Microscopia optică în câmp apropiat Principii și aplicații
Microscopia optică în câmp apropiat (denumire în engleză: SNOM) se bazează pe principiul detectării și imagistică a câmpului fără radiații, poate depăși limita de difracție a microscopului optic obișnuit, utilizarea sondei la scară sub-lungimi de undă în câmpul apropiat distanță de câțiva nanometri de suprafața probei pentru tehnologia de scanare și imagistică, în domeniul de observare în câmp apropiat, scanare în eșantion și, în același timp, pentru a obține o rezoluție mai mare decât limita de difracție a imaginii topografice și optice. imagini ale microscopului.
Microscopia optică în câmp apropiat este potrivită pentru imagistica optică la scară nanometrică și studii spectroscopice la scară nanometrică la rezoluție optică ultra-înaltă. Rezoluția microscoapelor optice convenționale este afectată de limita de difracție optică, iar rezoluția nu depășește scala de lungimi de undă. Spre deosebire de microscoapele optice convenționale, microscoapele optice de câmp apropiat utilizează sonde la scară sub-lungimi de undă pentru a obține rezoluții mai mici.
Principiul microscopiei optice în câmp apropiat:
Utilizarea unui ghid de undă din fibră optică topită sau corodata, realizat din sonde, acoperite cu o peliculă metalică pe exterior, a format capătul dimensiunii diametrului de 15 nm până la 100nm a deschiderii optice (apertura optică) a diafragmei de aproape. sondă optică de câmp, și apoi poate fi utilizată ca o deplasare de precizie și detectie de scanare a materialelor ceramice piezoelectrice (ceramica piezoelectrică) cu forța atomică Microscopia cu forță atomică (microscopie cu forță atomică, AFM) pentru a oferi un control precis al feedback-ului înălțimii, optic în câmp apropiat sonda va fi foarte precisă (verticală și orizontală în direcția suprafeței eșantionului, rezoluția spațială poate fi de aproximativ 0,1 nm și 1 nm) control pe suprafața eșantionului pe înălțimea de 1 nm până la 100 nm, control de feedback spațial tridimensional de aproape- Scanarea câmpului (scanarea), și are o deschidere nanooptică a sondei cu fibră optică poate fi folosită pentru a primi sau transmite informații optice, obținându-se astfel un spațiu real al imaginii tridimensionale în câmp apropiat, deoarece distanța dintre aceasta și suprafața eșantionului este mult mai mică decât lungimea de undă generală a luminii, informațiile măsurate sunt toate informațiile optice în câmp apropiat, fără limita obișnuită obișnuită a limitei de rezoluție optică a fotografiei înconjurate.
Aplicarea microscopului optic de câmp apropiat:
Microscopul optic în câmp apropiat depășește limita tradițională de bypass optic, poate folosi direct lumina pentru a observa nanomaterialele, analiza microstructura și defectele nanoelementelor și, în ultimii ani, a fost aplicat pentru a analiza componentele laser semiconductoare. Datorită rezoluției sale ridicate, poate fi utilizat pentru acces la date de mare densitate. În prezent, peste 100 GB de discuri optice în câmp apropiat de super-rezoluție au fost produse cu succes folosind această tehnologie. Poate fi folosit și pentru analiza microscopică în câmp apropiat a biomoleculelor și a fluorescenței proteinelor.
Principiul și structura microscopului optic în câmp apropiat:
În general, rezoluția unui microscop optic este de doar câteva sute de nanometri atunci când se observă în câmp îndepărtat din cauza limitării circumferinței undei luminoase. Cu toate acestea, atunci când sunt observate în câmpul apropiat, înfășurarea și interferența pot fi evitate, iar limitarea înfășurării poate fi depășită pentru a crește rezoluția la aproximativ zeci de nanometri. În structura unui microscop optic în câmp apropiat, o fibră optică conică cu o deschidere de zeci de nanometri la capăt este utilizată ca sondă. Distanța dintre sondă și obiectul de măsurat este controlată cu precizie în domeniul de observare în câmp apropiat, iar ceramica piezoelectrică care poate fi poziționată și scanată cu precizie este utilizată pentru a efectua scanarea spațială tridimensională în câmp apropiat împreună cu sistem de control cu feedback ridicat oferit de microscopul cu forță atomică. Sonda cu fibră optică primește sau transmite semnale optice pentru a obține o imagine optică 3D în câmp apropiat.
