oder der seitlich gestreuten Materiewelle 8 erfolgt unter verschiedenen Beobachtungswinkeln 9, 10, 11, 12 an unterschiedlichen Beobachtungspositionen in den Streustationen 4. Die Beobachtungsebene ist im folgenden durch die Vektoren der Ausbreitungsrichtung der elektromagnetischen Wellen 6 und 8 bzw. durch die Materiewellen 6 und 8 festgelegt. Der Feldstärkenvektoranteil der jeweiligen elektromagnetische Welle, welcher sich in dieser Ebenen befindet, stellt den parallelen Anteil dar. Die Feldstärkenkomponente, welche dazu senkrecht steht, ist der senkrechte Anteil. Bei Materiewellen ist diese Festlegung entsprechend auf den resultierende Drehimpulsvektoren der Materiewelle zu übertragen. Des weiteren kann eine zusätzliche Beeinflussung der Partikel und Aerosole in der Prozesskammer, durch HF-Felder und/oder statische und/oder zeitlich- und/oder ortsmodulierte elektrische und/oder magnetische Felder erfolgen.

2 zeigt einen möglichen schematischen Aufbau der Einkopplungsstation 1, welche die elektromagnetische Welle 6 über die Modulationsstation 2 in die Prozesskammer 5 einkoppelt. Die Zuführung der elektromagnetischen Welle 6 erfolgt über einen Wellenleiter 13, welcher axial und radial verschiebbar mit einem Kollimator 14 verbunden ist. Der bezüglich des Kollimators 14 axial verschiebbare und justierbare Wellenleiter 13 ermöglicht einen kompakten Aufbau zur Fokussierung der eingebrachten elektromagnetischen Welle. Die Verwendung des Kollimators 14 beinhaltet den weiteren Vorteil, dass die Größe des Eintrittsfensters bzw. der Eintrittsöffnung der elektromagnetischen Welle in den Behälter 22 minimiert ist. Blenden 17 vereinfachen die Justierung der elektromagnetischen Welle und bestimmen die räumlichen Strahleigenschaften. Der Polarisator 16 ermöglicht in Kombination mit den Verzögerungsplatten 15 eine eindeutige und freiwählbare Festlegung des Polarisationszustandes der eingebrachten elektromagnetischen Welle 6, wobei in dieser Kombination die eingebrachte Intensität maximiert und unabhängig von Polarisationsschwankungen der Quelle der Polarisationszustand der elektromagnetischen Welle 6, nach dem durchqueren dieser Bauelemente 15,16, erhalten bleibt. Bei dem Bauelement 16 handelt es sich insbesondere um Dünnschichtpolarisatoren. Über einen Teilstrahlauskoppler 18, insbesondere über eine Strahlteilerplatte, wird die eingebrachte Intensität der elektromagnetischen Welle 6 am Bauteil 21 gemessen. Für diese Messungen eignen sich insbesondere Photodioden. Die Umlenkspiegel 19 ermöglichen auch bei einer festen Anbringung des Behälters 22 an die Prozesskammer 5 eine räumliche Justierung der elektromagnetischen Welle 6 durch die Prozesskammer 5. Da der Teilstrahlauskoppler 18 und insbesondere die Umlenkspiegel 19 den Polarisationszustand der elektromagnetischen Welle beeinflussen, werden zur eindeutigen und frei wählbaren Festlegung der Eingangspolarisation zur Modulationsstation 2 ein weiterer Kombination aus Polarisatoren 20 und Verzögerungsplatten 15 in den Strahlengang eingebracht. Über die Polarisatoren 16 und 20 und insbesondere über die Kombination mit den Verzögerungsplatten 15, insbesondere Lambda/2- und/oder Lambda/4-Platten, wird die Eingangsintensität zur Modulationsstation 2 maximiert und ist bei entsprechender Eichung über die Intensitätsmessung 21 absolut bestimmbar. Diese Intensitätsbestimmung 21 ist insbesondere unabhängig von den Polarisationsschwankungen der Quelle der in die Einkopplungsstation 1 eingebrachten elektromagnetischen Welle 6.

2b zeigt eine mögliche Erweiterung der Einkopplungsstation nach 2, welche darin besteht, dass ein Teilstrahl A über einen Strahlteiler 18 in den Außenraum X umgelenkt wird.

