Descripción general y aplicaciones de la microscopía óptica de barrido de campo cercano.
Debido a que la microscopía óptica de campo cercano puede superar las deficiencias de los microscopios ópticos tradicionales, como la baja resolución y el daño a las muestras biológicas mediante microscopios electrónicos de barrido y microscopios de efecto túnel, se ha utilizado cada vez más, especialmente en biomedicina, nanomateriales y microelectrónica. campos de estudio.
La microscopía óptica de barrido de campo cercano (SNIM) es una rama de SNOM y una aplicación de la tecnología SNOM en el campo infrarrojo. Para obtener información de alta resolución, las microsondas utilizadas para posicionamiento, escaneo y detección de campo cercano son partes muy críticas de SNIM. Hay muchas formas de microsondas, que se dividen aproximadamente en dos categorías: sondas con orificios pequeños y sondas sin orificios, y las sondas con orificios pequeños suelen ser sondas de fibra óptica. Cuando la distancia entre la sonda de fibra óptica y la muestra que se mide es constante, el tamaño del orificio de paso de la luz de la sonda de fibra óptica y la forma del ángulo cónico de la punta determinan la resolución, sensibilidad y eficiencia de transmisión de SNIM. Pero es más difícil fabricar fibras ópticas infrarrojas para SNIM y microsondas. En comparación con la preparación de sondas de fibra óptica en la banda de luz visible, por un lado, hay muy pocos tipos de fibras ópticas adecuadas para la banda de infrarrojo medio (2,5 ~ 25 mm); por otro lado, las fibras ópticas infrarrojas existentes son relativamente frágiles y tienen poca ductilidad y flexibilidad. Y las propiedades químicas no son ideales. Para reducir la atenuación de la luz, es difícil fabricar sondas de fibra óptica infrarroja de alta calidad.
Algunas instituciones extranjeras que investigan SNIM han adoptado otras formas de sondas ópticas en sondas, como la sonda de prisma esférico desarrollada por Kawata y otros en Japón, la sonda tetraédrica desarrollada por Fischer y otros en Alemania y, más recientemente, KNOLL y otros que utilizan semiconductores ( como sondas de dispersión no porosas hechas de silicio), polímeros, etc. La solución de microsonda mencionada anteriormente es imposible para nosotros porque requiere un alto nivel de tecnología de fabricación y equipo especializado. Y debido a que nuestro diseño SNIM eligió el modo de reflexión, finalmente adoptamos la solución de sonda de fibra óptica. .
En el proceso de desarrollo de microsondas se deben considerar dos aspectos: por un lado, la apertura de paso de luz de la sonda óptica debe ser lo más pequeña posible; por otro lado, el flujo luminoso a través de la abertura de paso de luz debe ser lo más pequeño posible. grande para obtener una alta relación señal-ruido. Para las sondas de fibra óptica, cuanto menor sea el diámetro de la aguja, mayor será la resolución, pero la transmitancia de luz será menor. Al mismo tiempo, se requiere que la punta del cono de la sonda sea lo más corta posible, porque cuanto más larga sea la punta del cono, más lejos se propagará la luz a través de una guía de ondas más pequeña que su longitud de onda, por lo que la atenuación de la luz será mayor. . Por tanto, el objetivo que se persigue en la producción de sondas de fibra óptica es obtener una punta de aguja con un tamaño de aguja pequeño y una punta cónica corta.
