Nærfelts optisk mikroskopi Principper og anvendelser
Nærfelts optisk mikroskopi (engelsk navn: SNOM) er baseret på princippet om ikke-strålingsfeltdetektion og billeddannelse, kan bryde gennem diffraktionsgrænsen for det almindelige optiske mikroskop, brugen af sub-bølgelængdeskalaprobe i nærfeltet rækkevidde på nogle få nanometer væk fra overfladen af prøven til scannings- og billedteknologi, i nærfeltsobservationsområdet, scanning i prøven og samtidig opnå en opløsning, der er højere end diffraktionsgrænsen for det topografiske billede og optisk billeder af mikroskopet.
Nærfelts optisk mikroskopi er velegnet til optisk billeddannelse i nanoskala og spektroskopiske undersøgelser i nanoskala med ultrahøj optisk opløsning. Opløsningen af konventionelle optiske mikroskoper påvirkes af den optiske diffraktionsgrænse, og opløsningen overstiger ikke denne bølgelængdeskala. I modsætning til konventionelle optiske mikroskoper bruger nærfelts optiske mikroskoper sub-bølgelængdeskalasonder til at opnå mindre opløsninger.
Princippet for nærfelts optisk mikroskopi:
Brugen af smeltet eller korroderet fiberoptisk bølgeleder lavet af sonder, belagt med en metalfilm på ydersiden, har dannet enden af 15 nm til 1 00 nm diameter størrelsen af den optiske åbning (optisk åbning) af den nær- feltoptisk sonde, og kan derefter bruges som en præcisionsforskydning og scanningsdetektion af piezoelektriske keramiske materialer (piezoelektriske keramik) med atomkraften Atomkraftmikroskopi (atomkraftmikroskopi, AFM) for at give nøjagtig højdefeedbackkontrol, den nærfeltsoptiske sonde vil være meget nøjagtig (lodret og vandret i retning af prøveoverfladen af den rumlige opløsning kan være omkring 0,1 nm og 1 nm) kontrol i prøveoverfladen på højden af 1 nm til 100 nm, tredimensionel rumlig feedback kontrol af nær- feltscanning (scanning) og har en nanooptisk blænde af den fiberoptiske sonde kan bruges til at modtage eller transmittere optisk information, og dermed opnå et reelt rum af det tredimensionelle nærfeltsoptiske billede, fordi afstanden mellem det og prøveoverfladen er meget mindre end lysets generelle bølgelængde, den målte information er alle nærfelts optiske informationer, uden den sædvanlige almindelige optiske optiske grænse for fjernfeltsgrænsen for det omgivne skuds optiske opløsning.
Anvendelse af nærfelts optisk mikroskop:
Nærfelts optisk mikroskop bryder gennem den traditionelle optiske bypass-grænse, kan direkte bruge lys til at observere nanomaterialer, analysere mikrostrukturen og defekter af nanoelementer og er i de senere år blevet anvendt til at analysere halvlederlaserkomponenter. På grund af sin høje opløsning kan den bruges til dataadgang med høj tæthed. I øjeblikket er over 100 GB optiske nærfeltsdiske med superopløsning blevet produceret med succes ved hjælp af denne teknologi. Det kan også bruges til nærfeltsmikroskopisk analyse af biomolekyler og proteinfluorescens.
Princip og struktur for optisk nærfeltsmikroskop:
Generelt er opløsningen af et optisk mikroskop kun et par hundrede nanometer, når man observerer i det fjerne felt på grund af begrænsningen af lysbølgeomkredsen. Men når det observeres i nærfeltet, kan viklingen og interferensen undgås, og begrænsningen af viklingen kan overvindes for at øge opløsningen til omkring snesevis af nanometer. I strukturen af et optisk nærfeltsmikroskop bruges en tilspidset optisk fiber med en åbning på snesevis af nanometer for enden som en sonde. Afstanden mellem sonden og objektet, der skal måles, styres præcist inden for nærfeltsobservationsområdet, og den piezoelektriske keramik, der kan positioneres præcist og scannes, bruges til at udføre tredimensionel rumlig nærfeltsscanning i forbindelse med high-feedback kontrolsystem leveret af atomic force mikroskop. Den fiberoptiske sonde modtager eller transmitterer optiske signaler for at opnå et 3D-nærfeltoptisk billede.