2c zeigt eine mögliche Erweiterung der Einkopplungsstation nach 2, welche darin besteht, dass die eingehende elektromagnetische Welle 6 über den Spiegel 19 und den Strahlteiler 18 in die Teilstrahlen B und C aufgeteilt und derart abgelenkt werden, dass sich die beiden Teilstrahlen B und C insbesondere im Prozessraum 5 überschneiden, dort insbesondere in Abhängigkeit von den Streukörpern Interferieren können und der Schnittpunkt dieser beiden Teilstrahlen B und C insbesondere in der optischen Achse Y ein oder mehreren Streustationen liegt.

3 zeigt einen möglichen schematischen Aufbau der Modulationsstation 2, die eine Intensitäts- und Polarisationsmodulation beinhaltet. Die Intensitätsmodulation erfolgt in Kombination mit den Bauelemente 23 und 24, wobei es sich bei dem Bauelement 23 insbesondere um elektrooptische-, akustooptische und/oder magnetooptische Bauelemente handelt und/oder rotierende Verzögerungsplatten insbesondere Lambda/2-Platten beinhaltet. Bei dem Bauelement 24 handelt es sich insbesondere um Polarisatoren. Aufgrund der Kombination der Bauelemente 23 und 24 ist insbesondere eine Intensitätsmodulation unter Beibehaltung des Eingangspolarisation möglich. Im Anschluß an dieser Intensitätsmodulation erfolgt die Messung der modulierten Intensität über eine Teilstrahlauskopplung 25 am Bauelement 31, wobei es sich bei dem Bauelement 25 insbesondere um eine Strahlteilerplatte, bei dem Bauelement 31 insbesondere um eine Photodiode und bei dem Bauelement 30 um einen Filter, welcher der elektromagnetischen Welle 6 angepasst ist, handelt. Aufgrund der Polarisationsveränderung der elektromagnetische Welle beim Durchgang durch das Bauelement 25, erfolgt durch das Bauelement 26 eine erneute Festlegung des ursprünglichen Polarisationszustandes. Bei dem Bauelement 26 handelt es sich insbesondere um einen Polarisator. Die Polarisationsmodulation erfolgt durch die Bauelemente 28 und 29, wobei das Bauelement 28 eine Modulation der Phasenverschiebung zwischen den parallelen und senkrechten Feldstärkeanteil der elektromagnetischen Welle beinhaltet, und das Bauelement 29 den parallelen und senkrechten Feldstärkeanteil der elektromagnetischen Welle moduliert. Die Modulation der Phasenverschiebung in 28 erfolgt insbesondere über elektrooptische-, akustooptische und/oder magnetooptische Bauelemente. Die Modulation der Feldstärkeanteile in 29 geht insbesondere über die Rotation einer Verzögerungsplatte vonstatten, wobei es sich hierbei insbesondere um Lambda/2- und/oder Lambda/4-Platten handelt. In Abhängigkeit vom erforderlichen Messvolumen erfolgt über das Bauelement 27 eine entsprechende Auf-Weitung bzw. Querschnittsveränderung der eingekoppelten elektromagnetischen Welle, wobei der Behälter 32 insbesondere fest mit der Prozesskammer 5 verbunden ist.

