Artimojo lauko optinė mikroskopija Principai ir taikymas
Artimojo lauko optinė mikroskopija (angliškas pavadinimas: SNOM) yra pagrįsta ne spinduliuotės lauko aptikimo ir vaizdavimo principu, gali peržengti įprasto optinio mikroskopo difrakcijos ribą, naudojant subbangos ilgio skalės zondą artimajame lauke. kelių nanometrų atstumu nuo mėginio paviršiaus nuskaitymo ir vaizdo gavimo technologijai, artimojo lauko stebėjimo diapazone, nuskaitant mėginį ir tuo pačiu norint gauti skiriamąją gebą, didesnę nei topografinio vaizdo difrakcijos riba ir optinis mikroskopo vaizdai.
Artimojo lauko optinė mikroskopija tinka nanoskalės optiniam vaizdavimui ir nanoskalės spektroskopiniams tyrimams esant itin didelei optinei raiškai. Įprastų optinių mikroskopų skiriamąją gebą veikia optinės difrakcijos riba, o skiriamoji geba neviršija tos bangos ilgio skalės. Skirtingai nuo įprastų optinių mikroskopų, artimojo lauko optiniai mikroskopai naudoja žemesnės bangos ilgio skalės zondus, kad gautų mažesnę skiriamąją gebą.
Artimojo lauko optinės mikroskopijos principas:
Naudojant lydytą arba korozijos pažeistą šviesolaidinį bangolaidį, pagamintą iš zondų, padengtų metaline plėvele išorėje, susidarė 15 nm iki 100 nm skersmens optinės diafragmos (optinės apertūros) galas. lauko optinis zondas, o vėliau gali būti naudojamas kaip tikslumo pjezoelektrinių keraminių medžiagų (pjezoelektrinės keramikos) poslinkio ir skenavimo aptikimas naudojant atominę jėgą Atominės jėgos mikroskopija (atominės jėgos mikroskopija, AFM), kad būtų galima tiksliai valdyti aukščio grįžtamąjį ryšį, artimojo lauko optinis zondas bus labai tikslus (vertikalus ir horizontalus mėginio paviršiaus kryptimi, erdvinė skiriamoji geba gali būti apie 0,1 nm ir 1 nm) valdymas mėginio paviršiuje nuo 1 nm iki 100 nm aukštyje, trimatis erdvinio grįžtamojo ryšio valdymas beveik Lauko skenavimas (nuskaitymas) ir turintis nano optinę apertūrą skaidulinio optinio zondo gali būti naudojamas optinei informacijai priimti arba perduoti, taip išgaunant realią trimačio artimojo lauko optinio vaizdo erdvę, nes atstumas tarp jo ir Mėginio paviršius yra daug mažesnis nei bendras šviesos bangos ilgis, išmatuota informacija yra visa artimojo lauko optinė informacija, be įprastos bendros tolimojo lauko optinės optinės ribos, kurią sudaro apsupto kadro optinės skiriamosios gebos riba.
Artimojo lauko optinio mikroskopo taikymas:
Artimojo lauko optinis mikroskopas peržengia tradicinę optinio apėjimo ribą, gali tiesiogiai naudoti šviesą nanomedžiagoms stebėti, nanoelementų mikrostruktūrai ir defektams analizuoti, o pastaraisiais metais buvo taikomas puslaidininkių lazerio komponentų analizei. Dėl didelės skiriamosios gebos jis gali būti naudojamas didelio tankio duomenų prieigai. Šiuo metu naudojant šią technologiją sėkmingai pagaminta virš 100 GB didelės raiškos artimojo lauko optinių diskų. Jis taip pat gali būti naudojamas artimojo lauko mikroskopinei biomolekulių ir baltymų fluorescencijos analizei.
Artimojo lauko optinio mikroskopo principas ir struktūra:
Apskritai optinio mikroskopo skiriamoji geba yra tik keli šimtai nanometrų stebint tolimajame lauke dėl šviesos bangos apskritimo apribojimo. Tačiau stebint artimajame lauke galima išvengti apvijų ir trukdžių, o apvijos apribojimus galima įveikti, kad skiriamoji geba padidėtų iki maždaug dešimčių nanometrų. Artimojo lauko optinio mikroskopo struktūroje kaip zondas naudojamas kūginis optinis pluoštas, kurio gale yra dešimčių nanometrų diafragma. Atstumas tarp zondo ir matuojamo objekto yra tiksliai kontroliuojamas artimojo lauko stebėjimo diapazone, o pjezoelektrinė keramika, kurią galima tiksliai nustatyti ir nuskaityti, naudojama trimačiam erdviniam artimojo lauko skenavimui kartu su didelio grįžtamojo ryšio valdymo sistema, kurią užtikrina atominės jėgos mikroskopas. Šviesolaidinis zondas priima arba perduoda optinius signalus, kad gautų 3D artimojo lauko optinį vaizdą.
