Principis de microscòpia òptica de camp proper de la microscòpia òptica de camp proper
Traditional optical microscopes are composed of optical lenses that can magnify objects up to thousands of times to observe details. Due to the diffraction effect of light waves, it is impossible to infinitely increase the magnification because it will encounter the obstacle of the diffraction limit of light waves. 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, only two objects separated by 200nm can be distinguished. In practical applications, when λ>400nm, the resolution is lower. This is because general optical observations are made at a distance (>>λ) de l'objecte.
La microscòpia òptica de camp proper, basada en els principis de detecció i imatge dels camps no radiatius, poden passar pel límit de difracció dels microscopis òptics ordinaris i realitzar una investigació òptica i espectroscòpia a nanoescala a resolució òptica ultra-alta.
Un microscopi òptic de camp proper consisteix en una sonda, dispositiu de transmissió de senyal, control d’escaneig, processament de senyal i sistema de retroalimentació del senyal. Principi de generació i detecció de camp proper: quan la llum incident brilla sobre un objecte amb moltes estructures minúscules i fines a la seva superfície, les ones reflectides generades per aquestes estructures fines sota l’acció del camp de llum incidentes inclouen ones evanescents confinades a la superfície de l’objecte i propagadores que propaguen a una distància. Les ones evanescents provenen d’estructures subtils en objectes (objectes més petits que la longitud d’ona). I les ones de propagació provenen de les estructures rugoses de l’objecte (objectes més grans que la longitud d’ona), que no contenen cap informació sobre les estructures subtils de l’objecte. Si s’utilitza un centre de dispersió molt reduït com a nanodetector (com una sonda) i es col·loca prou a la superfície d’un objecte, l’ona evanescent s’emocionarà, fent que torni a emetre llum. La llum generada per aquesta excitació també conté ones evanescents indetectables i ones de propagació que es poden detectar a distància, completant el procés de detecció del camp proper. La conversió entre el camp evanescent i el camp de propagació és lineal i el camp de propagació reflecteix amb precisió els canvis en el camp evanescent. Si s’escaneja un centre de dispersió a la superfície d’un objecte, es pot obtenir una imatge bidimensional. Segons el principi de reciprocitat, es canvia la interacció entre la font de la llum d’il·luminació i el detector del nano. S'utilitza una font de llum Nano (camp evanescent) per il·luminar la mostra. A causa de l'efecte de dispersió de l'estructura fina de l'objecte sobre el camp d'il·luminació, l'ona evanescent es converteix en una ona propagant que es pot detectar a una distància i el resultat és completament el mateix.