4 zeigt einen möglichen schematischen Aufbau der Messstation 3, welche die Messwertaufnahme der die Prozesskammer 5 durchgehenden elektromagnetischen Welle 7 beinhaltet. Der Behälter 39 ist insbesondere fest mit der Prozesskammer 5 verbunden. Die in den Behälter 39 eintretende elektromagnetische Welle 7 erfährt über das Bauelement 33 eine Strahlfokussierung und/oder eine Abbildung, zur ortsaufgelösten und/oder oberflächenintegrierte Messung der modulierten Intensität, auf die Oberfläche 57a, welche sich insbesondere innerhalb der Bauelement 38, 41 und 44 befindet. Bei dem Bauelement 33 handelt es sich insbesondere um Linsensysteme. Das Bauelement 33 kann sich insbesondere aus mehreren Linsen zusammensetzten, welche sich insbesondere in Abhängigkeit ihrer Brennweite an unterschiedlichen Positionen innerhalb der Messstation 3 befinden können. Des weiteren kann das Bauelemente 33 insbesondere einen Intensitätsabschwächer mit variierbarer Absorption und/oder Fourierlinsensysteme enthalten. Über die Bauelemente 34 wird jeweils ein Teilstrahl der elektromagnetischen Welle 7 ausgekoppelt. Bei den Bauelementen 34 handelt es sich insbesondere um Strahlteilerplatten. Das Bauelement 41 misst ortsaufgelöst und/oder oberflächenintegriert die Intensität der in den Behälter 39 gelangten elektromagnetischen Welle 7. Die Bauelemente 42 und 43 kompensieren die Polarisationsmodulation der eingebrachten elektromagnetischen Welle 6, welche durch die Bauelemente 26, 28 und 29 festgelegt sind, so dass vom Bauelement 44 die Intensität ortsaufgelöst und/oder oberflächenintegriert messbar ist, die von der Polarisationsveränderung abhängig ist, welche die eingebrachte elektromagnetische Welle 6 beim durchqueren der Prozesskammer 5 erfährt. Bei den hierfür eingesetzten Komponenten 43 handelt es sich um Kombinationen aus insbesondere elektrooptischen-, akustooptischen und magnetooptischen Bauelemente um rotierende Verzögerungsplatten, insbesondere um Lambda/2-Platten und/oder Lambda/4-Platten. Die Komponenten 43 sind insbesondere mit Polarisatoren 42 kombiniert. Die zusätzliche Messung der Intensität, des Polarisationszustandes, des Polarisations- und Depolarisationsgrades der elektromagnetischen Welle 7 erfolgt über die Bauelemente 35, 36 und 37, welche eine Intensitäts- und/oder Polarisationsmodulation der elektromagnetischen Welle bewirken. Bei diesen Bauelementen handelt es sich insbesondere um eine Kombinationen aus insbesondere elektrooptischen-, akustooptischen und magnetooptischen Bauelement 35 und/oder um rotierende Verzögerungsplatten, insbesondere Lambda/4-Platten 36, welche mit Polarisatoren 37 kombiniert sind. Die durch die Bauelemente 35, 36 und 37, modulierte Intensität der elektromagnetischen Welle 7 wird über das Bauelement 38 gemessen. Bei den zur ortsaufgelösten und/oder oberflächenintegrierten Intensitätsmessung verwendeten Bauelementen 38, 41 und 44 handelt es sich insbesondere um CCD-Kameras, CMOS-Kameras, Photodioden, einen Photomultiplier und/oder eine Avalanche-Photodiode. Bei dem Bauelement 40 handelt es sich um Filter, welche der elektromagnetischen Welle 7 angepasst sind.

5 zeigt einen möglichen schematischen Aufbau der Streustation 4, welche die Messwertaufnahme der von den Streukörpern seitlich gestreuten elektromagnetischen Welle 8 beinhaltet, wobei der Behälter 53 insbesondere fest mit der Prozesskammer 5 verbunden ist. Die in den Behälter 53 eintretende elektromagnetische Welle erfährt über das Bauelement 45 eine Strahlfokussierung und/oder eine Abbildung, zur ortsaufgelösten und/oder oberflächenintegrierte Messung der modulierten Intensität, auf die Oberfläche 57b, welches sich insbesondere innerhalb der Bauelement 50 und 52 befinden. Bei dem Bauelement 45 handelt es sich insbesondere um Linsensysteme. Das Bauelement 45 kann sich insbesondere aus mehreren Linsen zusammensetzten, welche sich insbesondere in Abhängigkeit ihrer Brennweite an unterschiedlichen Positionen innerhalb der Streustation 4 befinden können. Des weiteren kann das Bauelemente 45 insbesondere einen Intensitätsabschwächer mit variierbarer Absorption und/oder Fourierlinsensysteme enthalten. Über das Bauelemente 46 ist ein Teilstrahl der elektromagnetischen Welle 8 ausgekoppelt. Bei den Bauelementen 46 handelt es sich insbesondere um Strahlteilerplatten. Das Bauelement 52 ist insbesondere eine Photodiode und/oder eine CCD-Kamera und misst ortsaufgelöst und/oder oberflächenintegriert die Intensität der in den Behälter 53 gelangten elektromagnetischen Welle 8. Die Messung der Intensität, des Polarisationszustandes, des Polarisations- und Depolarisationsgrades der elektromagnetischen Welle 8erfolgt über die Bauelemente 47, 48 und 49, welche eine Intensitätsmodulation und/oder Polarisationsmodulation der elektromagnetischen Welle bewirken. Bei diesen Bauelementen handelt es sich insbesondere um eine Kombinationen aus elektrooptischen-, akustooptischen und magnetooptischen Bauelement 47 und/oder um rotierende Verzögerungsplatten insbesondere Lambda/4-Platten 48, welche mit Polarisatoren 49 kombiniert sind. Die durch die Bauelemente 47, 48 und 49 modulierte Intensität der elektromagnetischen Welle 8 ist über die Bauelemente 51 und 50 messbar. Bei dem zur ortsaufgelösten und/oder oberflächenintegrierten Intensitätsmessung verwendeten Bauelementen 50 handelt es sich insbesondere um Photodioden, Avalanche-Photodioden, Photomultipliere, CCD-Kameras und/oder CMOS-Kameras. Bei dem Bauelement 51 handelt es sich um Filter, insbesondere um Interferenzfilter, welche einem spektralen Bereich der elektromagnetischen Welle 8 angepasst sind.

