Načela in aplikacije optične mikroskopije bližnjega polja
Optična mikroskopija bližnjega polja (angleško ime: SNOM) temelji na načelu zaznavanja polja brez sevanja in slikanja, lahko prebije mejo uklona običajnega optičnega mikroskopa, uporaba sonde lestvice pod valovno dolžino v bližnjem polju območje nekaj nanometrov stran od površine vzorca za tehnologijo skeniranja in slikanja, v območju opazovanja bližnjega polja, skeniranje v vzorcu in hkrati za pridobitev ločljivosti, ki je višja od meje uklona topografske slike in optičnega slike mikroskopa.
Optična mikroskopija bližnjega polja je primerna za optično slikanje v nanometru in spektroskopske študije v nanometru pri ultra visoki optični ločljivosti. Na ločljivost običajnih optičnih mikroskopov vpliva meja optične difrakcije in ločljivost ne presega te lestvice valovnih dolžin. Za razliko od običajnih optičnih mikroskopov optični mikroskopi bližnjega polja uporabljajo sonde na skali pod valovno dolžino za doseganje manjših ločljivosti.
Princip optične mikroskopije bližnjega polja:
Uporaba zlitega ali korodiranega optičnega valovoda iz sond, prevlečenih s kovinskim filmom na zunanji strani, je oblikovala konec velikosti premera od 15 nm do 1 0 0 nm optične odprtine (optične odprtine) bližnjega poljska optična sonda, nato pa se lahko uporablja kot natančno odkrivanje premikanja in skeniranja piezoelektričnih keramičnih materialov (piezoelektrična keramika) z atomsko silo Mikroskopija na atomsko silo (atomska sila mikroskopija, AFM) za zagotavljanje natančnega povratnega nadzora višine, optičnega bližnjega polja sonda bo zelo natančna (navpično in vodoravno v smeri površine vzorca, prostorska ločljivost je lahko približno 0,1 nm in 1 nm) nadzor na površini vzorca na višini od 1 nm do 100 nm, tridimenzionalni prostorski povratni nadzor skoraj Skeniranje polja (skeniranje) in ima nano optično zaslonko sonde iz optičnih vlaken se lahko uporablja za sprejemanje ali oddajanje optičnih informacij, s čimer se pridobi pravi prostor tridimenzionalne optične slike bližnjega polja, ker je razdalja med njim in površina vzorca je veliko manjša od splošne valovne dolžine svetlobe, vse izmerjene informacije so optične informacije bližnjega polja, brez običajne skupne optične meje daljnega polja meje optične ločljivosti obkroženega posnetka.
Uporaba optičnega mikroskopa bližnjega polja:
Optični mikroskop bližnjega polja prebija tradicionalno mejo optičnega obvoda, lahko neposredno uporablja svetlobo za opazovanje nanomaterialov, analizo mikrostrukture in napak nanoelementov, v zadnjih letih pa se uporablja za analizo polprevodniških laserskih komponent. Zaradi visoke ločljivosti se lahko uporablja za dostop do podatkov visoke gostote. Trenutno je bilo s to tehnologijo uspešno izdelanih več kot 100 GB optičnih diskov bližnjega polja velike ločljivosti. Uporablja se lahko tudi za mikroskopsko analizo bližnjega polja biomolekul in fluorescence beljakovin.
Načelo in struktura optičnega mikroskopa bližnjega polja:
Na splošno je ločljivost optičnega mikroskopa le nekaj sto nanometrov pri opazovanju v daljnem polju zaradi omejitve obsega svetlobnega vala. Vendar pa se je pri opazovanju v bližnjem polju mogoče izogniti navijanju in motnjam ter premagati omejitev navitja in povečati ločljivost na približno desetine nanometrov. V strukturi optičnega mikroskopa bližnjega polja se kot sonda uporablja zoženo optično vlakno z odprtino desetine nanometrov na koncu. Razdalja med sondo in predmetom, ki ga je treba meriti, je natančno nadzorovana znotraj območja opazovanja bližnjega polja, piezoelektrična keramika, ki jo je mogoče natančno pozicionirati in skenirati, pa se uporablja za izvajanje tridimenzionalnega prostorskega skeniranja bližnjega polja v povezavi z nadzorni sistem z visoko povratno zvezo, ki ga zagotavlja mikroskop na atomsko silo. Sonda iz optičnih vlaken sprejema ali oddaja optične signale za pridobitev 3D optične slike bližnjega polja.
