Nærfelt optisk mikroskopi-prinsipper for optisk mikroskopi nær felt
Traditional optical microscopes are composed of optical lenses that can magnify objects up to thousands of times to observe details. Due to the diffraction effect of light waves, it is impossible to infinitely increase the magnification because it will encounter the obstacle of the diffraction limit of light waves. The resolution of traditional optical microscopes cannot exceed half of the wavelength of light. For example, using green light with a wavelength of λ=400nm as the light source, only two objects separated by 200nm can be distinguished. In practical applications, when λ>400nm, the resolution is lower. This is because general optical observations are made at a distance (>>λ) fra objektet.
Nær feltoptisk mikroskopi, basert på deteksjons- og avbildningsprinsipper for ikke-strålende felt, kan bryte gjennom diffraksjonsgrensen for vanlige optiske mikroskop og utføre nanoskala optisk avbildning og spektroskopiforskning ved ultra-høy optisk oppløsning.
Et optisk mikroskop med nesten felt består av en sonde, signaloverføringsenhet, skanningskontroll, signalbehandling og signal tilbakemeldingssystem. Prinsippet om generering og påvisning av nær felt: Når hendelseslys skinner på et objekt med mange bittesmå og fine strukturer på overflaten, inkluderer de reflekterte bølgene generert av disse fine strukturer under handlingen av det innfallende lysfeltet evanescent bølger begrenset til overflaten av objektet og forplante bølger som forplanter seg til en avstand. Evanescent bølger kommer fra subtile strukturer i objekter (objekter mindre enn bølgelengden). Og de forplantende bølgene kommer fra de grove strukturene i objektet (objekter som er større enn bølgelengden), som ikke inneholder noen informasjon om objektets subtile strukturer. Hvis et veldig lite spredningssenter brukes som en nanodetektor (for eksempel en sonde) og plasseres nær nok til overflaten av et objekt, vil den evanescerende bølgen bli begeistret, noe som får den til å avgi lys igjen. Lyset som genereres av denne eksitasjonen inneholder også uoppdagelige evanescerende bølger og forplante bølger som kan oppdages på avstand, og fullfører nærfeltdeteksjonsprosessen. Konverteringen mellom det evanescerende feltet og forplantningsfeltet er lineært, og forplantningsfeltet gjenspeiler nøyaktig endringene i det evanescerende feltet. Hvis et spredningssenter skannes på overflaten av et objekt, kan et todimensjonalt bilde oppnås. I henhold til gjensidighetsprinsippet blir samspillet mellom lysskilden og nanodetektoren byttet. En nano lyskilde (evanescerende felt) brukes til å belyse prøven. På grunn av spredningseffekten av objektets fine struktur på belysningsfeltet, blir den evanescerende bølgen konvertert til en forplantende bølge som kan oppdages på avstand, og resultatet er helt det samme.