6 zeigt eine schematische Darstellung einiger Bauelemente an und/oder in der Prozesskammer 5, welche eine definierte räumliche Orientierung, Positionierung und/oder Bewegung der Streukörper in der Prozesskammer ermöglichen und darüber insbesondere eine mehrdimensionale Abbildung und damit Messung der Streukörper ermöglicht. In der Figur sind insbesondere die Bauelemente 56a, 56b dargestellt. Die Bauelemente 56a befinden sich innerhalb, die Bauelemente 56b können außerhalb an der Wand der Prozesskammer befestigt sein. Die Bauelemente 56a, 56b haben die Aufgabe elektrische und/oder magnetische Felder in die Prozesskammer einzubringen und die Höhe und Richtung dieser Feldstärken örtlich und zeitlich zu beeinflussen und festzulegen. Wobei es sich bei den eingebrachten Feldern insbesondere auch um elektromagnetische Wellen handeln kann. Bei den Bauelementen 56a, 56b handelt es sich insbesondere um elektrisch leitende Flächen an die unterschiedliche Potentiale angelegt werden und/oder um Spulen durch die unterschiedliche Stromflüsse geleitet werden und/oder um Sender von elektromagnetischen Wellen. Wobei die einzelnen Bauelemente 56a, 56b von einander unabhängig auf ein entsprechend Potential und/oder einen entsprechenden Stromfluss angesteuert werde können. Insbesondere zur Vermeidung einer direkten Wechselwirkung der Prozesse in der Prozesskammer 5 mit den Bauelementen 56a ist es sinnvoll die Bauelemente 56a mit einer Schutzummantelung 55 und/oder einem Dielektrikum 55 zu umgeben. Insbesondere ist vorgesehen, das die von den unterschiedlich angesteuerten Bauelemente 56a, 56b hervorgerufene Feldveränderungen örtlich und/oder zeitlich harmonisch sind. Zur Vermeidung einer Abschwächung ist es insbesondere für die Einbringung von elektromagnetischen Wellen und/oder elektrischen Felder von außerhalb an der Wand befestigten Bauelementen 56b sinnvoll diese über ein dielektrische Fenster 54 durchzuführen. Bei dem Material der Fenster 54 handelt es sich insbesondere um Glass und/oder Keramik. Von außen angebrachte Bauelemente 56b zur Erzeugung von Magnetfeldern können insbesondere kreisförmig um die Prozesskammer 5 angelegt sein. Die Position, Anzahl und die Größe der Bauelemente 56a, 56b ist der gewünschten Ortsauflösung und Richtung der Feldveränderung anzupassen.

