निकट-क्षेत्र ऑप्टिकल माइक्रोस्कोपी सिद्धांत और अनुप्रयोग
निकट-क्षेत्र ऑप्टिकल माइक्रोस्कोपी (अंग्रेजी नाम: एसएनओएम) गैर-विकिरण क्षेत्र का पता लगाने और इमेजिंग के सिद्धांत पर आधारित है, साधारण ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप की विवर्तन सीमा को तोड़ सकता है, स्कैनिंग और इमेजिंग तकनीक के लिए नमूने की सतह से कुछ नैनोमीटर दूर निकट-क्षेत्र सीमा में उप-तरंगदैर्ध्य पैमाने की जांच का उपयोग, निकट-क्षेत्र अवलोकन सीमा में, नमूने में स्कैनिंग और साथ ही माइक्रोस्कोप की स्थलाकृतिक छवि और ऑप्टिकल छवियों की विवर्तन सीमा से अधिक रिज़ॉल्यूशन प्राप्त करने के लिए।
निकट-क्षेत्र ऑप्टिकल माइक्रोस्कोपी अल्ट्रा-हाई ऑप्टिकल रिज़ॉल्यूशन पर नैनोस्केल ऑप्टिकल इमेजिंग और नैनोस्केल स्पेक्ट्रोस्कोपिक अध्ययनों के लिए उपयुक्त है। पारंपरिक ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप का रिज़ॉल्यूशन ऑप्टिकल विवर्तन सीमा से प्रभावित होता है, और रिज़ॉल्यूशन उस तरंगदैर्ध्य पैमाने से अधिक नहीं होता है। पारंपरिक ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप के विपरीत, निकट-क्षेत्र ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप छोटे रिज़ॉल्यूशन प्राप्त करने के लिए उप-तरंगदैर्ध्य पैमाने की जांच का उपयोग करते हैं।
निकट-क्षेत्र ऑप्टिकल माइक्रोस्कोपी का सिद्धांत:
जांच से बने फ्यूज्ड या कोरोडेड फाइबर ऑप्टिक वेवगाइड का उपयोग, बाहर की तरफ एक धातु फिल्म के साथ लेपित किया गया है, जिसने निकट-क्षेत्र ऑप्टिकल जांच के ऑप्टिकल एपर्चर (ऑप्टिकल एपर्चर) के 15nm से 100nm व्यास आकार के अंत का गठन किया है, और फिर परमाणु बल परमाणु बल माइक्रोस्कोपी (परमाणु बल माइक्रोस्कोपी, एएफएम) के साथ पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक सामग्री (पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक) के सटीक विस्थापन और स्कैनिंग का पता लगाने के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है सटीक ऊंचाई प्रतिक्रिया नियंत्रण प्रदान करने के लिए, निकट-क्षेत्र ऑप्टिकल जांच बहुत सटीक होगी (स्थानिक संकल्प के नमूना सतह की दिशा में लंबवत और क्षैतिज लगभग 0.1nm और 1nm हो सकता है) 1nm से 100nm की ऊंचाई पर नमूना सतह में नियंत्रण, निकट-क्षेत्र स्कैनिंग (स्कैनिंग) का नमूना सतह प्रकाश की सामान्य तरंग दैर्ध्य की तुलना में बहुत छोटी है, मापी गई जानकारी सभी निकट-क्षेत्र ऑप्टिकल जानकारी हैं, घिरे शॉट के ऑप्टिकल रिज़ॉल्यूशन की सीमा की सामान्य आम दूर-क्षेत्र ऑप्टिकल ऑप्टिकल सीमा के बिना।
निकट-क्षेत्र ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप का अनुप्रयोग:
निकट-क्षेत्र ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप पारंपरिक ऑप्टिकल बाईपास सीमा को तोड़ता है, नैनोमटेरियल का निरीक्षण करने, नैनोएलिमेंट्स की सूक्ष्म संरचना और दोषों का विश्लेषण करने के लिए सीधे प्रकाश का उपयोग कर सकता है, और हाल के वर्षों में सेमीकंडक्टर लेजर घटकों का विश्लेषण करने के लिए लागू किया गया है। इसके उच्च रिज़ॉल्यूशन के कारण, इसका उपयोग उच्च-घनत्व डेटा एक्सेस के लिए किया जा सकता है। वर्तमान में, इस तकनीक का उपयोग करके 100 जीबी से अधिक सुपर-रिज़ॉल्यूशन निकट-क्षेत्र ऑप्टिकल डिस्क का सफलतापूर्वक उत्पादन किया गया है। इसका उपयोग बायोमोलेक्यूल्स और प्रोटीन प्रतिदीप्ति के निकट-क्षेत्र सूक्ष्म विश्लेषण के लिए भी किया जा सकता है।
निकट-क्षेत्र ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप का सिद्धांत और संरचना:
सामान्य तौर पर, प्रकाश तरंग परिधि की सीमा के कारण दूर-क्षेत्र में निरीक्षण करते समय ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप का रिज़ॉल्यूशन केवल कुछ सौ नैनोमीटर होता है। हालाँकि, जब निकट क्षेत्र में देखा जाता है, तो घुमावदार और हस्तक्षेप से बचा जा सकता है, और घुमावदार की सीमा को दूर करके रिज़ॉल्यूशन को लगभग दसियों नैनोमीटर तक बढ़ाया जा सकता है। निकट-क्षेत्र ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप की संरचना में, अंत में दसियों नैनोमीटर के एपर्चर के साथ एक पतला ऑप्टिकल फाइबर एक जांच के रूप में उपयोग किया जाता है। जांच और मापी जाने वाली वस्तु के बीच की दूरी को निकट-क्षेत्र अवलोकन सीमा के भीतर ठीक से नियंत्रित किया जाता है, और पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक जिसे ठीक से तैनात और स्कैन किया जा सकता है, का उपयोग परमाणु बल माइक्रोस्कोप द्वारा प्रदान की गई उच्च-प्रतिक्रिया नियंत्रण प्रणाली के साथ मिलकर तीन-आयामी स्थानिक निकट-क्षेत्र स्कैनिंग करने के लिए किया जाता है। फाइबर ऑप्टिक जांच 3 डी निकट-क्षेत्र ऑप्टिकल छवि प्राप्त करने के लिए ऑप्टिकल संकेतों को प्राप्त या संचारित करती है।
