Koja je razlika između optičkog mikroskopa i mikroskopa dalekog polja
Što je optička mikroskopija bliskog polja?
Od 1980-ih, s napretkom znanosti i tehnologije u male i niskodimenzionalne prostore i razvojem tehnologije skenirajuće mikroskopije sonde, u području optike pojavio se novi interdisciplinarni predmet - optika bliskog polja. Optika bliskog polja revolucionirala je tradicionalnu granicu optičke rezolucije. Pojava novog tipa optičkog mikroskopa bliskog polja (NSOM—Near-field Scanning Optical Microscope ili SNOM) proširila je ljudsko vidno polje s polovice valne duljine upadne svjetlosti na nekoliko desetina valne duljine, tj. nanometarska skala. U optičkoj mikroskopiji bliskog polja, leće u konvencionalnim optičkim instrumentima zamijenjene su sićušnim optičkim sondama s otvorima vrhova mnogo manjim od valne duljine svjetlosti.
Još 1928. Synge je predložio da je nakon zračenja upadnog svjetla kroz malu rupu s otvorom od 10 nm do uzorka s udaljenosti od 10 nm, skeniranja s veličinom koraka od 10 nm i prikupljanja optičkog signala mikro područja, moguće za postizanje super visoke rezolucije. U ovom intuitivnom opisu, Synge je jasno predvidio glavne značajke moderne optičke mikroskopije bliskog polja.
Godine 1970. Ash i Nicholls primijenili su koncept bliskog polja za ostvarenje dvodimenzionalne slike s rezolucijom od K/60 u mikrovalnom pojasu (K=3cm). Godine 1983. Istraživački centar BM Zürich uspješno je proizveo svjetlosne rupe u nanoskali na vrhu kvarcnog kristala obloženog metalom. Slike ultravisoke optičke razlučivosti na K/20 dobivaju se korištenjem tunelske struje kao povratne veze za udaljenost između sonde i uzorka. Poticaj da se optika bliskog polja privuče široj pozornosti došao je od AT&T Bell Laboratories. Godine 1991. Betzig i sur. upotrijebio je optičko vlakno za izradu sužene optičke rupe s visokim svjetlosnim tokom, i postavio metalni film sa strane, u kombinaciji s jedinstvenom metodom prilagodbe razmaka između sonde i uzorka, što ne samo da je povećalo prijenosni tok fotona. Istodobno, pruža stabilnu i pouzdanu metodu upravljanja, koja je pokrenula optičko promatranje visoke razlučivosti optičke mikroskopije bliskog polja u različitim područjima kao što su biologija, kemija, magnetooptičke domene i uređaji za pohranu informacija visoke gustoće, i kvantne uređaje. serija studija. Takozvana optika bliskog polja je u odnosu na optiku dalekog polja. Tradicionalne optičke teorije, kao što su geometrijska optika i fizikalna optika, obično proučavaju samo distribuciju svjetlosnih polja daleko od izvora svjetlosti ili objekata, i općenito se nazivaju optikom dalekog polja. U načelu postoji ograničenje difrakcije dalekog polja u optici dalekog polja, koje ograničava minimalnu veličinu razlučivosti i minimalnu veličinu oznake kada se koristi načelo optike dalekog polja za mikroskopiju i druge optičke primjene. Optika bliskog polja, s druge strane, proučava distribuciju svjetlosnih polja unutar raspona valnih duljina od izvora svjetlosti ili objekta. U području istraživanja optike bliskog polja, granica difrakcije dalekog polja je probijena, a granica rezolucije više ne podliježe nikakvim ograničenjima u načelu i može biti beskonačno mala, tako da optička rezolucija mikroskopskih slika i drugih optičkih aplikacije se mogu poboljšati na temelju principa optike bliskog polja. Stopa.
Optička rezolucija temeljena na optičkoj tehnologiji bliskog polja može doseći nanometarsku razinu, probijajući granicu difrakcije rezolucije tradicionalne optike, što će pružiti moćne operacije, mjerne metode i sustave instrumenata za mnoga područja znanstvenog istraživanja, posebno razvoj nanotehnologije. Trenutačno se skenirajući optički mikroskopi bliskog polja i spektrometri bliskog polja temeljeni na detekciji evanescentnog polja primjenjuju u područjima fizike, biologije, kemije i znanosti o materijalima, a opseg primjene se stalno širi; dok su druge primjene temeljene na optici bliskog polja, kao što su nano-litografija i optička pohrana bliskog polja ultra-visoke gustoće, nano-optičke komponente, hvatanje i manipulacija česticama nano-razmjera, itd., također privukle pozornost mnogi znanstvenici.
Osim što se oba nazivaju mikroskopi, nema mnogo sličnosti.
Prije svega, najveća razlika je što je rezolucija drugačija. Mikroskop dalekog polja, odnosno tradicionalni optički mikroskop, ograničen je difrakcijskom granicom. Teško je jasno prikazati sliku u regijama manjim od valne duljine svjetlosti; dok se mikroskopom bliskog polja može postići jasna slika.
Drugo, princip je drugačiji. Mikroskop dalekog polja koristi refleksiju i lom svjetlosti, itd., i može koristiti kombinaciju leća; dok je u bliskom polju potrebna sonda, a spajanje i pretvorba evanescentnog polja i transmisionog polja koriste se za postizanje usklađivanja svjetla. prikupljanje signala.
Također, složenost instrumenta, cijena itd., to dvoje nije isto.
