Toepassingen van optische microscopie in het nabije veld
Omdat optische microscopie in het nabije veld de tekortkomingen van traditionele optische microscopie kan overwinnen, zoals lage resolutie en de schade aan biologische monsters veroorzaakt door scanning-elektronenmicroscopie en scanning-tunnelingmicroscopie, wordt deze microscopie steeds vaker gebruikt, vooral op het gebied van de biogeneeskunde. evenals nanomaterialen en micro-elektronica.
Scanning Near Field Optical Microscopie (SNIM) is een tak van SNOM, een toepassing van SNOM-technologie in het infraroodveld. Om informatie met een hoge resolutie te verkrijgen, zijn microsondes voor lokalisatie, scannen en sonderen in het nabije veld zeer cruciale onderdelen van SNIM. Er zijn vele vormen van microsondes, die grofweg in twee categorieën kunnen worden verdeeld: sondes met kleine gaten en sondes zonder gaten, en sondes met kleine gaten zijn vaak glasvezelsondes. Wanneer de afstand van de glasvezelsonde tot het te testen monster zeker is, bepalen de grootte van het doorgaande gat van de glasvezelsonde en de vorm van de kegelhoek van de punt de resolutie, gevoeligheid en transmissie-efficiëntie van SNIM. Het is echter moeilijk om infraroodvezels te maken voor SNIM en microsonde. Vergeleken met de vervaardiging van glasvezelsondes in de zichtbare golflengteband zijn er enerzijds te weinig soorten optische vezels die geschikt zijn voor de midden-infrarode golflengteband (2,5-25 mm); aan de andere kant zijn de bestaande infrarode optische vezels broos, met een slechte ductiliteit en flexibiliteit, en met onbevredigende chemische eigenschappen. Om de lichtverzwakking te verminderen, is het moeilijk om een infraroodvezelsonde van hoge kwaliteit te maken.
Sommige buitenlandse onderzoeks-SNIM-instellingen in de sonde worden op andere manieren van lichtsonde gebruikt, zoals de Japanse Kawata en andere ontwikkelingen van bolvormige prismasondes, de Duitse Fischer en andere tetraëdrische sondes, en recentelijk zui KNOLL en ander gebruik van halfgeleiders (bijvoorbeeld silicium) polymeren gemaakt van niet-poreuze verstrooiingssondes enzovoort. De bovenstaande microsonde-oplossing is voor ons onwaarschijnlijk, vanwege het hoge niveau van het vereiste productieproces, waarvoor gespecialiseerde apparatuur nodig is, en omdat ons SNIM-ontwerp de reflectiemodus kiest, heeft zui uiteindelijk de glasvezelsonde-oplossing overgenomen.
Bij het ontwikkelingsproces van de microsonde zijn er twee aspecten waarmee rekening moet worden gehouden: aan de ene kant is het noodzakelijk om de optische sonde zo klein mogelijk door het kleine gaatje te maken, aan de andere kant om het licht zo klein mogelijk door het kleine gaatje te laten stromen. groot mogelijk te maken, om een hoge signaal-ruisverhouding te verkrijgen. Voor glasvezelsondes geldt: hoe kleiner de diameter van het naaldgedeelte, hoe hoger de resolutie, maar de lichtstroom zal kleiner worden. Tegelijkertijd geldt voor het gedeelte van de sondepunt: hoe korter hoe beter, want hoe langer de punt, de voortplanting van het licht door een golfgeleider die kleiner is dan de golflengte ervan is ook hoe verder, zodat de lichtverzwakking des te groter is. Daarom is de productie van glasvezelsondes bij het nastreven van het doel het verkrijgen van een kleine naaldgrootte en de punt van de korte punt.