7 zeigt den schematischen Aufbau der erfindungsgemäßen Messanordnung, die sich aus Einkopplungs- 1, Modulations- 2, Mess- 3 und Streustation 4 zusammensetzt, wobei die Stationen mit einer Prozesskammer 5 in Verbindung stehen und Materiewellen 6 eingekoppelt werden, wobei es sich zur Vermeidung von unerwünschten Stossprozessen bei der Messanordnung und der Prozesskammer insbesondere um druckverminderte bzw. evakuierte Behälter handelt. Über die Einkopplungsstation 1 wird, insbesondere unter Verwendung der Feldlinsen 58 und/oder der Stern-Gerlach-Aparatur 59, der Polarisationszustand und/der die Höhe der Intensität der eingekoppelten Materiewelle 6 eindeutig und frei wählbar festgelegt. In der Modulationsstation 2 erfolgt eine Intensitäts- und/oder eine Polarisationsmodulation der Materiewelle 6, welches insbesondere durch Feldlinsen 60, durch Stern-Gerlach-Aparaturen 61 und/oder durch zeitlich- und/oder örtlichmodulierten E- und/oder B-Felder, welche insbesondere mit nichtmodulierten E- und/oder B-Felder überlagert sind, gewährleistet wird. Die durchgehende ungebrochene Materiewelle 7 wird insbesondere über Feldlinsen 62 und/oder Stern-Gerlach-Aparaturen 63 auf die Oberfläche 57a abgebildet. Die Oberfläche 57a befindet sich insbesondere innerhalb des Bauelementes 38, welches über die Oberfläche 57a eine ortsaufgelöste und/oder oberflächenintegrierte Intensitätsmessung durchführt und insbesondere ein Teilchen-Licht-Wandler beinhaltet. Über die Bauelemente 62 und 63 erfolgt eine Polarisations- und/oder Intensitätsmodulation der durchgehende Materiewelle 7, wobei es sich bei den Bauelement 62 insbesondere um Feldlinsen und bei dem Bauelement 63 insbesondere um zeitlich- und/oder örtlichmodulierte Stern-Gerlach-Aparaturen und/oder um zeitlich- und/oder örtlichmodulierte E- und/oder B-Felder handelt, welche insbesondere mit nichtmodulierte E- und/oder B-Felder überlagert sind. Die gestreute Materiewelle 8 wird insbesondere über Feldlinsen 64 und/oder Stern-Gerlach-Aparaturen 65 auf die Oberfläche 57b abgebildet. Die Oberfläche 57b befindet sich insbesondere innerhalb des Bauelementes 50, welches über die Oberfläche 57b eine ortsaufgelöste und/oder oberflächenintegrierte Intensitätsmessung durchführt und insbesondere ein Teilchen-Licht-Wandler beinhaltet. Über die Bauelemente 64 und 65 erfolgt eine Polarisations- und/oder Intensitätsmodulation der gestreuten Materiewelle 8, wobei es sich bei den Bauelement 64 insbesondere um Feldlinsen und bei dem Bauelement 65 insbesondere um zeitlich- und/oder örtlichmodulierte Stern-Gerlach-Aparaturen und/oder um zeitlich- und/oder örtlichmodulierte E- und/oder B-Felder handelt, welche insbesondere mit nichtmodulierte E- und/oder B-Felder überlagert sind.


Anspruch[de]
Messanordnung, insbesondere zur Bestimmung der Dichte der Größenverteilung, der dielektrischen, absorbierenden und optischen Materialeigenschaften von Streukörpern in gasförmigen und flüssigen Medien insbesondere der Bestimmung des Partikel und Aerosolanteil in einem Streukörpergemisch, bei der elektromagnetische Wellen und/oder Materiewellen eine Prozesskammer (5) zur Messwertaufnahme durchlaufen, wobei sich die Wellen aus in die Prozesskammer (5) eingekoppelten Wellen (6) und durch die Prozesskammer (5) durchgehenden Wellen (7) und in der Prozesskammer (5) gestreuten Wellen (8) zusammensetzt, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozesskammer (5) eine Einkopplungs- (1) und wenigstens eine Messstation (3) oder wenigstens eine Streustation (4) aufweist, wobei die Einkopplungsstation (1) mit Bauelementen zur Einkopplung und zur frei wählbaren und eindeutigen Festlegung des Polarisationszustandes und der Intensität der eingekoppelten Wellen (6) in die Prozesskammer (5) ausgestattet ist, und die Messstation (3), in welche die durchgehenden Wellen (7) gelangen, Bauelemente zur Abbildung der durchgelassenen Welle (7) auf die Oberfläche (57a) und Bauelemente zur ortsaufgelöste Intensitätsmessung über die Oberflächen (57a) beinhaltet und Bauelemente und/oder Verfahren vorgesehen sind die auftreffende Intensität über die Oberfläche (57a) zu integrieren und/oder zu mitteln und zugleich, vor der Abbildung der durchgehenden Wellen (7) auf