قریبی فیلڈ میں آپٹیکل مائکروسکوپی کے اصول
Traditional optical microscopes are composed of optical lenses that can magnify objects to thousands of times to observe details. Due to the diffraction effect of light waves, it is impossible to increase the magnification infinitely because it will encounter the obstacle of the diffraction limit of light waves. Traditional optics The resolution of a microscope cannot exceed half the wavelength of light. For example, using green light with a wavelength of λ=400nm as a light source, it can only distinguish two objects that are 200nm apart. In practical applications, λ>400nm, the resolution is lower. This is because general optical observations are performed far away from the object (>>λ).
غیر ریڈی ایٹیو فیلڈز کی کھوج اور امیجنگ کے اصولوں کی بنیاد پر، نزدیکی فیلڈ آپٹیکل مائکروسکوپس عام آپٹیکل خوردبینوں کے پھیلاؤ کی حد کو توڑ سکتی ہیں اور انتہائی ہائی آپٹیکل ریزولوشن پر نانوسکل آپٹیکل امیجنگ اور نانوسکل اسپیکٹرل ریسرچ کر سکتی ہیں۔
نیئر فیلڈ آپٹیکل مائکروسکوپ پروبس، سگنل ٹرانسمیشن ڈیوائسز، اسکیننگ کنٹرول، سگنل پروسیسنگ اور سگنل فیڈ بیک سسٹمز پر مشتمل ہیں۔ نزد فیلڈ جنریشن اور پتہ لگانے کا اصول: وقوعہ کی روشنی سطح پر بہت سے چھوٹے ڈھانچے کے ساتھ کسی شے کو روشن کرتی ہے۔ واقعہ روشنی کے میدان کے عمل کے تحت، ان ڈھانچے سے پیدا ہونے والی منعکس لہروں میں شے کی سطح تک محدود اور بہت دور تک پھیلی ہوئی لہریں شامل ہیں۔ پھیلانے والی لہریں. ایونیسینٹ لہریں اشیاء میں چھوٹے ڈھانچے سے پیدا ہوتی ہیں (طول موج سے چھوٹی اشیاء)۔ پھیلنے والی لہر آبجیکٹ کی کھردری ساخت (طول موج سے بڑی اشیاء) سے آتی ہے، جس میں شے کی عمدہ ساخت کے بارے میں کوئی معلومات نہیں ہوتی ہیں۔ اگر ایک بہت ہی چھوٹے بکھرنے والے مرکز کو نینو ڈیٹیکٹر کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے (جیسے کہ ایک پروب) اور اسے آبجیکٹ کی سطح کے کافی قریب رکھا جاتا ہے، تو مبہم لہر پرجوش ہو جائے گی اور اسے دوبارہ روشنی کا اخراج کرے گی۔ اس پرجوش روشنی میں ناقابل شناخت مبہم لہریں اور پھیلی ہوئی لہریں بھی شامل ہیں جو پتہ لگانے کے لیے دور دراز مقامات تک پھیل سکتی ہیں۔ یہ عمل قریب سے فیلڈ کا پتہ لگانے کو مکمل کرتا ہے۔ ایوینسینٹ فیلڈ اور پروپیگیٹنگ فیلڈ کے درمیان تبدیلی لکیری ہے، اور پروپیگیٹنگ فیلڈ evanescent فیلڈ میں ہونے والی تبدیلیوں کی درست عکاسی کرتی ہے۔ اگر کسی چیز کی سطح کو سکین کرنے کے لیے بکھرنے والے مرکز کا استعمال کیا جائے تو دو جہتی تصویر حاصل کی جا سکتی ہے۔ تبادلے کے اصول کے مطابق، الیومینیشن لائٹ سورس اور نینو ڈٹیکٹر کے کرداروں کا تبادلہ ہوتا ہے، اور نمونے کو روشن کرنے کے لیے نینو لائٹ سورس (ایوینسنٹ فیلڈ) کا استعمال کیا جاتا ہے۔ الیومینیشن فیلڈ پر شے کی باریک ساخت کے بکھرنے والے اثر کی وجہ سے، evanescent لہر ایک سگنل میں تبدیل ہو جاتی ہے جسے دور سے پتہ لگایا جا سکتا ہے۔ پتہ چلا پھیلنے والی لہروں کے نتائج بالکل ایک جیسے ہیں۔
نیئر فیلڈ آپٹیکل مائکروسکوپی نمونے کی سطح پر پوائنٹ بہ پوائنٹ اسکین کرنے اور ڈیجیٹل امیجنگ سے پہلے پوائنٹ بہ پوائنٹ ریکارڈ کرنے کے لیے ایک تحقیقات کا استعمال کرتی ہے۔ شکل 1 قریب فیلڈ آپٹیکل مائکروسکوپ کا امیجنگ اصولی خاکہ ہے۔ اعداد و شمار میں، xyz کھردرے اندازے کا طریقہ دسیوں نینو میٹرز کی درستگی کے ساتھ تحقیقات اور نمونے کے درمیان فاصلے کو ایڈجسٹ کر سکتا ہے۔ جب کہ xy سکیننگ اور z کنٹرول 1nm کی درستگی کے ساتھ z سمت میں پروب سکیننگ اور فیڈ بیک فالو اپ کو کنٹرول کر سکتا ہے۔ تصویر میں واقعہ لیزر کو آپٹیکل فائبر کے ذریعے تحقیقات میں متعارف کرایا گیا ہے، اور واقعہ کی روشنی کی پولرائزیشن حالت کو ضروریات کے مطابق تبدیل کیا جا سکتا ہے۔ جب واقعہ لیزر نمونے کو شعاع کرتا ہے، تو پتہ لگانے والا نمونے کے ذریعے ماڈیول کردہ ٹرانسمیشن سگنل اور عکاسی سگنل کو الگ سے اکٹھا کرسکتا ہے، جو فوٹو ملٹیپلائر ٹیوب کے ذریعے بڑھایا جاتا ہے، اور پھر براہ راست اینالاگ سے ڈیجیٹل میں تبدیل ہوتا ہے اور پھر کمپیوٹر کے ذریعے جمع کیا جاتا ہے۔ سپیکٹرم حاصل کرنے کے لیے سپیکٹروسکوپک نظام کے ذریعے سپیکٹرومیٹر۔ معلومات. سسٹم کنٹرول، ڈیٹا اکٹھا کرنا، امیج ڈسپلے اور ڈیٹا پروسیسنگ سب کمپیوٹر کے ذریعے مکمل کیا جاتا ہے۔ مندرجہ بالا امیجنگ کے عمل سے یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ قریبی فیلڈ آپٹیکل خوردبین ایک ہی وقت میں تین قسم کی معلومات اکٹھی کر سکتی ہیں، یعنی نمونے کی سطحی شکل، نزدیکی فیلڈ آپٹیکل سگنلز اور سپیکٹرل سگنلز۔
