Αρχές οπτικής μικροσκοπίας στο κοντινό πεδίο
The optical microscope of the principle of near-field optical microscope consists of optical lenses, which can magnify the object up to thousands of times to observe the details. Due to the diffraction effect of light waves, it is impossible to increase the magnification indefinitely because the obstacle of the diffraction limit of light waves will be encountered, and the resolution of the traditional optical microscope can not be more than half of the wavelength of the 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).
Το οπτικό μικροσκόπιο εγγύς πεδίου, που βασίζεται στην αρχή της ανίχνευσης και απεικόνισης πεδίου χωρίς ακτινοβολία, είναι σε θέση να διαπεράσει το όριο περίθλασης στο οποίο υπόκεινται τα συνηθισμένα οπτικά μικροσκόπια, επιτρέποντας τη διεξαγωγή οπτικών και φασματοσκοπικών μελετών νανοκλίμακας σε υπερ υψηλή οπτική ανάλυση.
Το οπτικό μικροσκόπιο κοντινού πεδίου αποτελείται από καθετήρα, συσκευή μετάδοσης σήματος, έλεγχο σάρωσης, επεξεργασία σήματος και σύστημα ανάδρασης σήματος. Αρχή δημιουργίας και ανίχνευσης κοντινού πεδίου: ακτινοβολία προσπίπτοντος φωτός στην επιφάνεια του αντικειμένου με πολλές μικροσκοπικές μικροδομές, αυτές οι μικροδομές στο ρόλο του πεδίου προσπίπτοντος φωτός, το ανακλώμενο κύμα που προκύπτει περιέχει ένα ξαφνικό κύμα που περιορίζεται στην επιφάνεια του αντικειμένου και διαδίδεται κύματα στην απόσταση. Τα ξαφνικά κύματα προέρχονται από τις λεπτές δομές στο αντικείμενο (αντικείμενα μικρότερα από το μήκος κύματος). Το κύμα διάδοσης προέρχεται από την τραχιά δομή του αντικειμένου (αντικείμενα μεγαλύτερα από το μήκος κύματος) η οποία δεν περιέχει καμία πληροφορία για τη λεπτή δομή του αντικειμένου. Εάν ένα πολύ μικρό κέντρο σκέδασης χρησιμοποιείται ως νανοανιχνευτής (π.χ. ανιχνευτής), τοποθετείται αρκετά κοντά στην επιφάνεια του αντικειμένου ώστε να διεγείρει το γρήγορο κύμα, αναγκάζοντας το να εκπέμπει ξανά φως. Το φως που παράγεται από αυτή τη διέγερση περιέχει επίσης μη ανιχνεύσιμα γρήγορα κύματα και διαδιδόμενα κύματα που μπορούν να διαδοθούν σε μακρινές ανιχνεύσεις, και αυτή η διαδικασία ολοκληρώνει την ανίχνευση του κοντινού πεδίου. Η μετάβαση μεταξύ του swift πεδίου και του πεδίου διάδοσης είναι γραμμική και το πεδίο διάδοσης αντικατοπτρίζει με ακρίβεια τις αλλαγές στο κρυφό πεδίο. Εάν χρησιμοποιείται κέντρο σκέδασης για σάρωση πάνω από την επιφάνεια ενός αντικειμένου, μπορεί να ληφθεί μια δισδιάστατη εικόνα. Σύμφωνα με την αρχή της αμοιβαιότητας, οι ρόλοι της πηγής φωτός ακτινοβολίας και του νανο-ανιχνευτή εναλλάσσονται μεταξύ τους και το δείγμα ακτινοβολείται με μια πηγή νανοφωτός (απότομο πεδίο) και λόγω της σκέδασης του πεδίου ακτινοβολίας από τη λεπτή δομή του αντικειμένου, το απότομο κύμα μετατρέπεται σε κύμα διάδοσης που μπορεί να ανιχνευθεί από απόσταση, και το αποτέλεσμα είναι ακριβώς το ίδιο.
