Applicazioni della microscopia ottica in campo vicino
Poiché la microscopia ottica a campo vicino può superare le carenze della microscopia ottica tradizionale come la bassa risoluzione e il danno ai campioni biologici causato dalla microscopia elettronica a scansione e dalla microscopia a effetto tunnel, è stata sempre più ampiamente utilizzata, soprattutto nei campi della biomedicina come così come i nanomateriali e la microelettronica.
La microscopia ottica a scansione in campo vicino (SNIM) è un ramo di SNOM, che è un'applicazione della tecnologia SNOM nel campo degli infrarossi. Per ottenere informazioni ad alta risoluzione, le microsonde per la localizzazione, la scansione e il sondaggio in campo vicino sono parti molto critiche di SNIM. Esistono molte forme di microsonde, che sono grosso modo divise in due categorie: sonde a foro piccolo e sonde senza foro, e le sonde a foro piccolo sono spesso sonde a fibra ottica. Quando la distanza tra la sonda in fibra ottica e il campione da testare è certa, la dimensione del foro passante della sonda in fibra ottica e la forma dell'angolo del cono della punta determinano la risoluzione, la sensibilità e l'efficienza di trasmissione dello SNIM. Tuttavia, è difficile produrre fibra a infrarossi per SNIM e microsonda. Rispetto alla preparazione delle sonde in fibra ottica nella banda delle lunghezze d'onda visibili, da un lato, ci sono troppo pochi tipi di fibre ottiche adatte per la banda delle lunghezze d'onda del medio infrarosso (2,5-25 mm); d'altro canto, le fibre ottiche infrarosse esistenti sono fragili, con scarsa duttilità e flessibilità, e con proprietà chimiche insoddisfacenti. Al fine di ridurre l'attenuazione della luce, è difficile realizzare una sonda in fibra a infrarossi di alta qualità.
Alcuni istituti stranieri di ricerca SNIM nella sonda utilizzata in altri modi di sonda di luce, come la giapponese Kawata e altri sviluppi di sonde a prisma sferico, la tedesca Fischer e altre sonde tetraedriche, e zui recentemente KNOLL e altri usi di polimeri semiconduttori (ad esempio, silicio) fatto di sonde di scattering non porose e così via. La soluzione con microsonda di cui sopra è improbabile per noi, a causa dell'elevato livello del processo di produzione richiesto, che richiede attrezzature specializzate, e poiché il nostro design SNIM sceglie la modalità di riflessione, zui ha finalmente adottato la soluzione con sonda in fibra ottica.
Nel processo di sviluppo della microsonda ci sono due aspetti da considerare: da un lato è necessario rendere la sonda ottica il più piccola possibile attraverso il forellino, dall'altro far fluire la luce attraverso il forellino il più più grande possibile, in modo da ottenere un elevato rapporto segnale/rumore. Per le sonde a fibra ottica, minore è il diametro dell'ago, maggiore è la risoluzione, ma il flusso luminoso diminuirà. Allo stesso tempo, la punta della sonda è più corta, meglio è, perché più lunga è la punta, più lontana è anche la propagazione della luce attraverso una guida d'onda più piccola della sua lunghezza d'onda, quindi maggiore è l'attenuazione della luce. Pertanto, la produzione della sonda in fibra ottica nel perseguimento dell'obiettivo è ottenere un ago di piccole dimensioni e una punta corta.
