Oversikt og anvendelser av skanning nærfelt optisk mikroskopi
Fordi nærfelt optisk mikroskopi kan overvinne manglene ved tradisjonelle optiske mikroskoper som lav oppløsning og skade på biologiske prøver ved å skanne elektronmikroskoper og skanne tunnelmikroskoper, har den blitt mer og mer utbredt, spesielt innen biomedisin, nanomaterialer og mikroelektronikk. studieretninger.
Skanne nærfelt optisk mikroskopi (SNIM) er en gren av SNOM og en anvendelse av SNOM-teknologi i det infrarøde feltet. For å få høyoppløselig informasjon er mikroprober som brukes til posisjonering, skanning og nærfeltdeteksjon svært kritiske deler av SNIM. Det finnes mange former for mikroprober, som grovt sett er delt inn i to kategorier: prober med små hull og prober uten hull, og prober med små hull er ofte fiberoptiske prober. Når avstanden mellom den optiske fibersonden og prøven som måles er konstant, bestemmer størrelsen på lysgjennomgangshullet til den optiske fibersonden og formen på kjeglevinkelen på spissen oppløsningen, følsomheten og overføringseffektiviteten til SNIM. Men det er vanskeligere å lage infrarøde optiske fibre for SNIM og mikroprober. Sammenlignet med klargjøring av optiske fiberprober i det synlige lysbåndet, er det på den ene siden for få typer optiske fibre egnet for det midt-infrarøde båndet (2,5 ~ 25 mm); på den annen side er eksisterende infrarøde optiske fibre relativt sprø og har dårlig duktilitet og fleksibilitet. Og de kjemiske egenskapene er ikke ideelle. For å redusere lysdemping er det vanskelig å lage høykvalitets infrarøde optiske fibersonder.
Noen utenlandske institusjoner som forsker på SNIM har tatt i bruk andre former for optiske sonder i sonder, for eksempel den sfæriske prismesonden utviklet av Kawata og andre i Japan, den tetraedriske sonden utviklet av Fischer og andre i Tyskland, og sist, KNOLL og andre som bruker halvledere ( som ikke-porøse spredningsprober laget av silisium) polymerer, etc. Den ovennevnte mikrosondeløsningen er umulig for oss fordi den krever et høyt nivå av produksjonsteknologi og krever spesialisert utstyr. Og fordi SNIM-designet vårt valgte refleksjonsmodus, tok vi endelig i bruk løsningen for optisk fibersonde. .
I utviklingsprosessen av mikroprober må to aspekter vurderes: på den ene siden må lysgjennomgangen til den optiske sonden gjøres så liten som mulig; på den annen side må lysstrømmen gjennom den lysgjennomgangsåpningen være så liten som mulig. stor for å oppnå et høyt signal-til-støy-forhold. For fiberoptiske sonder, jo mindre diameteren på nålen er, desto høyere er oppløsningen, men lystransmittansen vil bli mindre. Samtidig kreves det at kjeglespissen på sonden er så kort som mulig, for jo lengre kjeglespissen er, jo lenger vil lyset forplante seg gjennom en bølgeleder som er mindre enn bølgelengden, slik at lysdempningen blir større . Derfor er målet for produksjonen av fiberoptiske prober å oppnå en nålespiss med en liten nålstørrelse og en kort konisk spiss.
