근거리 이미지 광학현미경의 원리
근접장 광학현미경은 비방사장의 검출 및 이미징 원리를 기반으로 일반 광학현미경의 회절한계를 뛰어넘어 초고광해상도에서 나노규모의 광학 이미징 및 분광학 연구를 수행할 수 있습니다.
근거리 광학 현미경은 프로브, 신호 전송 장치, 스캐닝 제어, 신호 처리 및 신호 피드백 시스템으로 구성됩니다. 근거리장 생성 및 검출 원리: 표면에 작고 미세한 구조가 많은 물체에 입사광을 비추면, 입사광장의 작용으로 이러한 미세 구조에 의해 생성된 반사파에는 표면에 국한된 소멸파가 포함됩니다. 멀리까지 전파되는 물체와 전파파. 소멸파는 물체(파장보다 작은 물체)의 미묘한 구조에서 발생합니다. 그리고 전파파는 물체의 미묘한 구조에 대한 정보를 전혀 포함하지 않는 물체(파장보다 큰 물체)의 거친 구조에서 나옵니다. 매우 작은 산란 중심을 나노검출기(예: 프로브)로 사용하고 물체 표면에 충분히 가깝게 배치하면 소멸파가 여기되어 다시 빛을 방출하게 됩니다. 이 여기에서 생성된 빛에는 감지할 수 없는 소멸파와 멀리서 감지할 수 있는 전파파도 포함되어 근거리 감지 프로세스가 완료됩니다. 소멸장과 전파장 사이의 변환은 선형적이며 전파장은 소멸장의 변화를 정확하게 반영합니다. 물체 표면의 산란 중심을 스캔하면 2차원 영상을 얻을 수 있습니다. 상호성의 원리에 따라 조명 광원과 나노 검출기 간의 상호 작용이 교환됩니다. 샘플을 조명하기 위해 나노 광원(소멸장)이 사용됩니다. 조명 필드에 대한 물체의 미세 구조의 산란 효과로 인해 소멸파는 멀리서 감지할 수 있는 전파로 변환되며 결과는 완전히 동일합니다.
근거리 광학 현미경은 샘플 표면의 한 지점씩 프로브를 스캐닝하고 기록하는 디지털 이미징 기술입니다. 그림 1은 근접장 광학현미경의 영상 원리도이다. 그림의 xyz 대략 근사화 방법은 수십 나노미터의 정확도로 프로브와 샘플 사이의 거리를 조정할 수 있습니다. 그리고 xy 스캐닝과 z-제어를 사용하면 1nm의 정밀도로 z 방향의 프로브 스캐닝과 피드백 추적을 제어할 수 있습니다. 그림의 입사 레이저는 광섬유를 통해 프로브에 도입되며 입사광의 편광 상태는 요구 사항에 따라 변경될 수 있습니다. 입사된 레이저가 시료에 조사되면 검출기는 시료의 변조된 전송 신호와 반사 신호를 별도로 수집하여 광전자 증배관으로 증폭시킨 후 아날로그에서 디지털로 직접 변환하여 컴퓨터를 통해 수집하거나 분광계에 입력할 수 있습니다. 분광 시스템을 통해 스펙트럼 정보를 얻습니다. 시스템 제어, 데이터 수집, 이미지 표시 및 데이터 처리는 모두 컴퓨터에 의해 완료됩니다. 위의 이미징 과정에서 근거리 광학 현미경은 세 가지 유형의 정보, 즉 시료의 표면 형태, 근거리 광학 신호 및 스펙트럼 신호를 동시에 수집할 수 있음을 알 수 있습니다.
