Applicazioni di microscopia ottica a campo vicino:
A causa della sua capacità di superare la bassa risoluzione dei microscopi ottici tradizionali e il danno causato ai campioni biologici mediante scansione microscopi elettronici e microscopi di tunneling di scansione, i microscopi ottici a campo vicino sono stati sempre più utilizzati, specialmente nei campi biomedici, nanomateriali e di microelettronica.
La scansione di Microscopy ottica vicino al campo (SNIM) è un ramo di SNOM, che è l'applicazione della tecnologia SNOM nel campo a infrarossi. I microprobi utilizzati per il posizionamento, la scansione e il rilevamento del campo vicino sono componenti cruciali in SNIM per ottenere informazioni ad alta risoluzione. Esistono molte forme di microprobi, divise approssimativamente in due categorie: sonde di piccoli fori e sonde non fori, con piccole sonde fori che spesso sono sonde in fibra ottica. Quando la distanza tra la sonda in fibra ottica e il campione misurato è costante, la dimensione dell'apertura ottica della sonda in fibra ottica e la forma dell'angolo del cono della punta dell'ago determinano la risoluzione, la sensibilità ed efficienza di trasmissione di SNIM. Tuttavia, è abbastanza difficile realizzare fibre ottiche a infrarossi per SNIM e microprobi. Rispetto alla preparazione di sonde in fibra nella banda di luce visibile, da un lato, ci sono troppo pochi tipi di fibre adatte per la fascia a infrarossi mid (2. 5-25 mm); D'altra parte, le fibre ottiche a infrarossi esistenti sono relativamente fragili, con scarsa duttilità e flessibilità e le loro proprietà chimiche non sono ideali. È abbastanza difficile produrre sonde in fibra a infrarossi di alta qualità per ridurre l'attenuazione della luce.
Alcune istituzioni straniere che studiano SNIM hanno adottato altri metodi di sonde ottiche in termini di sonde, come la sonda del prisma sferico sviluppato da Kawata et al. In Giappone, la sonda tetraedrica sviluppata da Fischer et al. In Germania e la più recente sonda di dispersione non porosa fatta di polimeri a semiconduttore (come il silicio), come Knoll. La soluzione di microprobe sopra è improbabile per noi perché richiede un alto livello di tecnologia di produzione e attrezzature specializzate. Inoltre, a causa della modalità riflettente scelta nel nostro design SNIM, alla fine abbiamo adottato la soluzione della sonda in fibra ottica.
Nel processo di sviluppo dei microprobi, è necessario prendere in considerazione due aspetti: da un lato, è necessario rendere il foro della luce della sonda ottica il più piccola possibile e, dall'altra parte, è necessario far fluire la luce attraverso il foro di luce il più grande possibile per ottenere un rapporto segnale-rumore elevato. Per le sonde in fibra ottica, minore è il diametro dell'ago, maggiore è la risoluzione, ma la trasmittanza diminuirà. Allo stesso tempo, è necessario che la punta della sonda sia il più breve possibile, perché più lunga è la punta, più la luce si propaga attraverso una guida d'onda più piccola della sua lunghezza d'onda, con conseguente maggiore attenuazione della luce. Pertanto, l'obiettivo perseguito nella produzione di sonde in fibra ottica è ottenere una punta dell'ago con una piccola dimensione dell'ago e una punta corta cono.
