Fejn huma l-vantaġġi tal-mikroskopju ottiku tal-kamp qrib u tal-mikroskopju tal-kamp imbiegħed?
X'inhu Near Field Optical Microscopy?
Sa mis-snin tmenin, bl-avvanz tax-xjenza u t-teknoloġija għal spazji fuq skala żgħira u ta 'dimensjoni baxxa u l-iżvilupp tat-teknoloġija tal-mikroskopija tas-sonda tal-iskannjar, ħareġ suġġett interdixxiplinarju ġdid - ottika qrib il-kamp - fil-qasam tal-ottika. L-ottika tal-kamp qrib irrevoluzzjonat il-limitu tar-riżoluzzjoni ottika tradizzjonali. It-tfaċċar ta 'tip ġdid ta' mikroskopju ottiku fil-qrib (NSOM—Near-field Scanning Optical Microscope, jew SNOM) espandiet il-kamp viżiv tan-nies minn nofs il-wavelength tad-dawl inċidentali għal ftit minn għaxra tal-wavelength, jiġifieri, il- skala nanometru. Fil-mikroskopija ottika tal-kamp qrib, il-lentijiet fi strumenti ottiċi konvenzjonali huma sostitwiti minn sondi ottiċi ċkejkna b'aperturi tal-ponta ħafna iżgħar mill-wavelength tad-dawl.
Sa mill-1928, Synge ippropona li wara li irradja dawl inċidentali minn toqba żgħira b'apertura ta '10nm għal kampjun b'distanza ta' 10nm, skanjar b'daqs ta 'pass ta' 10nm u jiġbor is-sinjal ottiku taż-żona mikro, huwa possibbli biex tikseb riżoluzzjoni super għolja. F'din id-deskrizzjoni intuwittiva, Synge bassret b'mod ċar il-karatteristiċi ewlenin tal-mikroskopija ottika moderna tal-kamp qrib.
Fl-1970, Ash u Nicholls applikaw il-kunċett ta 'kamp qrib biex jirrealizzaw immaġini bidimensjonali b'riżoluzzjoni ta' K/60 fil-medda microwave (K=3cm). Fl-1983, iċ-Ċentru ta 'Riċerka BM Zurich iffabbrika b'suċċess toqob tad-dawl nanoskala fuq il-ponta ta' kristall tal-kwarz miksi bil-metall. Immaġini b'riżoluzzjoni ottika ultra-għolja f'K/20 jinkisbu bl-użu tal-kurrent tal-mini bħala feedback għad-distanza bejn is-sonda u l-kampjun. L-impetu biex jinġiebu l-ottika tal-kamp qrib għal attenzjoni usa’ ġie minn AT&T Bell Laboratories. Fl-1991, Betzig et al. uża fibra ottika biex tagħmel toqba ottika għax-xejn b'fluss ta 'dawl għoli, u ddepożitat film tal-metall fuq il-ġenb, flimkien ma' metodu ta 'aġġustament ta' spazjar ta 'sonda-kampjun ta' shear force uniku, li mhux biss żied il-fluss tal-fotoni trażmess. Fl-istess ħin, jipprovdi metodu ta 'kontroll stabbli u affidabbli, li wassal għal osservazzjoni ottika ta' riżoluzzjoni għolja ta 'mikroskopija ottika ta' kamp qrib f'oqsma differenti bħall-bijoloġija, il-kimika, oqsma manjeto-ottiċi u tagħmir ta 'ħażna ta' informazzjoni ta 'densità għolja, u apparat quantum. sensiela ta’ studji. L-hekk imsejħa ottika tal-kamp qrib hija relattiva għall-ottika tal-kamp imbiegħed. It-teoriji ottiċi tradizzjonali, bħall-ottika ġeometrika u l-ottika fiżika, normalment jisstudjaw biss id-distribuzzjoni