Yaqin maydon optik mikroskopining yaqin maydon optik mikroskopiya tamoyillari
The traditional optical microscope consists of optical lenses that can magnify an object up to thousands of times to observe the details. Due to the diffraction effect of light waves, an infinite increase in magnification is not possible because the obstacle of the diffraction limit of light waves will be encountered, and the resolution of the traditional optical microscope cannot be more than half of the wavelength of light. For example, with a wavelength of λ = 400nm of green light as a light source, can only distinguish between two objects that are 200nm apart. In practice λ>400nm, the resolution is somewhat lower. This is due to the fact that optical observation in general is made at a great distance from the object (>>λ).
Radiatsiyaviy bo'lmagan maydonni zondlash va tasvirlash printsipiga asoslangan yaqin optik mikroskop oddiy optik mikroskoplar duchor bo'lgan diffraktsiya chegarasini kesib o'tishga qodir, bu nano o'lchamdagi optik tasvirlash va nano o'lchovli spektroskopik tadqiqotlarni ultra-o'lchovda o'tkazish imkonini beradi. yuqori optik aniqlik.
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: ko'plab mayda mikro tuzilmalar bilan ob'ekt yuzasiga tushadigan yorug'lik nurlanishi, bu mikro tuzilmalar tushayotgan yorug'lik maydoni rolida, natijada aks ettirilgan to'lqin ob'ekt yuzasi va tarqalishi bilan chegaralangan to'satdan to'lqinni o'z ichiga oladi. masofaga to'lqinlar. To'satdan to'lqinlar ob'ektdagi nozik tuzilmalardan (to'lqin uzunligidan kichikroq ob'ektlar) kelib chiqadi. Tarqaladigan to'lqin ob'ektning nozik tuzilishi haqida hech qanday ma'lumotga ega bo'lmagan ob'ektning (to'lqin uzunligidan kattaroq ob'ektlar) qo'pol tuzilishidan kelib chiqadi. Agar nanodetektor sifatida juda kichik tarqalish markazi ishlatilsa (masalan, zond), tez to'lqinni qo'zg'atish uchun ob'ekt yuzasiga etarlicha yaqin joylashtirilsa, u yana yorug'lik chiqaradi. Ushbu qo'zg'alish natijasida hosil bo'lgan yorug'lik, shuningdek, aniqlanmaydigan tez to'lqinlarni va uzoqdagi aniqlanishlarga tarqalishi mumkin bo'lgan tarqaladigan to'lqinlarni o'z ichiga oladi va bu jarayon yaqin maydonni aniqlashni yakunlaydi. Tezkor maydon va tarqaladigan maydon o'rtasidagi o'tish chiziqli bo'lib, tarqaladigan maydon yashirin maydondagi o'zgarishlarni aniq aks ettiradi. Agar ob'ekt yuzasini skanerlash uchun tarqalish markazi ishlatilsa, ikki o'lchovli tasvirni olish mumkin. O'zarolik printsipiga ko'ra, nurlantiruvchi yorug'lik manbai va nanodetektorning rollari bir-biri bilan almashtiriladi va namuna nano-yorug'lik manbai (to'satdan maydon) bilan nurlanadi va nurlanish maydonining tarqalishi tufayli. ob'ektning nozik tuzilishi bilan keskin to'lqin uzoqdan aniqlanishi mumkin bo'lgan tarqaladigan to'lqinga aylanadi va natija aynan bir xil bo'ladi.
Yaqin maydon optik mikroskopiyasi namuna yuzasida zond yordamida nuqtama-nuqta skanerlash va nuqta-nuqta qayd etishdan, so'ngra raqamli tasvirdan iborat. 1-rasmda yaqin optik mikroskopning tasvirlash sxemasi ko'rsatilgan. Rasmda xyz qo'pol yaqinlashish usuli zonddan namunagacha bo'lgan masofani o'nlab nanometrlar aniqligi bilan sozlashi mumkin; xy skanerlash va z nazorati zondni skanerlashni va z yo‘nalishidagi fikr-mulohazalarni kuzatish uchun 1nm aniqlik bilan ishlatilishi mumkin. Rasmda ko'rsatilgan hodisa lazeri zondga optik tola orqali kiritiladi va tushayotgan yorug'likning polarizatsiya holati talablarga muvofiq o'zgartirilishi mumkin. Voqea sodir bo'lgan lazer namunani nurlantirganda, detektor namuna tomonidan modulyatsiyalangan va fotoko'paytiruvchi trubka orqali kuchaytirilgan uzatish va aks ettirish signallarini alohida to'plashi mumkin, so'ngra to'g'ridan-to'g'ri kompyuterni yig'ish yoki spektroskopiya tizimi orqali analog-raqamli konvertor orqali spektral ma'lumotlarni olish uchun spektrometr. Tizimni boshqarish, ma'lumotlarni yig'ish, tasvirni ko'rsatish va ma'lumotlarni qayta ishlash kompyuter tomonidan yakunlanadi. Yuqoridagi tasvirlash jarayonidan ko'rinib turibdiki, yaqin optik mikroskop bir vaqtning o'zida uch turdagi ma'lumotni, ya'ni namunaning sirt morfologiyasini, yaqin maydon optik signalini va spektral signalni to'plashi mumkin.