die Oberfläche (57a), mit Vorrichtungen und/oder Bauelementen ausgestattet ist, welche, vor dem Auftreffen der durchgehenden Welle (7) auf die Oberfläche (57a), zur eindeutigen und frei wählbaren Festlegung und/oder insbesondere zur harmonischen Variation des Polarisationszustandes und/oder zur raumintegrierten Intensitätsmessung und/oder zur Intensitätsmodulation und/oder zur Intensitätsmodulationsmessung und/oder zur Polarisationsfestlegung und/oder zur Polarisationsmodulation und/oder zur Polarisationsmodulationsmessung und/oder zur Modulationskompensation und/oder zur Analyse der Polarisationszustände und Polarisations- und Depolarisationsgrade der durchgehenden Welle (7) vorgesehen sind, und die Streustation (4), in welche die gestreuten Wellen (8) gelangen, Bauelemente zur Abbildung der gestreuten Wellen (8) auf die Oberfläche (57b) und Bauelemente zur ortsaufgelöste Intensitätsmessung über die Oberflächen (57b) beinhaltet und Bauelemente und/oder Verfahren vorgesehen sind die auftreffende Intensität über die Oberfläche (57b) zu integrieren und/oder zu mitteln, und zugleich, vor der Abbildung der gestreuten elektromagnetischen Wellen (8) auf die Oberfläche (57b), mit Vorrichtungen und/oder Bauelementen ausgestattet ist, welche, vor dem Auftreffen der gestreuten Welle (8) auf die Oberfläche (57b), zur eindeutigen und frei wählbaren Festlegung und/oder insbesondere zur harmonischen Variation des Polarisationszustandes und/oder zur raumintegrierten Intensitätsmessung und/oder zur Intensitätsmodulation und/oder zur Intensitätsmodulationsmessung und/oder zur Polarisationsfestlegung und/oder zur Polarisationsmodulation und/oder zur Polarisationsmodulationsmessung und/oder zur Modulationskompensation und/oder zur Analyse der Polarisationszustände und Polarisations- und Depolarisationsgrade der gestreuten Welle (8) vorgesehen sind. Messanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Messanordnung aus der Einkopplungs- (1), Streu- (4) und Messstation (3) zusammensetzt und insbesondere bei einer gemeinsamen Verwendung der Streu- (4) und Messstation (3) einer der beiden Stationen (3, 4) eine ortsaufgelöste Intensitätsmessung durchführen, während die andere sich, bezüglich der Intensitätsmessung, ausschließlich auf eine räumlichintegrierte Intensitätsmessung beschränkt. Messanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozesskammer (5) zusätzlich eine an die Einkopplungsstation (1) sich anschließende Modulationsstation (2) aufweist, in welche die eingekoppelten Wellen (6) gelangen, wobei die Modulationsstation (2) mit Bauelementen zur Intensitätsmodulation und/oder Polarisationsmodulation und/oder Intensitätsmodulationsmessung und/oder zur frei wählbaren und eindeutigen Festlegung und freien Wählbarkeit des Polarisationszustandes und/oder der Intensität der Welle (6) versehen ist. Messanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der eingekoppelten Welle (6), der durchgehenden Welle (7) und der gestreuten Welle (8) um elektromagnetische Wellen und/oder um insbesondere transversale Materiewellen handelt. Messanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die eingekoppelten Welle (6), die durchgehenden Welle (7) und die gestreuten Welle (8) mehrere Wellenlängen und/oder mehrer Polarisationszustände aufweist und es sich insbesondere um eine elektromagnetische Wellen und/oder um insbesondere Weißlicht und/oder um Röntgenstrahlung und/oder um Mikrowellen und/oder um insbesondere transversale Materiewellen handelt. Messanordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die räumliche Orientierung und/oder die räumliche Position und/oder die gegenseitige räumliche Struktur und/oder die Bewegung der Streukörper in der Prozesskammer (5) festgelegt und/oder verändert und/oder insbesondere harmonisch variiert bzw. moduliert werden kann. Messanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die räumliche Orientierung und/oder die räumliche Position und/oder die gegenseitige räumliche Struktur und/oder die Bewegung der Streukörper in der Prozesskammer (5) durch elektrische und/oder magnetische Felder erfolgt, welche insbesondere in ihrer Richtung und/oder Feldstärke und/oder Position festgelegt und/oder