近視野光学顕微鏡と遠視野顕微鏡の違いは何ですか
近接場光学顕微鏡とは何ですか?
1980年代以降、小規模・低次元空間への科学技術の進歩と走査型プローブ顕微鏡技術の発展により、光学分野に近接場光学という新たな学際分野が出現した。近接場光学は、従来の光学解像度の限界に革命をもたらしました。 SNOM としても知られる新型の近接場走査型光学顕微鏡 (NSOM) の出現により、人間の視野は入射光の波長の半分から数十波長、つまりナノスケールに拡大されました。近接場光学顕微鏡では、従来の光学機器のレンズは、先端の開口部が光の波長よりもはるかに小さい小型の光プローブに置き換えられます。
シンジは 1928 年という早い時期に、口径 10nm の小さな穴を通して入射光を 10nm の距離でサンプルに照射し、ステップ サイズで微小領域の光信号を走査して収集することで超高解像度を達成できると提案しました。 10nmの。この直感的な説明の中で、シンジは現代の近接場光学顕微鏡の主な特徴を明確に予測しました。
1970年、AshとNichollsは近接場の概念を適用して、マイクロ波帯域（K=3cm）でK/60の解像度を持つ二次元イメージングを実現しました。 1983 年、BM チューリッヒ研究センターは、金属でコーティングされた水晶の先端にナノスケールの光学細孔を作製することに成功しました。トンネル電流をプローブとサンプル間のフィードバックとして使用し、K/20 の超高光学分解能画像を取得します。近接場光学素子がより広範な注目を集める原動力となっているのは、AT&T Bell Lab です。 1991 年に、Betzig et al.光ファイバーを使用して高スループットの円錐形の光学穴を作成し、側面に金属薄膜を蒸着し、独自のせん断力プローブのサンプル間隔制御方法を使用しました。これにより、光子束が数桁増加しただけでなく、安定した信頼性の高い制御方法が提供され、生物学、化学、磁気光学領域、高解像度などのさまざまな分野での高解像度光学観察に関する一連の研究が始まりました。密度情報記憶デバイス、および近接場光学顕微鏡を使用した量子デバイス。いわゆる近接場光学系は、遠視野光学系と相対的なものです。幾何光学や物理光学などの従来の光学理論は、一般的に遠視野光学と呼ばれる、光源や物体から遠く離れたライトフィールドの分布のみを研究します。遠視野光学には原理的に遠視野回折限界があり、顕微鏡やその他の光学用途に遠視野光学原理を使用する場合、最小解像度サイズと最小マーキングサイズが制限されます。近接場光学では、光源または物体からの波長範囲内の光場の分布を研究します。近接場光学研究の分野では、遠視野の回折限界が突破され、原理的に分解能の限界が制限されなくなり、無限に小さくなる可能性があります。したがって、近接場光学の原理に基づいて、顕微鏡イメージングおよびその他の光学用途の光学解像度を向上させることができます。
近接場光学技術に基づく光学分解能はナノメートルレベルに達し、従来の光学素子の回折限界を突破します。これにより、科学研究の多くの分野、特にナノテクノロジーの開発に強力な操作、測定方法、および機器システムが提供されます。現在、隠れ場検出に基づく近接場走査型光学顕微鏡と近接場分光計は、物理学、生物学、化学、材料科学などの分野に応用されており、その応用範囲は常に拡大しています。ナノリソグラフィーや超高密度近接場光ストレージ、ナノ光学コンポーネント、ナノスケール粒子の捕捉と操作など、近接場光学に基づく他の応用も多くの科学者の注目を集めています。
顕微鏡という名前以外に、類似点はあまりありません。
まず、最大の違いは、解像度が異なります。従来の光学顕微鏡としても知られる遠視野顕微鏡は、回折限界によって制限されているため、光の波長より小さい領域を鮮明に画像化することが困難です。また、近接場顕微鏡では鮮明な画像を実現できます。
第二に、原理が異なります。遠視野顕微鏡法は光の反射と屈折を利用し、レンズを組み合わせることで実現できます。近接場では、エバネッセント場と透過場の結合と変換を通じて光信号を取得するためにプローブが必要です。
また、機器の複雑さやコストなど、
