Nguyên tắc kính hiển vi quang học gần trường của kính hiển vi quang học gần trường
Traditional optical microscopes are composed of optical lenses that can magnify objects up to thousands of times to observe details. Due to the diffraction effect of light waves, it is impossible to infinitely increase the magnification because it will encounter the obstacle of the diffraction limit of light waves. The resolution of traditional optical microscopes cannot exceed half of the wavelength of light. For example, using green light with a wavelength of λ=400nm as the light source, only two objects separated by 200nm can be distinguished. In practical applications, when λ>400nm, the resolution is lower. This is because general optical observations are made at a distance (>>λ) từ đối tượng.
Kính hiển vi quang học gần trường, dựa trên các nguyên tắc phát hiện và hình ảnh của các trường không bức xạ, có thể vượt qua giới hạn nhiễu xạ của kính hiển vi quang học thông thường và thực hiện hình ảnh quang học nano và nghiên cứu quang phổ ở độ phân giải quang cực cao.
Một kính hiển vi quang học gần trường bao gồm đầu dò, thiết bị truyền tín hiệu, điều khiển quét, xử lý tín hiệu và hệ thống phản hồi tín hiệu. Nguyên tắc tạo và phát hiện trường gần: Khi ánh sáng sự cố chiếu vào một vật thể có nhiều cấu trúc nhỏ và tốt trên bề mặt của nó, các sóng phản xạ được tạo ra bởi các cấu trúc tốt này dưới tác động của trường ánh sáng sự cố bao gồm sóng biến đổi giới hạn vào bề mặt của vật thể và truyền sóng truyền đến khoảng cách. Sóng biến dạng đến từ các cấu trúc tinh tế trong các vật thể (các đối tượng nhỏ hơn bước sóng). Và các sóng lan truyền đến từ các cấu trúc thô trong đối tượng (các đối tượng lớn hơn bước sóng), không chứa bất kỳ thông tin nào về các cấu trúc tinh tế của đối tượng. Nếu một trung tâm tán xạ rất nhỏ được sử dụng làm nanodetector (như đầu dò) và được đặt đủ gần bề mặt của vật thể, sóng phát sóng sẽ bị kích thích, khiến nó phát ra ánh sáng trở lại. Ánh sáng được tạo ra bởi sự kích thích này cũng chứa sóng biến mất không thể phát hiện và sóng truyền có thể được phát hiện ở khoảng cách xa, hoàn thành quá trình phát hiện trường gần. Việc chuyển đổi giữa trường phát triển và trường lan truyền là tuyến tính và trường lan truyền phản ánh chính xác những thay đổi trong trường phát triển. Nếu một trung tâm tán xạ được quét trên bề mặt của một vật thể, có thể thu được hình ảnh hai chiều. Theo nguyên tắc có đi có lại, sự tương tác giữa nguồn sáng chiếu sáng và máy dò nano được hoán đổi. Một nguồn ánh sáng nano (trường phát triển) được sử dụng để chiếu sáng mẫu. Do hiệu ứng tán xạ của cấu trúc mịn của vật thể trên trường chiếu sáng, sóng biến đổi được chuyển đổi thành một sóng lan truyền có thể được phát hiện ở khoảng cách xa và kết quả là hoàn toàn giống nhau.
