광학 현미경과 원거리 현미경의 차이점은 무엇입니까
근거리 광학 현미경이란 무엇입니까?
1980년대 이후 소규모 저차원 공간으로의 과학기술의 발전과 주사탐침현미경 기술의 발달로 인해 광학분야에 새로운 학제간 학문인 근거리광학이 등장하게 되었다. 근거리 광학은 기존의 광학 해상도 한계에 혁명을 일으켰습니다. 새로운 형태의 근접장 광학현미경(NSOM-Near-field Scanning Optical Microscope, SNOM)의 등장으로 사람의 시야가 입사광 파장의 절반에서 수십분의 일 파장, 즉 나노미터 스케일. 근거리 광학 현미경에서 기존 광학 기기의 렌즈는 빛의 파장보다 훨씬 작은 팁 구멍이 있는 작은 광학 프로브로 대체됩니다.
1928년 초 Synge는 10nm의 거리를 가진 시료에 10nm의 구경을 가진 작은 구멍을 통해 입사광을 조사하고 10nm의 스텝 크기로 스캐닝하여 마이크로 영역의 광 신호를 수집한 후, 초고해상도를 얻을 수 있습니다. 이 직관적인 설명에서 Synge는 현대 근거리 광학 현미경의 주요 기능을 명확하게 예측했습니다.
1970년 Ash와 Nicholls는 근접장 개념을 적용하여 마이크로파 대역(K{3}}cm)에서 K/60의 해상도로 2차원 이미징을 구현했습니다. 1983년 BM 취리히 연구 센터는 금속 코팅된 수정 결정의 끝에 나노 크기의 빛 구멍을 성공적으로 제작했습니다. 프로브와 샘플 사이의 거리에 대한 피드백으로 터널링 전류를 사용하여 K/20에서 초고해상도 이미지를 얻습니다. AT&T Bell Laboratories에서 근거리 광학에 더 많은 관심을 갖게 된 계기가 되었습니다. 1991년에 Betzig et al. 광섬유를 사용하여 광속이 높은 테이퍼 광학 구멍을 만들고 측면에 금속 필름을 증착하고 고유한 전단력 프로브-샘플 간격 조정 방법과 결합하여 전송된 광자 플럭스를 증가시켰습니다. 동시에 생물학, 화학, 자기 광학 영역 및 고밀도 정보 저장 장치와 같은 다양한 분야에서 근거리 광학 현미경의 고해상도 광학 관찰을 촉발시킨 안정적이고 신뢰할 수 있는 제어 방법을 제공합니다. 및 양자 장치. 일련의 연구. 소위 근거리 광학은 원거리 광학과 관련이 있습니다. 기하 광학 및 물리적 광학과 같은 전통적인 광학 이론은 일반적으로 광원이나 물체에서 멀리 떨어진 라이트 필드의 분포만을 연구하며 일반적으로 원거리 광학이라고합니다. 원칙적으로 원거리장 광학에는 원거리장 회절 한계가 있으며, 이는 현미경 및 기타 광학 응용 분야에 원거리장 광학의 원리를 사용할 때 최소 해상도 크기와 최소 마크 크기를 제한합니다. 반면 근거리 광학은 광원이나 물체의 파장 범위 내에서 라이트 필드의 분포를 연구합니다. 근거리 광학 연구 분야에서 원거리 회절 한계가 깨지고 해상도 한계는 더 이상 원칙적으로 제한을 받지 않으며 무한히 작아질 수 있으므로 현미경 이미징 및 기타 광학의 광학 해상도가 근거리 광학 원리를 기반으로 애플리케이션을 개선할 수 있습니다. 비율.
근거리 광학 기술을 기반으로 한 광학 해상도는 나노미터 수준에 도달할 수 있으며 기존 광학의 해상도 회절 한계를 돌파하여 많은 과학 연구 분야, 특히 나노 기술 개발에 강력한 작업, 측정 방법 및 계측 시스템을 제공합니다. 현재 에바네센트 필드 검출을 기반으로 한 근접장 주사광학현미경과 근접장 분광기는 물리학, 생물학, 화학, 재료과학 분야에 적용되고 있으며 적용 범위는 지속적으로 확대되고 있습니다. 나노 리소그래피 및 초고밀도 근거리 광 저장, 나노 광학 구성 요소, 나노 크기 입자의 캡처 및 조작 등과 같은 근거리 광학을 기반으로 하는 다른 응용 프로그램도 관심을 끌었습니다. 많은 과학자들.
둘 다 현미경이라고 불리는 사실을 제외하고는 유사점이 많지 않습니다.
우선 가장 큰 차이점은 해상도가 다르다는 것입니다. 원거리 현미경, 즉 전통적인 광학 현미경은 회절 한계에 의해 제한됩니다. 빛의 파장보다 작은 영역에서는 선명하게 영상화하기 어렵습니다. 근거리 현미경은 선명한 이미징을 얻을 수 있습니다.
둘째, 원칙이 다릅니다. 원거리 현미경은 빛의 반사와 굴절 등을 사용하며 렌즈 조합을 사용할 수 있습니다. 니어필드에서는 프로브가 필요하며, 빛 정렬을 달성하기 위해 에바네센트 필드와 전송 필드의 결합 및 변환이 사용됩니다. 신호 획득.
또한 장비의 복잡성, 비용 등 이 둘은 동일하지 않습니다.
