Ứng dụng của kính hiển vi quang học trường gần
Vì kính hiển vi quang học trường gần có thể khắc phục những thiếu sót của kính hiển vi quang học truyền thống như độ phân giải thấp và sự hư hỏng các mẫu sinh học do kính hiển vi điện tử quét và kính hiển vi quét đường hầm gây ra, nên nó ngày càng được sử dụng rộng rãi, đặc biệt là trong các lĩnh vực y sinh như cũng như vật liệu nano và vi điện tử.
Kính hiển vi quang học trường gần quét (SNIM) là một nhánh của SNOM, là một ứng dụng của công nghệ SNOM trong trường hồng ngoại. Để thu được thông tin có độ phân giải cao, các đầu dò vi mô để định vị, quét và thăm dò trường gần là những bộ phận rất quan trọng của SNIM. Có nhiều dạng đầu dò vi mô, đại khái được chia thành hai loại: đầu dò lỗ nhỏ và đầu dò không lỗ, còn đầu dò lỗ nhỏ thường là đầu dò sợi quang. Khi khoảng cách từ đầu dò sợi quang đến mẫu được kiểm tra là nhất định, kích thước lỗ xuyên qua của đầu dò sợi quang và hình dạng góc hình nón của đầu sẽ xác định độ phân giải, độ nhạy và hiệu suất truyền của SNIM. Tuy nhiên, rất khó để chế tạo sợi hồng ngoại cho SNIM và microprobe. So với việc chế tạo đầu dò sợi quang ở dải bước sóng khả kiến, một mặt có quá ít loại sợi quang phù hợp với dải bước sóng hồng ngoại giữa (2.5-25 mm); mặt khác, các sợi quang hồng ngoại hiện có rất giòn, độ dẻo và tính linh hoạt kém, tính chất hóa học không đạt yêu cầu. Để giảm sự suy giảm ánh sáng, rất khó chế tạo đầu dò sợi hồng ngoại chất lượng cao.
Một số tổ chức nghiên cứu nước ngoài SNIM trong đầu dò được sử dụng theo các cách thăm dò ánh sáng khác, chẳng hạn như Kawata của Nhật Bản và sự phát triển khác của đầu dò lăng kính hình cầu, Fischer của Đức và đầu dò tứ diện khác, và zui gần đây là KNOLL và việc sử dụng các chất bán dẫn khác (ví dụ: silicon) polyme được làm bằng các đầu dò tán xạ không xốp, v.v. Giải pháp đầu dò vi mô trên khó có khả năng xảy ra với chúng tôi vì yêu cầu quy trình sản xuất ở mức độ cao, yêu cầu thiết bị chuyên dụng và do thiết kế SNIM của chúng tôi chọn chế độ phản xạ nên zui cuối cùng đã áp dụng giải pháp đầu dò sợi quang.
Trong quá trình phát triển đầu dò vi mô, có hai khía cạnh cần xem xét: một mặt, cần làm cho đầu dò quang học đi qua lỗ nhỏ càng nhỏ càng tốt, mặt khác, làm cho ánh sáng truyền qua lỗ nhỏ như càng lớn càng tốt để đạt được tỷ số tín hiệu trên tạp âm cao. Đối với đầu dò sợi quang, đường kính phần kim càng nhỏ thì độ phân giải càng cao nhưng quang thông sẽ nhỏ hơn. Đồng thời, phần đầu dò càng ngắn thì càng tốt, vì đầu càng dài thì sự truyền ánh sáng qua ống dẫn sóng nhỏ hơn bước sóng của nó cũng càng xa, do đó độ suy giảm ánh sáng càng lớn. Do đó, việc sản xuất đầu dò sợi quang nhằm mục đích theo đuổi mục tiêu là thu được kích thước kim nhỏ và đầu mũi ngắn.
