Near-field optikai mikroszkópia Alapelvek és alkalmazások
A közelmezős optikai mikroszkóp (angol nevén: SNOM) a nem sugárzási térérzékelés és képalkotás elvén alapul, áttörheti a közönséges optikai mikroszkóp diffrakciós határát, a szubhullámhosszú mérőszondát a közeli térben a minta felületétől néhány nanométeres távolságra a szkennelési és képalkotási technológiához, a közeli megfigyelési tartományban, a mintában történő szkenneléshez és ezzel egyidejűleg a topográfiai kép diffrakciós határánál nagyobb felbontás eléréséhez és optikai a mikroszkóp képei.
A közelmezős optikai mikroszkópia alkalmas nanoméretű optikai képalkotásra és nanoméretű spektroszkópiai vizsgálatokra ultra-nagy optikai felbontás mellett. A hagyományos optikai mikroszkópok felbontását az optikai diffrakciós határ befolyásolja, és a felbontás nem haladja meg ezt a hullámhossz-skálát. A hagyományos optikai mikroszkópokkal ellentétben a közeli látóterű optikai mikroszkópok szubhullámhossz-skálájú szondákat használnak a kisebb felbontások eléréséhez.
A közelmezős optikai mikroszkóp elve:
A szondákból készült, kívül fémfóliával bevont olvasztott vagy korrodált száloptikai hullámvezető alkalmazása a közeli nyílás optikai apertúrájának (optikai apertúrájának) 15 nm-től 100 nm-ig terjedő átmérőjű végét képezte. terepi optikai szonda, majd piezoelektromos kerámia anyagok (piezoelektromos kerámiák) precíziós eltolása és pásztázó detektálásaként használható az atomerővel Atomerő-mikroszkóp (atomerőmikroszkóp, AFM) a pontos magasság-visszacsatolás szabályozása érdekében, a közeli tér optikai szonda nagyon pontos lesz (a mintafelület irányában függőlegesen és vízszintesen a térbeli felbontás kb. 0,1 nm és 1 nm lehet) a mintafelületen 1 nm és 100 nm közötti magasságban történő vezérlés, háromdimenziós térbeli visszacsatolás vezérlése közel- Field Scanning (szkennelés), és nano optikai apertúrájú a száloptikai szonda optikai információ fogadására vagy továbbítására használható, így a háromdimenziós közeli optikai kép valós terét kapjuk, mivel a távolság a száloptikai szondától A minta felülete jóval kisebb, mint a fény általános hullámhossza, a mért információ mind közeli térbeli optikai információ, a körülvett felvétel optikai felbontásának határának szokásos közös távoli optikai optikai határa nélkül.
A közeli mező optikai mikroszkóp alkalmazása:
A közelmezős optikai mikroszkóp áttöri a hagyományos optikai bypass határt, közvetlenül felhasználhatja a fényt nanoanyagok megfigyelésére, a nanoelemek mikroszerkezetének és hibáinak elemzésére, és az elmúlt években félvezető lézerkomponensek elemzésére is alkalmazták. Nagy felbontása miatt nagy sűrűségű adathozzáférésre is használható. Jelenleg több mint 100 GB szuperfelbontású közeli látómezős optikai lemezt állítottak elő sikeresen ezzel a technológiával. Használható biomolekulák és fehérje fluoreszcencia közeli terepi mikroszkópos elemzésére is.
A közelmezős optikai mikroszkóp elve és felépítése:
Általánosságban elmondható, hogy az optikai mikroszkóp felbontása a fényhullám kerületének korlátai miatt távoli térben történő megfigyeléskor csak néhány száz nanométer. Közeli térben megfigyelve azonban a tekercselés és az interferencia elkerülhető, és a tekercselés korlátait leküzdve a felbontás körülbelül tíz nanométerre növelhető. A közeli látószögű optikai mikroszkóp felépítésében szondaként egy kúpos optikai szálat használnak, amelynek végén több tíz nanométeres apertúra van. A szonda és a mérendő tárgy közötti távolság a közeli megfigyelési tartományon belül pontosan szabályozott, a precízen pozícionálható és letapogatható piezoelektromos kerámia pedig a háromdimenziós térbeli közelmezős szkennelés elvégzésére szolgál a nagy visszacsatolású vezérlőrendszer, amelyet az atomerőmikroszkóp biztosít. A száloptikai szonda optikai jeleket vesz vagy továbbít, hogy 3D közeli optikai képet kapjon.
