Visió general i aplicacions de la microscòpia òptica d'escaneig de camp proper
Com que la microscòpia òptica de camp proper pot superar les deficiències dels microscopis òptics tradicionals, com ara la baixa resolució i el dany a les mostres biològiques mitjançant microscopis electrònics d'escaneig i microscopis de túnel d'escaneig, s'ha utilitzat cada cop més àmpliament, especialment en biomedicina, nanomaterials i microelectrònica. camps d'estudi.
La microscòpia òptica de camp proper d'escaneig (SNIM) és una branca de l'SNOM i una aplicació de la tecnologia SNOM en el camp infrarojo. Per obtenir informació d'alta resolució, les microsondes utilitzades per al posicionament, l'escaneig i la detecció de camp proper són parts molt crítiques de SNIM. Hi ha moltes formes de microsondes, que es divideixen aproximadament en dues categories: sondes de forats petits i sondes sense forats, i les sondes de forats petits solen ser sondes de fibra òptica. Quan la distància entre la sonda de fibra òptica i la mostra que es mesura és constant, la mida del forat que passa la llum de la sonda de fibra òptica i la forma de l'angle del con de la punta determinen la resolució, la sensibilitat i l'eficiència de transmissió de SNIM. Però és més difícil fer fibres òptiques infrarojes per a SNIM i microsondes. En comparació amb la preparació de sondes de fibra òptica a la banda de llum visible, d'una banda, hi ha massa pocs tipus de fibres òptiques adequades per a la banda d'infrarojos mitjans (2,5 ~ 25 mm); d'altra banda, les fibres òptiques infrarojes existents són relativament fràgils i tenen poca ductilitat i flexibilitat. I les propietats químiques no són ideals. Per reduir l'atenuació de la llum, és difícil fabricar sondes de fibra òptica infraroja d'alta qualitat.
Algunes institucions estrangeres que investiguen SNIM han adoptat altres formes de sondes òptiques a les sondes, com ara la sonda prisma esfèrica desenvolupada per Kawata i altres al Japó, la sonda tetraèdrica desenvolupada per Fischer i altres a Alemanya i, més recentment, KNOLL i altres que utilitzen semiconductors ( com les sondes de dispersió no poroses fetes de polímers de silici, etc. La solució de microsonda esmentada anteriorment ens és impossible perquè requereix un alt nivell de tecnologia de fabricació i requereix equips especialitzats. I com que el nostre disseny SNIM va triar el mode de reflexió, finalment vam adoptar la solució de la sonda de fibra òptica. .
En el procés de desenvolupament de microsondes s'han de tenir en compte dos aspectes: d'una banda, l'obertura de pas de llum de la sonda òptica s'ha de fer el més petita possible; d'altra banda, el flux de llum a través de l'obertura que passa la llum ha de ser el més petit possible. gran per obtenir una relació senyal-soroll alta. Per a les sondes de fibra òptica, com més petit sigui el diàmetre de l'agulla, més gran serà la resolució, però la transmitància de la llum serà més petita. Al mateix temps, cal que la punta del con de la sonda sigui tan curta com sigui possible, perquè com més llarga sigui la punta del con, més lluny es propagarà la llum a través d'una guia d'ona menor que la seva longitud d'ona, de manera que l'atenuació de la llum serà més gran. . Per tant, l'objectiu que es persegueix en la producció de sondes de fibra òptica és obtenir una punta d'agulla amb una mida d'agulla petita i una punta cònica curta.