insbesondere moduliert werden können und/oder durch eine direkte Beeinflussung des Medium erfolgt, welches die Streukörper umgibt. Messanordnung nach Anspruch 1 bis 3 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Intensitätsmodulationsbauelemente und/oder die Polarisationsmodulationsbauelemente und/oder die Intensitätsmodulationsmessbauelemente und/oder die Bauelemente zur Analyse von Polarisationszuständen und/oder des Polarisations- und Depolarisationsgrades in der Modulations- (2), Mess- (3) und Streustation (4) und und/oder die elektrischen und/oder magnetische Felder zur Beeinflussung der räumlichen Orientierung und/oder der Position und/oder der gegenseitigen Struktur und/oder der Bewegung der Streukörper in der Prozesskammer (5) ganzzahlige vielfache Modulationsfrequenzen aufweisen. Messanordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einkopplungs- (1), Modulations- (2), Mess- (3) und Streustation (4) an der Prozesskammer (5) angeflanscht sind. Messanordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozesskammer (5) mehr als eine Streustation (4) aufweist. Messanordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einkopplungs- (1), Modulations- (2), Mess- (3) und Streustation (4) Behälter sind. Messanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Intensitätsmessbauelement in der Einkopplungsstation (1) in Form von Photodioden vorliegt. Messanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Intensitätsmessbauelemente in der Messstation (3) und/oder der Streustation (4) in Form von Photodioden, Photomultipiere, Avalanche-Photodioden, CCD-Kameras und/oder CMOS-Kameras vorliegen und insbesondere bei der Verwendung von Materiewellen ein Teilchen-Licht-Wandler und/oder ein photographischen Filmen und/oder ein Fluoresenz-Bildschirm vorgesehen ist. Messanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einkopplungsstation (1) zur eindeutigen und frei wählbaren Festlegung der Intensität und des Polarisationszustandes der Welle (6) mit Polarisatoren (16, 20) und Verzögerungsplatten (15) und/oder mit Feldlinsen und/oder mit einer Stern-Gerlach-Apparattur versehen ist und/oder die Intensität und der Polarisationszustand mittels elektrische- und/oder magnetische Felder eindeutig und frei wählbar festgelegt wird. Messanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Intensitätsmodulationsbauelemente in der Modulationsstation (2), in Form von elektrooptischen-, akustooptischen- und/oder magnetooptischen und/oder Bauelementen mit rotierenden Polarisatoren und/oder rotierenden Verzögerungsplatten (23) vorliegen, wobei die Bauelemente insbesondere mit ruhenden Polarisatoren und/oder ruhenden Verzögerungsplatten kombiniert sind und/oder Bauelemente in Form von modulierten Feldlinsen und/oder einer modulierten einer Stern-Gerlach-Apparattur und/oder modulierten und nichtmodulierten elektrischen- und/oder magnetischen Feldern vorliegen. Messanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Polarisationsmodulationsbauelemente in der Modulationsstation (2) in Form von elektrooptischen, akustooptischen und/oder magnetooptischen Bauelementen (28) und/oder rotierenden Verzögerungsplatten (29) und/oder in Form von modulierten Feldlinsen und/oder einer modulierten einer Stern-Gerlach-Apparattur und/oder modulierten und nichtmodulierten elektrischen- und/oder magnetischen Feldern vorliegen, wobei insbesondere die Modulation der elektrooptischen-, akustooptischen-, und/oder magnetooptischen Bauelementen (28) unabhängig von den rotierenden optischen Bauelementen, insbesondere Verzögerungsplatten (29) erfolgt. Messanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Intensitätsmodulationsbauelemente und/oder Polarisatinsmodulationsbauelemente in der Messstation (3) in Gestalt von elektrooptischen-, akustooptischen- und magnetooptischen Bauelementen (35), vorliegen und/oder rotierende und/oder ruhenden Verzögerungsplatten (36), welche insbesondere mit rotierende und/oder ruhenden Polarisatoren (37) kombiniert sind, enthalten und/oder Bauelemente (4044) zur Kompensation der Modulation, welche von der Modulationsstation (2) bewirkt werden, beinhalten und/oder Bauelemente in Form von modulierten Feldlinsen und/oder einer