ta 'kampijiet tad-dawl 'il bogħod minn sorsi jew oġġetti tad-dawl, u ġeneralment jissejħu ottiċi ta' kamp imbiegħed. Fil-prinċipju, hemm limitu ta 'diffrazzjoni tal-kamp imbiegħed fl-ottika tal-kamp imbiegħed, li jillimita d-daqs minimu tar-riżoluzzjoni u d-daqs minimu tal-marka meta jintuża l-prinċipju tal-ottika tal-kamp imbiegħed għall-mikroskopija u applikazzjonijiet ottiċi oħra. L-ottika tal-kamp qrib, min-naħa l-oħra, tistudja d-distribuzzjoni tal-kampijiet tad-dawl f'medda ta 'wavelength minn sors tad-dawl jew oġġett. Fil-qasam tar-riċerka tal-ottika qrib il-kamp, il-limitu tad-diffrazzjoni tal-kamp imbiegħed jinkiser, u l-limitu tar-riżoluzzjoni m'għadux soġġett għal xi restrizzjoni fil-prinċipju, u jista 'jkun infinitament żgħir, sabiex ir-riżoluzzjoni ottika ta' immaġini mikroskopiċi u ottiċi oħra applikazzjonijiet jistgħu jittejbu bbażati fuq il-prinċipju ta ' l-ottika tal-kamp qrib. Rata.
Ir-riżoluzzjoni ottika bbażata fuq teknoloġija ottika qrib il-kamp tista 'tilħaq il-livell tan-nanometru, u tkisser il-limitu ta' diffrazzjoni tar-riżoluzzjoni tal-ottika tradizzjonali, li se tipprovdi operazzjonijiet qawwija, metodi ta 'kejl u sistemi ta' strumenti għal ħafna oqsma ta 'riċerka xjentifika, speċjalment l-iżvilupp tan-nanoteknoloġija . Fil-preżent, mikroskopji ottiċi tal-iskannjar tal-kamp qrib u spettrometri tal-kamp qrib ibbażati fuq l-iskoperta tal-kamp evanexxenti ġew applikati fl-oqsma tal-fiżika, il-bijoloġija, il-kimika u x-xjenza tal-materjal, u l-ambitu tal-applikazzjoni qed jespandi b'mod kostanti; filwaqt li applikazzjonijiet oħra bbażati fuq ottika qrib il-kamp, Bħan-nano-litografija u ħażna ottika qrib il-kamp ta 'densità ultra-għolja, komponenti nano-ottiċi, qbid u manipulazzjoni ta' partiċelli fuq skala nano, eċċ., ġibdu wkoll l-attenzjoni ta ' ħafna xjentisti.
Apparti l-fatt li t-tnejn jissejħu mikroskopji, m'hemmx ħafna xebh.
L-ewwelnett, l-akbar differenza hija li r-riżoluzzjoni hija differenti. Il-mikroskopju tal-kamp imbiegħed, jiġifieri, il-mikroskopju ottiku tradizzjonali, huwa limitat mil-limitu tad-diffrazzjoni. Huwa diffiċli li tixbiha b'mod ċar f'reġjuni iżgħar mill-wavelength tad-dawl; filwaqt li l-mikroskopju tal-kamp qrib jista 'jikseb immaġini ċari.
It-tieni nett, il-prinċipju huwa differenti. Il-mikroskopju tal-kamp imbiegħed juża r-riflessjoni u r-rifrazzjoni tad-dawl, eċċ., U jista 'juża l-kombinazzjoni ta' lentijiet; filwaqt li fil-qasam qrib, sonda hija meħtieġa, u l-akkoppjar u l-konverżjoni tal-kamp evanescent u l-qasam tat-trasmissjoni jintużaw biex jinkiseb allinjament tad-dawl. akkwist tas-sinjali.
Ukoll, il-kumplessità tal-istrument, l-ispiża, eċċ, it-tnejn mhumiex l-istess.
