Принципы оптической микроскопии в ближней области ближнего поля оптической микроскопии
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) от объекта.
Оптическая микроскопия ближнего полета, основанная на принципах обнаружения и визуализации нерадиативных полей, может прорваться через предел дифракции обычных оптических микроскопов и провести исследование наноразмерных оптических визуализаций и спектроскопии при сверхвысоком оптическом разрешении.
Оптический микроскоп ближнего поля состоит из зонда, устройства передачи сигнала, управления сканированием, обработки сигналов и системы обратной связи сигнала. Принцип генерации и обнаружения ближнего поля: когда падающий свет сияет на объекте со многими крошечными и тонкими структурами на ее поверхности, отраженные волны, генерируемые этими тонкими структурами под действием поля падающего света, включают эванерстные волны, ограниченные поверхностью объекта и распространяющиеся волны, которые распространяются на расстояние. Удовлетворенные волны происходят из тонких структур в объектах (объекты меньше длины волны). И распространяющиеся волны поступают из грубых структур в объекте (объекты больше, чем длины волны), которые не содержат никакой информации о тонких структурах объекта. Если очень маленький центр рассеяния используется в качестве нанодететора (например, зонд) и расположен достаточно близко к поверхности объекта, волна Evanescent будет возбуждена, что приводит к тому, что он снова испускает свет. Свет, генерируемый этим возбуждением, также содержит неопределяемые эванизирующие волны и распространяющиеся волны, которые могут быть обнаружены на расстоянии, завершая процесс обнаружения ближнего поля. Преобразование между полем Evanescent и полем распространения является линейным, и поле распространения точно отражает изменения в поле Evanescent. Если центр рассеяния сканируется на поверхности объекта, можно получить двухмерное изображение. Согласно принципу взаимности, взаимодействие между источником света освещения и детектором Nano заменяется. Для освещения образца используется источник Nano Sight (Evanescent Field). Из -за эффекта рассеяния тонкой структуры объекта на поле освещения, эванерская волна преобразуется в распространяющуюся волну, которая может быть обнаружена на расстоянии, и результат совершенно одинаковый.
