Kāda ir atšķirība starp tālā lauka optisko mikroskopiju un tālā lauka mikroskopiju
Kas ir tuvā lauka optiskais mikroskops?
Kopš 1980. gadiem, zinātnei un tehnoloģijām virzoties uz maza mēroga un zemu dimensiju telpu, kā arī attīstoties skenējošās zondes mikroskopijas tehnoloģijai, optikas jomā ir radusies jauna starpdisciplināra joma - tuvā lauka optika. Tuva lauka optika ir mainījusi tradicionālo optiskās izšķirtspējas ierobežojumu. Jauna veida tuvā lauka skenējošā optiskā mikroskopa (NSOM), kas pazīstams arī kā SNOM, parādīšanās ir paplašinājusi cilvēku redzeslauku no pusi no krītošās gaismas viļņa garuma līdz vairākiem desmitiem viļņu garumu, tas ir, nanomērogu. Tuva lauka optiskajā mikroskopijā lēcu tradicionālajos optiskajos instrumentos aizstāj ar nelielu optisko zondi, kuras gala apertūra ir daudz mazāka par gaismas viļņa garumu.
Jau 1928. gadā Synge ierosināja, ka īpaši augstu izšķirtspēju var sasniegt, apgaismojot krītošo gaismu caur nelielu caurumu ar 10 nm atvērumu uz parauga 10 nm attālumā, skenējot un savācot gaismas signālus mikroreģionā ar soli lielumu. no 10 nm. Šajā intuitīvajā aprakstā Synge ir skaidri paredzējis mūsdienu tuva lauka optisko mikroskopu galvenās iezīmes.
1970. gadā Ešs un Nikols pielietoja tuvā lauka jēdzienu, lai panāktu divdimensiju attēlveidošanu ar K/60 izšķirtspēju mikroviļņu diapazonā (K=3cm). 1983. gadā BM Cīrihes pētniecības centrs veiksmīgi sagatavoja nanomēroga optiskās poras ar metālu pārklātu kvarca kristālu galos. Izmantojot tunelēšanas strāvu kā atgriezenisko saiti starp zondi un paraugu, iegūstiet īpaši augstas optiskās izšķirtspējas attēlu K/20. Tuva lauka optikas virzītājspēks, lai piesaistītu plašāku uzmanību, nāk no AT&T Bell Lab. 1991. gadā Betzig et al. izveidoja augstas caurlaidības koniskus optiskos caurumus, izmantojot optiskās šķiedras, uz sāniem uzklāja plānas metāla plēves un izmantoja unikālu bīdes spēka zondes paraugu atstatuma kontroles metodi. Tas ne tikai palielināja fotonu plūsmu par vairākām kārtām, bet arī nodrošināja stabilu un uzticamu kontroles metodi, izraisot virkni pētījumu par augstas izšķirtspējas optisko novērošanu dažādās jomās, piemēram, bioloģijā, ķīmijā, magneto-optiskajos domēnos, augstas izšķirtspējas jomā. blīvuma informācijas glabāšanas ierīces un kvantu ierīces, kas izmanto tuvā lauka optisko mikroskopiju. Tā sauktā tuvā lauka optika ir saistīta ar tālā lauka optiku. Tradicionālās optiskās teorijas, piemēram, ģeometriskā optika un fiziskā optika, parasti pēta tikai gaismas lauku sadalījumu tālu no gaismas avotiem vai objektiem, ko parasti dēvē par tālā lauka optiku. Tāla lauka optikai principā ir tālā lauka difrakcijas ierobežojums, kas ierobežo minimālo izšķirtspējas izmēru un minimālo marķējuma izmēru, izmantojot tālā lauka optikas principus mikroskopijai un citiem optiskiem lietojumiem. Tuva lauka optika pēta gaismas lauka sadalījumu viļņa garuma diapazonā no gaismas avota vai objekta. Tuvā lauka optikas pētījumu jomā tālās lauka difrakcijas robeža ir pārkāpta, un izšķirtspējas robeža principā vairs nav ierobežota un var būt bezgalīgi maza. Tāpēc, pamatojoties uz tuvā lauka optikas principiem, var uzlabot mikroskopiskās attēlveidošanas un citu optisko lietojumu optisko izšķirtspēju.
Optiskā izšķirtspēja, kuras pamatā ir tuva lauka optiskā tehnoloģija, var sasniegt nanometru līmeni, pārkāpjot tradicionālās optikas difrakcijas robežu. Tas nodrošinās jaudīgu darbību, mērīšanas metodes un instrumentu sistēmas daudzām zinātniskās pētniecības jomām, īpaši nanotehnoloģiju attīstībai. Šobrīd tuvā lauka skenēšanas optiskie mikroskopi un tuva lauka spektrometri, kuru pamatā ir slēptā lauka noteikšana, ir izmantoti tādās jomās kā fizika, bioloģija, ķīmija un materiālu zinātne, un to pielietojuma joma pastāvīgi paplašinās; Daudzu zinātnieku uzmanību ir piesaistījuši arī citi lietojumi, kuru pamatā ir tuva lauka optika, piemēram, nanolitogrāfija un īpaši augsta blīvuma tuvā lauka optiskā krātuve, nanooptiskie komponenti un nanomēroga daļiņu uztveršana un manipulācijas.
Papildus tam, ka tos sauc par mikroskopiem, nav daudz līdzību.
Pirmkārt, un arī lielākā atšķirība, izšķirtspēja ir atšķirīga. Tāla lauka mikroskopija, kas pazīstama arī kā tradicionālā optiskā mikroskopija, ir ierobežota ar difrakcijas robežu, tāpēc ir grūti skaidri attēlot apgabalos, kas ir mazāki par gaismas viļņa garumu; Tuva lauka mikroskopija var nodrošināt skaidru attēlu.
Otrkārt, princips ir atšķirīgs. Tāla lauka mikroskopija izmanto gaismas atstarošanu un refrakciju, un to var panākt, apvienojot lēcas; Tuvajā laukā ir nepieciešamas zondes, lai panāktu optisko signālu iegūšanu, savienojot un pārveidojot izgaistošos un pārraides laukus.
Arī instrumentu sarežģītība un izmaksas utt.
