Apakah perbezaan antara mikroskop optik dan mikroskop medan jauh
Apakah Mikroskop Optik Medan Dekat?
Sejak 1980-an, dengan kemajuan sains dan teknologi kepada ruang berskala kecil dan berdimensi rendah serta pembangunan teknologi mikroskopi probe pengimbasan, subjek interdisipliner baharu - optik medan dekat - telah muncul dalam bidang optik. Optik medan dekat telah merevolusikan had resolusi optik tradisional. Kemunculan jenis baru mikroskop optik medan dekat (NSOM—Mikroskop Optik Pengimbasan Medan Dekat, atau SNOM) telah mengembangkan bidang penglihatan manusia daripada separuh panjang gelombang cahaya kejadian kepada beberapa persepuluh panjang gelombang, iaitu, skala nanometer. Dalam mikroskop optik medan dekat, kanta dalam instrumen optik konvensional digantikan oleh probe optik kecil dengan bukaan hujung jauh lebih kecil daripada panjang gelombang cahaya.
Seawal tahun 1928, Synge mencadangkan bahawa selepas menyinari cahaya kejadian melalui lubang kecil dengan apertur 10nm kepada sampel dengan jarak 10nm, mengimbas dengan saiz langkah 10nm dan mengumpul isyarat optik kawasan mikro, adalah mungkin. untuk mendapatkan resolusi super tinggi. Dalam penerangan intuitif ini, Synge telah meramalkan dengan jelas ciri-ciri utama mikroskop optik medan dekat moden.
Pada tahun 1970, Ash dan Nicholls menggunakan konsep medan dekat untuk merealisasikan pengimejan dua dimensi dengan resolusi K/60 dalam jalur gelombang mikro (K=3cm). Pada tahun 1983, Pusat Penyelidikan BM Zurich berjaya mencipta lubang cahaya skala nano pada hujung kristal kuarza bersalut logam. Imej resolusi optik ultra tinggi pada K/20 diperoleh menggunakan arus terowong sebagai maklum balas untuk jarak antara probe dan sampel. Dorongan untuk membawa optik dekat medan kepada perhatian yang lebih luas datang daripada AT&T Bell Laboratories. Pada tahun 1991, Betzig et al. menggunakan gentian optik untuk membuat lubang optik tirus dengan fluks cahaya yang tinggi, dan mendepositkan filem logam di sisi, ditambah dengan kaedah pelarasan jarak sampel probe daya ricih yang unik, yang bukan sahaja meningkatkan fluks foton yang dihantar. Pada masa yang sama, ia menyediakan kaedah kawalan yang stabil dan boleh dipercayai, yang telah mencetuskan pemerhatian optik resolusi tinggi bagi mikroskop optik medan dekat dalam bidang yang berbeza seperti biologi, kimia, domain magneto-optik dan peranti penyimpanan maklumat berketumpatan tinggi, dan peranti kuantum. siri pengajian. Apa yang dipanggil optik medan dekat adalah relatif kepada optik medan jauh. Teori optik tradisional, seperti optik geometri dan optik fizikal, biasanya hanya mengkaji taburan medan cahaya yang jauh dari sumber cahaya atau objek, dan secara amnya dirujuk sebagai optik medan jauh. Pada dasarnya, terdapat had pembelauan medan jauh dalam optik medan jauh, yang mengehadkan saiz resolusi minimum dan saiz tanda minimum apabila menggunakan prinsip optik medan jauh untuk mikroskop dan aplikasi optik lain. Optik medan dekat, sebaliknya, mengkaji taburan medan cahaya dalam julat panjang gelombang daripada sumber cahaya atau objek. Dalam bidang penyelidikan optik medan dekat, had pembelauan medan jauh dipecahkan, dan had resolusi tidak lagi tertakluk kepada sebarang sekatan pada dasarnya, dan boleh menjadi sangat kecil, supaya resolusi optik pengimejan mikroskopik dan optik lain aplikasi boleh diperbaiki berdasarkan prinsip optik medan dekat. Kadar.
Resolusi optik berdasarkan teknologi optik medan dekat boleh mencapai tahap nanometer, menembusi had pembelauan resolusi optik tradisional, yang akan menyediakan operasi berkuasa, kaedah pengukuran dan sistem instrumen untuk banyak bidang penyelidikan saintifik, terutamanya pembangunan nanoteknologi. Pada masa ini, mikroskop optik pengimbasan medan dekat dan spektrometer medan dekat berdasarkan pengesanan medan evanescent telah digunakan dalam bidang fizik, biologi, kimia dan sains bahan, dan skop aplikasi sentiasa berkembang; manakala aplikasi lain berdasarkan optik medan dekat, Seperti nano-litografi dan storan optik medan dekat berketumpatan ultra tinggi, komponen nano-optik, penangkapan dan manipulasi zarah skala nano, dsb., juga telah menarik perhatian ramai saintis.
Selain daripada hakikat bahawa kedua-duanya dipanggil mikroskop, tidak banyak persamaan.
Pertama sekali, perbezaan terbesar ialah resolusinya berbeza. Mikroskop medan jauh, iaitu, mikroskop optik tradisional, dihadkan oleh had pembelauan. Sukar untuk imej dengan jelas di kawasan yang lebih kecil daripada panjang gelombang cahaya; manakala mikroskop medan dekat boleh mencapai pengimejan yang jelas.
Kedua, prinsipnya berbeza. Mikroskop medan jauh menggunakan pantulan dan pembiasan cahaya, dsb., dan boleh menggunakan gabungan kanta; semasa dalam medan dekat, siasatan diperlukan, dan gandingan dan penukaran medan evanescent dan medan penghantaran digunakan untuk mencapai penjajaran cahaya. pemerolehan isyarat.
Juga, kerumitan instrumen, kos, dsb., kedua-duanya tidak sama.
