Yaqin maydon optik mikroskopiya printsipi
Traditional optical microscopes consist of optical lenses that can magnify objects several thousand times to observe details. Due to the diffraction effect of light waves, it is impossible to increase the magnification infinitely, as the diffraction limit of light waves will be encountered. 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 can only distinguish two objects with a distance of 200nm. In practical applications, when λ>400nm, the resolution is lower. This is because general optical observations are made at a distance (>>l) ob'ektdan.
Radiatsiyaviy bo'lmagan maydonlarni aniqlash va tasvirlash tamoyillariga asoslanib, yaqin optik mikroskoplar oddiy optik mikroskoplarning diffraktsiya chegarasidan o'tib, nano o'lchamdagi optik tasvirlash va ultra yuqori optik ruxsatda spektral tadqiqotlar o'tkazishi mumkin.
Yaqin atrofdagi optik mikroskop zond, signal uzatish moslamasi, skanerlashni boshqarish, signalni qayta ishlash va signalni qayta ishlash tizimidan iborat. Yaqin maydon hosil qilish va aniqlash printsipi: tushayotgan yorug'lik yuzasida ko'plab kichik va nozik tuzilmalar bo'lgan ob'ektga porlaydi. Ushbu nozik tuzilmalar tushayotgan yorug'lik maydoni ta'sirida aks ettirilgan to'lqinlarni, shu jumladan ob'ekt yuzasi bilan cheklangan va uzoqqa tarqaladigan to'lqinlarni hosil qiladi. Evanescent to'lqinlar ob'ektlar ichidagi nozik tuzilmalardan (to'lqin uzunligidan kichikroq ob'ektlar) kelib chiqadi. Tarqaladigan to'lqinlar ob'ektdagi qo'pol tuzilmalardan (to'lqin uzunligidan kattaroq ob'ektlar) kelib chiqadi, ular ob'ektning nozik tuzilishi haqida hech qanday ma'lumotni o'z ichiga olmaydi. Agar nanodetektor sifatida juda kichik tarqalish markazi ishlatilsa (masalan, zond) va ob'ekt yuzasiga etarlicha yaqin joylashtirilsa, yo'qolgan to'lqin qo'zg'alib, yana yorug'lik chiqaradi. Ushbu qo'zg'alish natijasida hosil bo'lgan yorug'lik, shuningdek, aniqlanmaydigan to'lqinlar va tarqalish to'lqinlarini ham o'z ichiga oladi, ular uzoqdan aniqlashga tarqalib, yaqin maydonni aniqlash jarayonini yakunlaydi. Yashirin maydon va tarqalish maydoni o'rtasidagi o'tish chiziqli bo'lib, tarqalish maydoni yashirin maydondagi o'zgarishlarni aniq aks ettiradi. Agar ob'ekt sirtini skanerlash uchun tarqalish markazi ishlatilsa, ikki o'lchovli tasvirni olish mumkin. O'zaro inversiya printsipiga ko'ra, nurlanish yorug'lik manbai va nanodetektor o'rtasidagi o'zaro ta'sir almashtiriladi va namuna nano yorug'lik manbai (yo'q bo'lib ketadigan maydon) bilan nurlanadi. Emissiya maydoniga nisbatan ob'ektning nozik strukturasining tarqalish ta'siri tufayli, yo'qolgan to'lqin uzoqdan aniqlanishi mumkin bo'lgan tarqaladigan to'lqinga aylanadi va natijalar butunlay bir xil bo'ladi.
Yaqin maydon optik mikroskopiyasi raqamli tasvirlash usuli bo'lib, namuna yuzasida prob nuqtasini skanerlash va qayd etishni o'z ichiga oladi. 1-rasm - yaqin maydon optik mikroskopining tasvirlash printsipi diagrammasi. Rasmdagi xyz ning taxminiy taxminiy usuli prob va namuna o'rtasidagi masofani o'nlab nanometrlar aniqligi bilan sozlashi mumkin; Xy skanerlash va z-nazorat probni skanerlash va z-yo'nalishi bo'yicha teskari aloqani 1nm aniqlik bilan boshqarishi mumkin. Rasmdagi hodisa lazeri zondga optik tola orqali kiritiladi va tushgan yorug'likning polarizatsiya holatini talablarga muvofiq o'zgartirishi mumkin. Voqea sodir bo'lgan lazer namunani nurlantirganda, detektor transmissiya signalini va namuna tomonidan modulyatsiyalangan aks ettirish signalini alohida to'plashi mumkin, ular fotoko'paytiruvchi trubka bilan kuchaytiriladi. Keyinchalik, ular to'g'ridan-to'g'ri analogdan raqamliga aylantiriladi va spektral ma'lumotni olish uchun kompyuter tomonidan yig'iladi yoki spektroskopik tizim orqali spektrometrga kiritiladi. Tizimni boshqarish, ma'lumotlarni yig'ish, tasvirni ko'rsatish va ma'lumotlarni qayta ishlash kompyuterlar tomonidan bajariladi. Yuqoridagi tasvirlash jarayonidan ko'rinib turibdiki, yaqin maydon optik mikroskopiyasi bir vaqtning o'zida uch turdagi ma'lumotni, ya'ni namunaning sirt morfologiyasini, yaqin optik signallarni va spektral signallarni to'plashi mumkin.
