Skenuojančios artimojo lauko optinės mikroskopijos apžvalga ir pritaikymai
Kadangi artimojo lauko optinė mikroskopija gali įveikti tradicinių optinių mikroskopų trūkumus, tokius kaip maža skiriamoji geba ir biologinių mėginių pažeidimai, naudojant skenuojančius elektroninius mikroskopus ir skenuojančius tunelinius mikroskopus, ji tapo vis plačiau naudojama, ypač biomedicinoje, nanomedžiagų ir mikroelektronikos srityse. studijų sritys.
Skenuojanti artimojo lauko optinė mikroskopija (SNIM) yra SNOM šaka ir SNOM technologijos taikymas infraraudonųjų spindulių lauke. Norint gauti didelės raiškos informaciją, padėties nustatymui, nuskaitymui ir artimojo lauko aptikimui naudojami mikrozondai yra labai svarbios SNIM dalys. Yra daug mikrozondų formų, kurios apytiksliai skirstomos į dvi kategorijas: mažų skylučių zondus ir ne skylutes, o mažų skylučių zondai dažnai yra šviesolaidiniai zondai. Kai atstumas tarp optinio pluošto zondo ir matuojamo mėginio yra pastovus, šviesolaidžio zondo šviesą praleidžiančios angos dydis ir antgalio kūgio kampo forma lemia SNIM skiriamąją gebą, jautrumą ir perdavimo efektyvumą. Tačiau SNIM ir mikrozondams infraraudonųjų spindulių šviesolaidžius pagaminti yra sunkiau. Viena vertus, palyginti su optinių skaidulų zondų paruošimu matomos šviesos juostoje, yra per mažai optinių skaidulų tipų, tinkamų vidutinei infraraudonųjų spindulių juostai (2,5–25 mm); kita vertus, esami infraraudonųjų spindulių optiniai pluoštai yra santykinai trapūs, jų plastiškumas ir lankstumas yra prastas. O cheminės savybės nėra idealios. Siekiant sumažinti šviesos slopinimą, sunku pagaminti aukštos kokybės infraraudonųjų šviesolaidžių zondus.
Kai kurios užsienio institucijos, tiriančios SNIM, zonduose panaudojo kitų formų optinius zondus, tokius kaip Kawata ir kitų Japonijoje sukurtas sferinės prizmės zondas, Fischerio ir kitų Vokietijoje sukurtas tetraedrinis zondas, o pastaruoju metu KNOLL ir kiti, naudojantys puslaidininkius ( pvz., neakytas sklaidos zondas iš silicio) polimerų ir kt. Minėtas mikrozondo sprendimas mums yra neįmanomas, nes reikalauja aukšto lygio gamybos technologijos ir reikalauja specializuotos įrangos. Ir kadangi mūsų SNIM dizainas pasirinko atspindžio režimą, galiausiai priėmėme optinio pluošto zondo sprendimą. .
Mikrozondo kūrimo procese reikia atsižvelgti į du aspektus: viena vertus, optinio zondo šviesą praleidžianti apertūra turi būti kuo mažesnė; kita vertus, šviesos srautas per šviesą praleidžiančią angą turi būti kuo mažesnis. didelis, kad būtų pasiektas didelis signalo ir triukšmo santykis. Šviesolaidinių zondų atveju, kuo mažesnis adatos skersmuo, tuo didesnė skiriamoji geba, tačiau šviesos pralaidumas bus mažesnis. Tuo pačiu metu reikalaujama, kad zondo kūgio galas būtų kuo trumpesnis, nes kuo ilgesnis kūgio galas, tuo toliau šviesa sklis per bangolaidį, mažesnį nei jo bangos ilgis, todėl šviesos slopinimas bus didesnis. . Todėl šviesolaidinių zondų gamybos tikslas yra gauti mažo adatos smaigalį ir trumpą smailėjantį antgalį.