modulierten einer Stern-Gerlach-Apparattur und/oder modulierten und nichtmodulierten elektrischen- und/oder magnetischen Feldern vorliegen. Messanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Intensitätsmodulationsbauelemente und/oder Polarisationsmodulatinsbauelemente in der Streustation (4) in Gestalt von elektrooptischen-, akustooptischen- und magnetooptischen Bauelementen (47), vorliegen und/oder rotierende und/oder ruhenden Verzögerungsplatten (48), welche insbesondere mit rotierende und/oder ruhenden Polarisatoren (49) kombiniert sind, enthalten und/oder Bauelemente in Form von modulierten Feldlinsen und/oder einer modulierten einer Stern-Gerlach-Apparattur und/oder modulierten und nichtmodulierten elektrischen- und/oder magnetischen Feldern vorliegen. Messanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Messanordnung Mittel aufweist, die eine Auswertung von ermittelten Messdaten auf der Grundlage eines kombinierten Intensitäts-, Interferenz-, Dispersions- und Polarisationsquotienten-Verfahren ermöglicht. Messanordnung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass ein Computerprogramm ein Mittel darstellt, eine Auswertung durchzuführen und darüber hinaus die Steuerung einer in der Messanordnung stattfindenden Messung vorzunehmen. Verfahren zur ortsaufgelösten und/oder oberflächenintegrierten Messung von elektromagnetischen Wellen und/oder Materiewellen, insbesondere zur Bestimmung der Dichte der Größenverteilung, der dielektrischen, absorbierenden und optischen Materialeigenschaften von Streukörpern in gasförmigen und flüssigen Medien insbesondere der Bestimmung des Partikel und Aerosolanteil in einem Streukörpergemisch, bei dem insbesondere Messsysteme zur ortsaufgelösten und/oder oberflächenintegrierten Intensitätsmessung von elektromagnetischen Wellen und/oder Materiewelle wie. z.B. CCD- und CMOS-Kameras oder Photomultiplere und/oder photographischen Filme und/oder Fluoresenz-Bildschirme, insbesondere bei Materiewellen in Kombination mit einem Teilchen-Licht-Wandler, mit elektrooptische-, akustootische- und/oder magnetooptische Bauelemente und/oder mit rotierenden und/oder nicht-rotierenden optischen Bauelementen, insbesondere mit Polarisatoren, Verzögerungsplatten und/oder Linsen und/oder mit modulierte und nicht-modulierte elektrische- und/oder magnetische Felder und/oder mit Feldlinsen und/oder mit zeitlich- und/oder ortsmodulierten E- und/oder B-Feldern, welche insbesondere mit nichtmodulierten E- und/oder B-Feldern überlagert sind und/oder mit Stern-Gerlach-Apparatturen in Verbindung gebracht werden und elektromagnetische Wellen und/oder Materiewellen in eine Prozesskammer eingekoppelt und in der Prozesskammer gestreut und durchgelassen werden, dadurch gekennzeichnet, dass während der Messung insbesondere eine Abbildung, eine Modulation und Nichtmodulation der Intensität und/oder der sich einstellenden Polarisationszustände der elektromagnetischen Wellen und/oder Materiewellen eingeleitet werden und eine Messwertaufnahme der ortsaufgelösten und/oder oberflächenintegrierten Intensität, der Intensitätsmodulation, der Polarisationsmodulation, der Polarisationsgrade, der Depolarisationsgrade und/oder der Polarisationszustände erfolgt. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterscheidung zwischen Intensitätsmodulation, Polarisationsmodulation, Positions- und/oder Orientierungsmodulation der Streukörper, Spinmodulation und/oder Feldmodulation und die Bestimmung des Polarisationszustandes und/oder des Polarisations- und Depolarisationsgrades und/oder des Spinzustandes in der Modulations-, Streu- und Messstation mittels Fourieranalyse vorgenommen wird. Verfahren nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Einkopplung- (1), Modulations- (2), Mess- (3) und Streustation (4) an die Prozesskammer (5) angeflanscht werden. Verfahren nach Anspruch 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Einkopplung- (1), Modulations- (2), Mess- (3) und Streustation (4) in Behälter eingesetzt werden. Verfahren nach Anspruch 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Messstation (3) und/oder eine Streustation (4) eingesetzt wird.






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