Bażi tal-Mikroskopija Ottika Near-field Bażi tal-Mikroskopija Ottika Near-field
The traditional optical microscope consists of optical lenses that can magnify an object up to thousands of times to observe the details. Due to the diffraction effect of light waves, an infinite increase in magnification is not possible because the obstacle of the diffraction limit of light waves will be encountered, and the resolution of the traditional optical microscope cannot be more than half of the wavelength of light. For example, with a wavelength of λ = 400nm of green light as a light source, can only distinguish between two objects that are 200nm apart. In practice λ>400nm, the resolution is somewhat lower. This is due to the fact that optical observation in general is made at a great distance from the object (>>λ).
Il-mikroskopija ottika tal-kamp qrib, ibbażata fuq il-prinċipju tal-istħarriġ u l-immaġini tal-kamp mhux tar-radjazzjoni, hija kapaċi tkisser il-limitu tad-diffrazzjoni li għalih huma soġġetti mikroskopji ottiċi ordinarji, u tippermetti li jsiru immaġni ottiċi nanoskala u studji spettroskopiċi fuq skala nanoskali f'livell ultra- riżoluzzjoni ottika għolja.
Mikroskopju ottiku fil-qrib jikkonsisti f'sonda, apparat ta 'trażmissjoni tas-sinjali, kontroll tal-iskannjar, proċessar tas-sinjali u sistema ta' feedback tas-sinjali. Prinċipju ta 'ġenerazzjoni u skoperta ta' kamp qrib: irradjazzjoni tad-dawl inċidentali mal-wiċċ tal-oġġett b'ħafna mikrostrutturi ċkejkna, dawn il-mikrostrutturi fir-rwol tal-kamp tad-dawl inċidentali, il-mewġ rifless li jirriżulta fih mewġa f'daqqa limitata għall-wiċċ tal-oġġett u propagazzjoni mewġ lejn id-distanza. Mewġ f'daqqa ġejjin mill-istrutturi fini fl-oġġett (oġġetti iżgħar mill-wavelength). Il-mewġa tal-propagazzjoni ġejja mill-istruttura mhux maħduma tal-oġġett (oġġetti akbar mill-wavelength) li ma fiha ebda informazzjoni dwar l-istruttura fina tal-oġġett. Jekk ċentru ta 'tifrix żgħir ħafna jintuża bħala nanodetector (eż. sonda), imqiegħed qrib biżżejjed tal-wiċċ ta' l-oġġett biex teċita l-mewġa mgħaġġla, u b'hekk jerġa' joħroġ id-dawl. Id-dawl prodott minn din l-eċitazzjoni fih ukoll mewġ rapidu li ma jinstabx u mewġ li jippropaga li jista 'jiġi propagat għal skoperti mill-bogħod, u dan il-proċess itemm is-sejbien tal-kamp qrib. It-tranżizzjoni bejn il-qasam rapidu u l-qasam tal-propagazzjoni hija lineari, u l-qasam tal-propagazzjoni jirrifletti b'mod preċiż il-bidliet fil-qasam moħbi. Jekk ċentru tat-tifrix jintuża biex tiskennja fuq il-wiċċ ta 'oġġett, tista' tinkiseb immaġni bidimensjonali. Skont il-prinċipju tar-reċiproċità, ir-rwoli tas-sors tad-dawl li jirradja u n-nano-detector jinqalbu ma 'xulxin, u l-kampjun jiġi irradjat b'sors ta' nano-dawl (kamp f'daqqa), u minħabba t-tifrix tal-kamp tal-irradjazzjoni mill-istruttura fina tal-oġġett, il-mewġa f'daqqa hija kkonvertita f'mewġa ta 'propagazzjoni li tista' tiġi skoperta mill-bogħod, u r-riżultat huwa eżattament l-istess.
Il-mikroskopija ottika tal-kamp qrib tikkonsisti fi skanjar punt b'punt u reġistrazzjoni punt b'punt minn sonda fuq il-wiċċ tal-kampjun segwit minn immaġni diġitali. Il-Figura 1 turi l-skema tal-immaġini ta 'mikroskopju ottiku ta' kamp qrib. Fil-figura, il-metodu ta 'approssimazzjoni oħxon xyz jista' jaġġusta d-distanza mis-sonda għall-kampjun bi preċiżjoni ta 'għexieren ta' nanometri; filwaqt li l-iskannjar xy u l-kontroll z jistgħu jintużaw b'eżattezza ta '1nm biex jikkontrollaw l-iskannjar tas-sonda u s-segwitu tad-direzzjoni z. Il-lejżer inċidentali, muri fil-figura, huwa introdott fis-sonda permezz ta 'fibra ottika, u l-istat ta' polarizzazzjoni tad-dawl inċidentali jista 'jinbidel skont ir-rekwiżiti. Meta l-laser inċident irradja l-kampjun, id-ditekter jista 'jiġbor separatament is-sinjali ta' trasmissjoni u riflessjoni modulati mill-kampjun u amplifikati mit-tubu fotomultiplikatur, u mbagħad direttament mill-konvertitur analogu għal diġitali permezz tal-akkwist tal-kompjuter jew permezz tas-sistema tal-ispettroskopija fis- l-ispettrometru biex tikseb l-informazzjoni spettrali. Il-kontroll tas-sistema, l-akkwist tad-dejta, il-wiri tal-immaġni u l-ipproċessar tad-dejta jitlestew mill-kompjuter. Mill-proċess ta 'l-immaġini ta' hawn fuq, wieħed jista 'jara li l-mikroskopju ottiku tal-kamp qrib jista' simultanjament jiġbor tliet tipi ta 'informazzjoni, jiġifieri, il-morfoloġija tal-wiċċ tal-kampjun, is-sinjal ottiku tal-kamp qrib u s-sinjal spettrali.
