Apa perbedaan antara mikroskop optik medan dekat dan mikroskop medan jauh
Apa itu mikroskop optik jarak dekat?
Sejak tahun 1980-an, dengan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi menuju ruang berskala kecil dan berdimensi rendah, serta berkembangnya teknologi pemindaian mikroskop probe, bidang interdisipliner baru - optik medan dekat telah muncul di bidang optik. Optik medan dekat telah merevolusi batas resolusi optik tradisional. Munculnya mikroskop optik pemindaian jarak dekat (NSOM) jenis baru, yang juga dikenal sebagai SNOM, telah memperluas bidang pandang manusia dari setengah panjang gelombang cahaya datang menjadi beberapa puluh panjang gelombang, yaitu skala nano. Dalam mikroskop optik jarak dekat, lensa pada instrumen optik tradisional digantikan oleh probe optik kecil, yang bukaan ujungnya jauh lebih kecil daripada panjang gelombang cahaya.
Pada awal tahun 1928, Synge mengusulkan bahwa resolusi ultra-tinggi dapat dicapai dengan menyinari cahaya yang datang melalui lubang kecil dengan bukaan 10nm ke sampel dengan jarak 10nm, memindai dan mengumpulkan sinyal cahaya di wilayah mikro dengan ukuran langkah. dari 10nm. Dalam deskripsi intuitif ini, Synge dengan jelas memperkirakan fitur utama mikroskop optik jarak dekat modern.
Pada tahun 1970, Ash dan Nicholls menerapkan konsep medan dekat untuk menghasilkan pencitraan dua dimensi dengan resolusi K/60 dalam pita gelombang mikro (K=3cm). Pada tahun 1983, Pusat Penelitian BM Zurich berhasil menyiapkan pori-pori optik skala nano di ujung kristal kuarsa berlapis logam. Menggunakan arus terowongan sebagai umpan balik antara probe dan sampel, dapatkan gambar resolusi optik ultra-tinggi K/20. Kekuatan pendorong optik jarak dekat untuk menarik perhatian lebih luas datang dari AT&T Bell Lab. Pada tahun 1991, Betzig dkk. membuat lubang optik berbentuk kerucut dengan throughput tinggi menggunakan serat optik, menyimpan film tipis logam di sampingnya, dan menggunakan metode kontrol jarak sampel probe gaya geser yang unik. Hal ini tidak hanya meningkatkan fluks foton beberapa kali lipat, tetapi juga menyediakan metode kontrol yang stabil dan andal, memicu serangkaian penelitian tentang pengamatan optik resolusi tinggi di berbagai bidang seperti biologi, kimia, domain magneto-optik, domain magneto-optik, dan bidang-bidang lainnya. perangkat penyimpanan informasi kepadatan, dan perangkat kuantum menggunakan mikroskop optik jarak dekat. Yang disebut optik medan dekat adalah relatif terhadap optik medan jauh. Teori optik tradisional, seperti optik geometris dan optik fisik, biasanya hanya mempelajari distribusi medan cahaya yang jauh dari sumber atau objek cahaya, yang biasa disebut optik medan jauh. Optik medan jauh pada prinsipnya memiliki batas difraksi medan jauh, yang membatasi ukuran resolusi minimum dan ukuran penandaan minimum saat menggunakan prinsip optik medan jauh untuk mikroskop dan aplikasi optik lainnya. Optik medan dekat mempelajari distribusi medan cahaya dalam rentang panjang gelombang dari sumber cahaya atau objek. Dalam bidang penelitian optik medan dekat, batas difraksi medan jauh telah dilanggar, dan batas resolusi pada prinsipnya tidak lagi terbatas dan bisa menjadi sangat kecil. Oleh karena itu, berdasarkan prinsip optik medan dekat, resolusi optik pencitraan mikroskopis dan aplikasi optik lainnya dapat ditingkatkan.
Resolusi optik berdasarkan teknologi optik medan dekat dapat mencapai tingkat nanometer, menembus batas difraksi optik tradisional. Hal ini akan memberikan operasi yang kuat, metode pengukuran, dan sistem instrumen untuk banyak bidang penelitian ilmiah, khususnya pengembangan nanoteknologi. Saat ini, mikroskop optik pemindaian jarak dekat dan spektrometer medan dekat berdasarkan deteksi medan tersembunyi telah diterapkan di berbagai bidang seperti fisika, biologi, kimia, dan ilmu material, dan cakupan penerapannya terus berkembang; Aplikasi lain berdasarkan optik medan dekat, seperti nanolitografi dan penyimpanan optik medan dekat dengan kepadatan sangat tinggi, komponen nanooptik, dan penangkapan serta manipulasi partikel berskala nano, juga telah menarik perhatian banyak pekerja ilmiah.
Selain disebut mikroskop, kemiripannya juga tidak banyak.
Pertama, dan juga perbedaan terbesarnya, resolusinya berbeda. Mikroskop medan jauh, juga dikenal sebagai mikroskop optik tradisional, dibatasi oleh batas difraksi, sehingga sulit untuk mengambil gambar dengan jelas di area yang lebih kecil dari panjang gelombang cahaya; Dan mikroskop jarak dekat dapat menghasilkan pencitraan yang jelas.
Kedua, prinsipnya berbeda. Mikroskop medan jauh memanfaatkan pantulan dan pembiasan cahaya, dan dapat dicapai dengan menggabungkan lensa; Di medan dekat, probe diperlukan untuk mencapai perolehan sinyal optik melalui penggandengan dan konversi medan cepat berlalu dr ingatan dan transmisi.
Juga, kompleksitas dan biaya instrumen, dll,
