Yaqin maydon optik mikroskopiyasi va uzoq maydon mikroskopiyasi o'rtasidagi farq nima?
Yaqin maydon optik mikroskopi nima?
1980-yillardan boshlab, fan va texnologiyaning kichik o'lchamli va past o'lchamli fazoga o'tishi va skanerlovchi prob mikroskopiya texnologiyasining rivojlanishi bilan optika sohasida yangi fanlararo soha - yaqin maydon optikasi paydo bo'ldi. Yaqin maydon optikasi an'anaviy optik piksellar sonini inqilob qildi. SNOM deb ham ataladigan yangi turdagi skanerlash optik mikroskopining (NSOM) paydo bo'lishi odamlarning ko'rish maydonini tushayotgan yorug'lik to'lqin uzunligining yarmidan bir necha o'nlab to'lqin uzunliklariga, ya'ni nanoshkalaga qadar kengaytirdi. Yaqin maydon optik mikroskopida an'anaviy optik asboblardagi linzalar kichik optik zond bilan almashtiriladi, uning uchi diafragma yorug'lik to'lqin uzunligidan ancha kichikdir.
1928 yilda Synge 10 nm diafragmali kichik teshik orqali tushgan yorug'likni 10 nm masofadagi namunaga yoritib, mikro mintaqadagi yorug'lik signallarini qadam o'lchamida skanerlash va yig'ish orqali ultra yuqori aniqlikka erishish mumkinligini taklif qildi. 10nm. Ushbu intuitiv tavsifda Synge zamonaviy yaqin optik mikroskoplarning asosiy xususiyatlarini aniq bashorat qildi.
1970 yilda Ash va Nikolls mikroto'lqinli diapazonda (K=3sm) K/60 o'lchamlari bilan ikki o'lchovli tasvirga erishish uchun yaqin maydon tushunchasini qo'lladilar. 1983 yilda BM Zurich tadqiqot markazi metall bilan qoplangan kvarts kristallarining uchlarida nano o'lchamdagi optik teshiklarni muvaffaqiyatli tayyorladi. Prob va namuna o'rtasida teskari aloqa sifatida tunnel oqimidan foydalanib, K/20 ultra yuqori optik aniqlikdagi tasvirni oling. Ko'proq e'tiborni jalb qilish uchun yaqin-dala optikasi uchun harakatlantiruvchi kuch AT&T Bell Laboratoriyasidan keladi. 1991 yilda Betzig va boshqalar. optik tolalar yordamida yuqori o'tkazuvchan konusning optik teshiklarini yaratdi, yon tomoniga metall yupqa plyonkalarni yotqizdi va noyob kesish kuchi probi namuna oralig'ini nazorat qilish usulini qo'lladi. Bu nafaqat foton oqimini bir necha darajaga oshirdi, balki barqaror va ishonchli boshqaruv usulini ham ta'minladi, biologiya, kimyo, magnit-optik domenlar, yuqori aniqlik kabi turli sohalarda yuqori aniqlikdagi optik kuzatish bo'yicha bir qator tadqiqotlarni boshladi. zichlikdagi axborotni saqlash qurilmalari va yaqin maydon optik mikroskopidan foydalanadigan kvant qurilmalari. Yaqin maydon optikasi deb ataladigan narsa uzoq maydon optikasiga nisbatan. Geometrik optika va fizik optika kabi an'anaviy optik nazariyalar odatda faqat yorug'lik manbalari yoki ob'ektlardan uzoqda joylashgan yorug'lik maydonlarining tarqalishini o'rganadi, odatda uzoq maydon optikasi deb ataladi. Uzoq maydon optikasi printsipial jihatdan uzoq maydon diffraktsiya chegarasiga ega, bu mikroskopiya va boshqa optik ilovalar uchun uzoq maydon optikasi tamoyillaridan foydalanganda minimal ruxsat o'lchamini va minimal markalash hajmini cheklaydi. Yaqin maydon optikasi yorug'lik manbai yoki ob'ektdan to'lqin uzunligi oralig'ida yorug'lik maydonining tarqalishini o'rganadi. Yaqin maydon optikasini tadqiq qilish sohasida uzoq maydon diffraktsiya chegarasi buziladi va ruxsat chegarasi endi printsipial jihatdan cheklanmaydi va cheksiz darajada kichik bo'lishi mumkin. Shuning uchun, yaqin maydon optikasi tamoyillariga asoslanib, mikroskopik tasvirlash va boshqa optik ilovalarning optik o'lchamlari yaxshilanishi mumkin.
Yaqin maydon optik texnologiyasiga asoslangan optik ruxsat an'anaviy optikaning diffraktsiya chegarasidan o'tib, nanometr darajasiga yetishi mumkin. Bu ko'plab ilmiy tadqiqotlar sohalari, ayniqsa nanotexnologiyani rivojlantirish uchun kuchli ekspluatatsiya, o'lchash usullari va asboblar tizimlarini ta'minlaydi. Hozirgi vaqtda fizika, biologiya, kimyo va materialshunoslik kabi sohalarda yashirin maydonni aniqlashga asoslangan yaqin-dala skanerlash optik mikroskoplari va yaqin-dala spektrometrlari qo'llanilmoqda va ularni qo'llash doirasi doimiy ravishda kengayib bormoqda; Nanolitografiya va ultra yuqori zichlikdagi yaqin optik saqlash, nanooptik komponentlar, nano-miqyosdagi zarrachalarni ushlash va manipulyatsiya qilish kabi yaqin maydon optikasiga asoslangan boshqa ilovalar ham ko'plab ilmiy xodimlarning e'tiborini tortdi.
Mikroskoplar deb atalishidan tashqari, ko'p o'xshashliklar mavjud emas.
Birinchidan, va eng katta farq, piksellar soni boshqacha. An'anaviy optik mikroskop sifatida ham tanilgan uzoq maydon mikroskopiyasi diffraktsiya chegarasi bilan cheklangan, bu yorug'lik to'lqin uzunligidan kichikroq joylarda aniq tasvirni qiyinlashtiradi; Va yaqin maydon mikroskopiyasi aniq tasvirga erishishi mumkin.
Ikkinchidan, printsip boshqacha. Uzoq maydon mikroskopiyasi yorug'likning aks etishi va sinishidan foydalanadi va bunga linzalarni birlashtirish orqali erishish mumkin; Yaqin maydonda zondlar yo'qolgan va uzatish maydonlarini ulash va konvertatsiya qilish orqali optik signallarni olishga erishish uchun kerak.
Shuningdek, asboblarning murakkabligi va narxi va boshqalar,
