Yakın alan optik mikroskopisi Prensipleri ve uygulamaları
Yakın alan optik mikroskobu (İngilizce adı: SNOM), radyasyon dışı alan tespiti ve görüntüleme prensibine dayanır, sıradan optik mikroskobun kırınım sınırını aşabilir, yakın alanda alt dalga boyu ölçekli prob kullanımı Tarama ve görüntüleme teknolojisi için numunenin yüzeyinden birkaç nanometre uzaktaki aralıkta, yakın alan gözlem aralığında, numune içinde tarama yapmak ve aynı zamanda topografik görüntünün kırınım sınırından daha yüksek bir çözünürlük elde etmek ve optik Mikroskop görüntüleri.
Yakın alan optik mikroskopisi, ultra yüksek optik çözünürlükte nano ölçekli optik görüntüleme ve nano ölçekli spektroskopik çalışmalar için uygundur. Geleneksel optik mikroskopların çözünürlüğü optik kırınım sınırından etkilenir ve çözünürlük bu dalga boyu ölçeğini aşmaz. Geleneksel optik mikroskopların aksine, yakın alan optik mikroskopları, daha küçük çözünürlükler elde etmek için dalga boyu altı ölçekli probları kullanır.
Yakın alan optik mikroskopinin prensibi:
Dış tarafı metal bir film ile kaplanmış, problardan yapılmış kaynaşmış veya aşındırılmış fiber optik dalga kılavuzunun kullanılması, yakın optik açıklığın (optik açıklık) 15 nm ila 100 nm çapındaki boyutunun ucunu oluşturmuştur. alan optik probu ve daha sonra atomik kuvvet ile piezoelektrik seramik malzemelerin (piezoelektrik seramikler) hassas bir yer değiştirme ve tarama tespiti olarak kullanılabilir Atomik kuvvet mikroskobu (atomik kuvvet mikroskobu, AFM), doğru yükseklik geri besleme kontrolü sağlamak için, yakın alan optik prob çok doğru olacaktır (örnek yüzey yönünde dikey ve yatay konumsal çözünürlük yaklaşık 0,1 nm ve 1 nm olabilir), örnek yüzeyde 1 nm ila 100 nm yükseklikte kontrol, yakın üç boyutlu uzaysal geri besleme kontrolü. Alan Taraması (tarama) ve fiber optik probun nano optik açıklığına sahip olması, optik bilgiyi almak veya iletmek için kullanılabilir, böylece üç boyutlu yakın alan optik görüntüsünün gerçek bir alanı elde edilir, çünkü onunla arasındaki mesafe Numune yüzeyi ışığın genel dalga boyundan çok daha küçüktür, ölçülen bilgilerin tümü yakın alan optik bilgileridir ve çevrelenen çekimin optik çözünürlük sınırının olağan ortak uzak alan optik optik sınırı yoktur.
Yakın alan optik mikroskobunun uygulanması:
Yakın alan optik mikroskobu, geleneksel optik bypass sınırını aşar, nanomalzemeleri gözlemlemek, nanoelementlerin mikro yapısını ve kusurlarını analiz etmek için ışığı doğrudan kullanabilir ve son yıllarda yarı iletken lazer bileşenlerini analiz etmek için uygulanmıştır. Yüksek çözünürlüğü nedeniyle yüksek yoğunluklu veri erişimi için kullanılabilir. Şu anda, bu teknoloji kullanılarak 100 GB'ın üzerinde süper çözünürlüklü yakın alan optik diskleri başarıyla üretildi. Ayrıca biyomoleküllerin ve protein floresansının yakın alan mikroskobik analizi için de kullanılabilir.
Yakın alan optik mikroskobunun prensibi ve yapısı:
Genel olarak, bir optik mikroskobun çözünürlüğü, ışık dalgası çevresinin sınırlandırılması nedeniyle uzak alanda gözlem yapılırken yalnızca birkaç yüz nanometredir. Bununla birlikte, yakın alanda gözlemlendiğinde sargı ve girişim önlenebilir ve sargının sınırlaması aşılarak çözünürlüğün yaklaşık onlarca nanometreye çıkarılması sağlanabilir. Yakın alan optik mikroskobunun yapısında, ucunda onlarca nanometrelik bir açıklığa sahip konik bir optik fiber, prob olarak kullanılır. Prob ile ölçülecek nesne arasındaki mesafe, yakın alan gözlem aralığı dahilinde hassas bir şekilde kontrol edilir ve hassas bir şekilde konumlandırılabilen ve taranabilen piezoelektrik seramikler, üç boyutlu uzaysal yakın alan taramasını gerçekleştirmek için kullanılır. Atomik kuvvet mikroskobu tarafından sağlanan yüksek geri beslemeli kontrol sistemi. Fiber optik prob, 3D yakın alan optik görüntüsü elde etmek için optik sinyalleri alır veya iletir.
