근접장 광학 현미경의 기초 근접장 광학 현미경의 기초
The traditional optical microscope consists of optical lenses that can magnify an object up to thousands of times to observe the details. Due to the diffraction effect of light waves, an infinite increase in magnification is not possible because the obstacle of the diffraction limit of light waves will be encountered, and the resolution of the traditional optical microscope cannot be more than half of the wavelength of 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).
비방사장 프로빙 및 이미징 원리를 기반으로 하는 근접장 광학현미경은 일반 광학현미경이 받는 회절한계를 돌파할 수 있어 나노규모 광학 이미징 및 나노규모 분광학 연구를 초저주파에서 수행할 수 있습니다. 높은 광학 해상도.
근접장 광학 현미경은 프로브, 신호 전송 장치, 스캐닝 제어, 신호 처리 및 신호 피드백 시스템으로 구성됩니다. 근거리장 생성 및 감지 원리: 많은 작은 미세 구조가 있는 물체 표면에 입사광을 조사합니다. 이러한 미세 구조는 입사광 필드의 역할을 하며 결과적인 반사파에는 물체 표면에 국한된 급격한 파동이 포함되어 전파됩니다. 멀리까지 파도가 친다. 급격한 파동은 물체(파장보다 작은 물체)의 미세한 구조에서 발생합니다. 전파파는 물체의 미세한 구조에 대한 정보가 전혀 포함되지 않은 물체(파장보다 큰 물체)의 거친 구조에서 발생합니다. 매우 작은 산란 중심을 나노검출기(예: 프로브)로 사용하는 경우 물체 표면에 충분히 가깝게 배치하여 빠른 파동을 자극하여 다시 빛을 방출하게 합니다. 이 여기에서 생성된 빛에는 감지할 수 없는 빠른 파동과 먼 곳의 감지로 전파될 수 있는 전파파도 포함되어 있으며, 이 과정을 통해 근거리장 감지가 완료됩니다. 신속한 필드와 전파 필드 사이의 전환은 선형이며 전파 필드는 숨겨진 필드의 변화를 정확하게 반영합니다. 산란 중심을 사용하여 물체 표면을 스캔하면 2차원 이미지를 얻을 수 있습니다. 상반성의 원리에 따라 조사광원과 나노검출기의 역할이 서로 바뀌어 시료에 나노광원(돌발장)을 조사하고 조사장의 산란으로 인해 물체의 미세한 구조에 의해 급격한 파동이 멀리서 감지될 수 있는 전파파로 변환되며 결과는 완전히 동일합니다.
근거리 광학 현미경 검사법은 샘플 표면의 프로브를 사용한 지점별 스캐닝과 지점별 기록, 이어서 디지털 이미징으로 구성됩니다. 그림 1은 근거리 광학 현미경의 이미징 개략도를 보여줍니다. 그림에서 xyz 대략 근사화 방법은 수십 나노미터의 정확도로 프로브에서 샘플까지의 거리를 조정할 수 있습니다. xy 스캐닝과 z 제어는 1nm의 정확도로 프로브 스캐닝과 z 방향 피드백을 제어하는 데 사용할 수 있습니다. 그림에 표시된 입사 레이저는 광섬유를 통해 프로브에 도입되며 입사광의 편광 상태는 요구 사항에 따라 변경될 수 있습니다. 입사 레이저가 샘플에 조사되면 검출기는 샘플에 의해 변조되고 광전자 증배관에 의해 증폭된 투과 및 반사 신호를 별도로 수집한 다음 컴퓨터 획득을 통해 아날로그-디지털 변환기에 의해 직접 또는 분광학 시스템을 통해 스펙트럼 정보를 얻기 위한 분광계. 시스템 제어, 데이터 수집, 이미지 표시 및 데이터 처리는 컴퓨터에 의해 완료됩니다. 위의 이미징 과정에서 근접장 광학 현미경은 세 가지 유형의 정보, 즉 시료의 표면 형태, 근접장 광학 신호 및 스펙트럼 신호를 동시에 수집할 수 있음을 알 수 있습니다.
