Mi a különbség az optikai mikroszkóp és a távoli mikroszkóp között?
Mi az a Near Field Optikai Mikroszkópia?
Az 1980-as évektől, a tudomány és a technika kis léptékű és kis dimenziós terekké való fejlődésével, valamint a pásztázó szondás mikroszkópos technológia fejlődésével egy új interdiszciplináris tantárgy - a közelmezős optika - jelent meg az optika területén. A közelmezős optika forradalmasította a hagyományos optikai felbontási határt. Az új típusú közeli látószögű optikai mikroszkóp (NSOM – Near-field Scanning Optical Microscope, vagy SNOM) megjelenése az emberek látóterét a beeső fény hullámhosszának feléről a hullámhossz néhány tizedére bővítette, azaz nanométeres skála. A közelmezős optikai mikroszkópiában a hagyományos optikai műszerek lencséit apró, a fény hullámhosszánál jóval kisebb csúcsnyílású optikai szondák helyettesítik.
Synge már 1928-ban azt javasolta, hogy miután a beeső fényt egy 10 nm-es apertúrájú kis lyukon keresztül egy 10 nm távolságú mintára besugározzák, 10 nm-es lépésmérettel szkenneljük és összegyűjtjük a mikroterület optikai jelét, lehetséges. szuper nagy felbontás eléréséhez. Ebben az intuitív leírásban a Synge egyértelműen megjósolta a modern közeli terepi optikai mikroszkópia főbb jellemzőit.
1970-ben Ash és Nicholls a közelmező fogalmát alkalmazta a kétdimenziós képalkotás megvalósítására K/60 felbontású mikrohullámú sávban (K=3cm). 1983-ban a BM Zürich Research Center sikeresen készített nanoméretű fénylyukakat egy fémbevonatú kvarckristály csúcsán. A K/20-as ultranagy optikai felbontású képeket a szonda és a minta közötti távolság visszacsatolásaként alagútárammal kapjuk. Az AT&T Bell Laboratories lendületet adott a közeli optika szélesebb körű figyelmének felkeltésére. 1991-ben Betzig et al. optikai szálat használt nagy fényáramú kúpos optikai lyuk készítésére, és egy fémfilmet helyeztek az oldalára, párosulva egy egyedülálló nyíróerő-szonda-mintatávolság-beállítási módszerrel, amely nemcsak növelte az átvitt fotonfluxust. Ugyanakkor stabil és megbízható vezérlési módszert biztosít, amely a közelmezős optikai mikroszkópia nagy felbontású optikai megfigyelését váltotta ki különböző területeken, mint például a biológia, a kémia, a magneto-optikai tartományok és a nagy sűrűségű információtároló eszközök, és kvantumeszközök. tanulmánysorozat. Az úgynevezett közelmezős optika a távoli térbeli optikához viszonyítva. A hagyományos optikai elméletek, mint például a geometriai optika és a fizikai optika általában csak a fénymezők eloszlását vizsgálják fényforrásoktól vagy tárgyaktól távol, és általában távoli optikának nevezik őket. A távoli optikában elvileg létezik egy távoli diffrakciós korlát, amely korlátozza a minimális felbontásméretet és a minimális jelméretet, ha a távoli optika elvét mikroszkópiára és más optikai alkalmazásokra használják. A közelmezős optika ezzel szemben a fényterek eloszlását vizsgálja egy fényforrásból vagy tárgyból származó hullámhossz-tartományon belül. A közeli optikai kutatások területén a távoli diffrakciós határ áttörik, és a felbontási korlátra már nem vonatkoznak elvi korlátozások, és végtelenül kicsi is lehet, így a mikroszkópos képalkotás és más optikai képalkotás optikai felbontása Az alkalmazások a közeli látószögű optika elve alapján fejleszthetők. Mérték.
A közelmezős optikai technológián alapuló optikai felbontás elérheti a nanométeres szintet, áttörve a hagyományos optika felbontási diffrakciós határát, amely hatékony műveleteket, mérési módszereket és műszerrendszereket biztosít a tudományos kutatás számos területén, különös tekintettel a nanotechnológia fejlesztésére. Jelenleg a fizika, a biológia, a kémia és az anyagtudomány területén alkalmazzák a közelmezős pásztázó optikai mikroszkópokat és az evanscent térdetektáláson alapuló közeli spektrométereket, amelyek alkalmazási köre folyamatosan bővül; míg más, közelmezős optikán alapuló alkalmazások, mint például a nano-litográfia és az ultra-nagy sűrűségű közeli optikai tárolók, a nano-optikai komponensek, a nanoméretű részecskék befogása és manipulálása stb., szintén felkeltették a figyelmet sok tudós.
Eltekintve attól, hogy mindkettőt mikroszkópnak hívják, nincs sok hasonlóság.
Először is a legnagyobb különbség az, hogy más a felbontás. A távoli mikroszkópnak, vagyis a hagyományos optikai mikroszkópnak a diffrakciós határ szab határt. Nehéz tisztán látni a fény hullámhosszánál kisebb területeken; míg a közeli mikroszkóppal tiszta képalkotás érhető el.
Másodszor, az elv más. A távoli mikroszkóp a fény visszaverődését és törését stb. használja, és használhatja a lencsék kombinációját; míg a közeli mezőben szondára van szükség, és az evanszcens mező és az átviteli mező összekapcsolását és átalakítását használják a fény igazítására. jelszerzés.
Továbbá a műszer bonyolultsága, költsége stb., a kettő nem ugyanaz.
