Présentation et applications de la microscopie optique à balayage en champ proche
Parce que la microscopie optique en champ proche peut surmonter les défauts des microscopes optiques traditionnels tels que la faible résolution et les dommages causés aux échantillons biologiques par les microscopes électroniques à balayage et les microscopes à effet tunnel, elle est devenue de plus en plus largement utilisée, notamment en biomédecine, en nanomatériaux et en microélectronique. domaines d'études.
La microscopie optique à balayage en champ proche (SNIM) est une branche du SNOM et une application de la technologie SNOM dans le domaine infrarouge. Afin d'obtenir des informations à haute résolution, les microsondes utilisées pour le positionnement, le balayage et la détection en champ proche sont des éléments très critiques du SNIM. Il existe de nombreuses formes de microsondes, qui sont grossièrement divisées en deux catégories : les sondes à petits trous et les sondes sans trous, et les sondes à petits trous sont souvent des sondes à fibre optique. Lorsque la distance entre la sonde à fibre optique et l'échantillon mesuré est constante, la taille du trou laissant passer la lumière de la sonde à fibre optique et la forme de l'angle conique de la pointe déterminent la résolution, la sensibilité et l'efficacité de transmission du SNIM. Mais il est plus difficile de réaliser des fibres optiques infrarouges pour la SNIM et les microsondes. Par rapport à la préparation de sondes à fibres optiques dans la bande de lumière visible, d'une part, il existe trop peu de types de fibres optiques adaptées à la bande infrarouge moyen (2,5 ~ 25 mm) ; d'autre part, les fibres optiques infrarouges existantes sont relativement fragiles et ont une ductilité et une flexibilité médiocres. Et les propriétés chimiques ne sont pas idéales. Afin de réduire l'atténuation de la lumière, il est difficile de fabriquer des sondes à fibre optique infrarouge de haute qualité.
Certaines institutions étrangères effectuant des recherches sur la SNIM ont adopté d'autres formes de sondes optiques dans les sondes, comme la sonde à prisme sphérique développée par Kawata et d'autres au Japon, la sonde tétraédrique développée par Fischer et d'autres en Allemagne, et plus récemment, KNOLL et d'autres utilisant des semi-conducteurs ( telles que des sondes de diffusion non poreuses en polymères de silicium, etc. La solution de microsonde mentionnée ci-dessus nous est impossible car elle nécessite un haut niveau de technologie de fabrication et nécessite un équipement spécialisé. Et parce que notre conception SNIM a choisi le mode réflexion, nous avons finalement adopté la solution sonde à fibre optique. .
Dans le processus de développement des microsondes, deux aspects doivent être pris en compte : d'une part, l'ouverture de passage de la lumière de la sonde optique doit être rendue aussi petite que possible ; d'autre part, le flux lumineux à travers l'ouverture de passage de la lumière doit être aussi faible que possible. grand pour obtenir un rapport signal/bruit élevé. Pour les sondes à fibre optique, plus le diamètre de l'aiguille est petit, plus la résolution est élevée, mais la transmission de la lumière deviendra plus petite. Dans le même temps, il est nécessaire que la pointe du cône de la sonde soit aussi courte que possible, car plus la pointe du cône est longue, plus la lumière se propagera loin à travers un guide d'onde plus petit que sa longueur d'onde, donc l'atténuation de la lumière sera plus grande. . Par conséquent, l'objectif poursuivi dans la production de sondes à fibres optiques est d'obtenir une pointe d'aiguille avec une petite taille d'aiguille et une pointe conique courte.
