Преглед и приложения на сканиращата оптична микроскопия в близко поле
Тъй като оптичната микроскопия в близко поле може да преодолее недостатъците на традиционните оптични микроскопи като ниска разделителна способност и увреждане на биологични проби чрез сканиращи електронни микроскопи и сканиращи тунелни микроскопи, тя става все по-широко използвана, особено в биомедицината, наноматериалите и микроелектрониката. области на обучение.
Сканиращата оптична микроскопия в близко поле (SNIM) е клон на SNOM и приложение на технологията SNOM в инфрачервеното поле. За да се получи информация с висока разделителна способност, микросондите, използвани за позициониране, сканиране и откриване на близко поле, са много критични части на SNIM. Има много форми на микросонди, които грубо се разделят на две категории: сонди с малки дупки и сонди без дупки, а сондите с малки дупки често са фиброоптични сонди. Когато разстоянието между сондата за оптично влакно и измерваната проба е постоянно, размерът на отвора за преминаване на светлина на сондата за оптично влакно и формата на ъгъла на конуса на върха определят разделителната способност, чувствителността и ефективността на предаване на SNIM. Но е по-трудно да се направят инфрачервени оптични влакна за SNIM и микросонди. В сравнение с подготовката на сонди за оптични влакна във видимата светлинна лента, от една страна, има твърде малко видове оптични влакна, подходящи за средната инфрачервена лента (2,5 ~ 25 mm); от друга страна, съществуващите инфрачервени оптични влакна са относително крехки и имат слаба пластичност и гъвкавост. И химичните свойства не са идеални. За да се намали затихването на светлината, е трудно да се направят висококачествени инфрачервени оптични влакна.
Някои чуждестранни институции, изследващи SNIM, са възприели други форми на оптични сонди в сонди, като сондата със сферична призма, разработена от Kawata и други в Япония, тетраедричната сонда, разработена от Fischer и други в Германия, и най-скоро KNOLL и други, използващи полупроводници ( като непорести разсейващи сонди, изработени от силиций) полимери и т.н. Гореспоменатото решение с микросонда е невъзможно за нас, защото изисква високо ниво на производствена технология и изисква специализирано оборудване. И тъй като нашият дизайн SNIM избра режима на отражение, най-накрая приехме решението за сонда с оптични влакна. .
В процеса на разработване на микросонди трябва да се вземат предвид два аспекта: от една страна, апертурата за преминаване на светлина на оптичната сонда трябва да бъде възможно най-малка; от друга страна, светлинният поток през отвора за преминаване на светлина трябва да бъде възможно най-малък. големи за получаване на високо съотношение сигнал/шум. За фиброоптични сонди, колкото по-малък е диаметърът на иглата, толкова по-висока е разделителната способност, но пропускливостта на светлината ще стане по-малка. В същото време се изисква върхът на конуса на сондата да бъде възможно най-къс, тъй като колкото по-дълъг е върхът на конуса, толкова по-далече ще се разпространява светлината през вълновод, по-малък от неговата дължина на вълната, така че затихването на светлината ще бъде по-голямо . Следователно целта, която се преследва при производството на фиброоптични сонди, е да се получи игла с малък размер на иглата и къс заострен връх.
