Meginreglur ljóssmásjárskoðunar á nærsviði
Traditional optical microscopes are composed of optical lenses that can magnify objects to thousands of times to observe details. Due to the diffraction effect of light waves, it is impossible to increase the magnification infinitely because it will encounter the obstacle of the diffraction limit of light waves. Traditional optics The resolution of a microscope cannot exceed half the wavelength of light. For example, using green light with a wavelength of λ=400nm as a light source, it can only distinguish two objects that are 200nm apart. In practical applications, λ>400nm, the resolution is lower. This is because general optical observations are performed far away from the object (>>λ).
Byggt á uppgötvunar- og myndgreiningarreglum sviða sem ekki eru geislar, geta nærsviðs ljóssmásjár brotist í gegnum sveiflumörk venjulegra ljóssmásjáa og geta framkvæmt sjónmyndatöku á nanóskala og litrófsrannsóknir á nanóskala með ofurhári ljósupplausn.
Sjónsmásjár nærsviðs eru samsettar úr könnunum, merkjasendingartækjum, skönnunarstýringu, merkjavinnslu og merkjaviðmiðunarkerfum. Meginregla um myndun og greiningu nærsviðs: Innfallsljós geislar hlut með mörgum örsmáum byggingum á yfirborðinu. Undir virkni innfallsljóssviðsins innihalda endurvarpsbylgjur sem myndast af þessum mannvirkjum hverfabylgjur sem takmarkast við yfirborð hlutarins og dreifast langt í burtu. breiða út öldur. Hverfandi bylgjur koma frá örsmáum byggingum í hlutum (hlutir sem eru minni en bylgjulengdin). Útbreiðslubylgjan kemur frá grófri uppbyggingu hlutarins (hlutir stærri en bylgjulengdin), sem inniheldur engar upplýsingar um fíngerða uppbyggingu hlutarins. Ef mjög lítil dreifingarmiðstöð er notuð sem nanóskynjari (eins og rannsakandi) og er komið nógu nálægt yfirborði hlutarins, verður hverfandi bylgjan spennt og lætur hana gefa frá sér ljós aftur. Þetta spennta ljós inniheldur einnig ógreinanlegar hverfandi bylgjur og útbreiddar bylgjur sem geta breiðst út til fjarlægra staða til að greina. Þetta ferli lýkur nærsviðsgreiningu. Umbreytingin á milli hverfandi sviði og útbreiðslusviðs er línuleg og útbreiðslusviðið endurspeglar nákvæmlega breytingarnar á hverfandi sviði. Ef dreifingarmiðstöð er notuð til að skanna yfirborð hlutar er hægt að fá tvívíddarmynd. Samkvæmt meginreglunni um gagnkvæmni er skipt um hlutverk ljósgjafans og nanóskynjarans og nanóljósgjafinn (evanescent sviði) er notaður til að lýsa upp sýnið. Vegna dreifingaráhrifa fíngerðrar uppbyggingar hlutarins á lýsingarsviðið er hverfandi bylgjunni breytt í merki sem hægt er að greina í fjarlægð. Niðurstöður greindu útbreiðslubylgjanna eru nákvæmlega þær sömu.
Nálægt ljóssmásjárfræði notar rannsaka til að skanna punkt fyrir punkt á yfirborði sýnisins og skrá það punkt fyrir punkt fyrir stafræna myndgreiningu. Mynd 1 er skýringarmynd myndareglunnar af nærsviðs sjónsmásjá. Á myndinni getur xyz gróf nálgunaraðferðin stillt fjarlægðina milli rannsakans og sýnisins með nákvæmni upp á tugi nanómetra; á meðan xy skönnunin og z-stýringin getur stjórnað könnunarskönnuninni og endurgjöf eftirfylgni í z átt með nákvæmni upp á 1nm. Atviksleysirinn á myndinni er settur inn í rannsakann í gegnum ljósleiðara og hægt er að breyta skautunarástandi innfallsljóssins í samræmi við kröfur. Þegar leysirinn geislar sýnishornið getur skynjarinn sérstaklega safnað sendingarmerkinu og endurkastsmerkinu sem er stýrt af sýninu, sem er magnað upp með ljósmargfaldarrörinu og síðan beint úr hliðstæðum í stafrænt og síðan safnað með tölvu eða sett inn í litrófsmælir í gegnum litrófskerfi til að fá litrófið. upplýsingar. Kerfisstýring, gagnasöfnun, myndbirting og gagnavinnsla er unnin með tölvum. Af ofangreindu myndgreiningarferli má sjá að nærsviðsljóssmásjár geta safnað þremur tegundum upplýsinga á sama tíma, nefnilega yfirborðsformgerð sýnisins, nærsviðsljósmerki og litrófsmerki.
