Principis de la microscòpia òptica de camp proper
Traditional optical microscopes are composed of optical lenses that can magnify objects to thousands of times to observe details. Due to the diffraction effect of light waves, it is impossible to increase the magnification infinitely because it will encounter the obstacle of the diffraction limit of light waves. Traditional optics The resolution of a microscope cannot exceed half the wavelength of light. For example, using green light with a wavelength of λ=400nm as a light source, it can only distinguish two objects that are 200nm apart. In practical applications, λ>400nm, the resolution is lower. This is because general optical observations are performed far away from the object (>>λ).
Basant-se en els principis de detecció i imatge de camps no radiatius, els microscopis òptics de camp proper poden superar el límit de difracció dels microscopis òptics ordinaris i poden dur a terme imatges òptiques a nanoescala i investigacions espectrals a nanoescala amb una resolució òptica ultra alta.
Els microscopis òptics de camp proper estan formats per sondes, dispositius de transmissió de senyals, control d'escaneig, processament de senyals i sistemes de retroalimentació del senyal. Principi de generació i detecció de camp proper: la llum incident irradia un objecte amb moltes estructures minúscules a la superfície. Sota l'acció del camp de llum incident, les ones reflectides generades per aquestes estructures inclouen ones evanescents limitades a la superfície de l'objecte i propagades lluny. propagació de les ones. Les ones evanescents s'originen a partir d'estructures minúscules dels objectes (objectes més petits que la longitud d'ona). L'ona que es propaga prové de l'estructura rugosa de l'objecte (objectes més grans que la longitud d'ona), que no conté cap informació sobre l'estructura fina de l'objecte. Si s'utilitza un centre de dispersió molt petit com a nanodetector (com una sonda) i es col·loca prou a prop de la superfície de l'objecte, l'ona evanescent s'excitarà i farà que torni a emetre llum. Aquesta llum excitada també conté ones evanescents indetectables i ones propagades que es poden propagar a llocs llunyans per a la seva detecció. Aquest procés completa la detecció de 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'utilitza un centre de dispersió per escanejar la superfície d'un objecte, es pot obtenir una imatge bidimensional. D'acord amb el principi de reciprocitat, els papers de la font de llum d'il·luminació i del nano-detector s'intercanvien i la nanofont de llum (camp evanescent) s'utilitza 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 un senyal que es pot detectar a distància. Els resultats de les ones de propagació detectades són exactament els mateixos.
