نزدیکی فیلڈ آپٹیکل مائکروسکوپی کا اصول
Traditional optical microscopes consist of optical lenses that can magnify objects several thousand times to observe details. Due to the diffraction effect of light waves, it is impossible to increase the magnification infinitely, as the diffraction limit of light waves will be encountered. The resolution of traditional optical microscopes cannot exceed half of the wavelength of light. For example, using green light with a wavelength of λ=400nm as the light source can only distinguish two objects with a distance of 200nm. In practical applications, when λ>400nm, the resolution is lower. This is because general optical observations are made at a distance (>>λ) آبجیکٹ سے۔
نان ریڈی ایٹیو فیلڈز کی کھوج اور امیجنگ کے اصولوں کی بنیاد پر، نزدیکی فیلڈ آپٹیکل مائکروسکوپس عام آپٹیکل مائکروسکوپ کے پھیلاؤ کی حد کو توڑ سکتی ہیں اور انتہائی اعلیٰ آپٹیکل ریزولوشن پر نانوسکل آپٹیکل امیجنگ اور سپیکٹرل ریسرچ کر سکتی ہیں۔
قریبی فیلڈ آپٹیکل مائکروسکوپ ایک پروب، سگنل ٹرانسمیشن ڈیوائس، سکیننگ کنٹرول، سگنل پروسیسنگ، اور سگنل فیڈ بیک سسٹم پر مشتمل ہے۔ قریب کے میدان کی پیداوار اور پتہ لگانے کا اصول: واقعہ کی روشنی کسی چیز پر چمکتی ہے جس کی سطح پر بہت سے چھوٹے اور باریک ڈھانچے ہوتے ہیں۔ یہ عمدہ ڈھانچے، واقعہ کی روشنی کے میدان کے عمل کے تحت، منعکس لہریں پیدا کرتے ہیں جن میں آبجیکٹ کی سطح تک محدود مبہم لہریں اور فاصلے کی طرف لہریں پھیلاتی ہیں۔ ایونیسینٹ لہریں اشیاء کے اندر عمدہ ڈھانچے سے آتی ہیں (طول موج سے چھوٹی اشیاء)۔ پھیلنے والی لہریں آبجیکٹ (طول موج سے بڑی اشیاء) کے کھردرے ڈھانچے سے آتی ہیں، جن 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 ہوتی ہے، جس کی وجہ سے یہ دوبارہ روشنی کا اخراج کرتا ہے۔ اس اتیجیت سے پیدا ہونے والی روشنی میں ناقابل شناخت ایوینسینٹ لہریں اور پھیلنے والی لہریں بھی شامل ہیں جو قریب کے میدان کا پتہ لگانے کے عمل کو مکمل کرتے ہوئے دور سے پتہ لگانے تک پھیل سکتی ہیں۔ ایوینسینٹ فیلڈ اور پروپیگیشن فیلڈ کے درمیان منتقلی لکیری ہے، اور پروپیگیشن فیلڈ اویکت 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۔ باہمی الٹنے کے اصول کے مطابق، شعاع ریزی کی روشنی کے منبع اور نینوڈیٹیکٹر کے درمیان تعامل کو تبدیل کیا جاتا ہے، اور نمونے کو نینو لائٹ سورس (ایوینسینٹ فیلڈ) کے ساتھ شعاع کیا جاتا ہے۔ اخراج کے میدان کے مقابلے میں آبجیکٹ کی عمدہ ساخت کے بکھرنے والے اثر کی وجہ سے، evanescent لہر ایک پھیلنے والی لہر میں تبدیل ہو جاتی ہے جسے دور سے پتہ لگایا جا سکتا ہے، اور نتائج مکمل طور پر ایک جیسے ہوتے ہیں۔
نیئر فیلڈ آپٹیکل مائکروسکوپی ایک ڈیجیٹل امیجنگ تکنیک ہے جس میں نمونے کی سطح پر ایک پروب پوائنٹ کو اسکین کرنا اور ریکارڈ کرنا شامل ہے۔ شکل 1 قریب فیلڈ آپٹیکل مائکروسکوپ کا امیجنگ اصولی خاکہ ہے۔ اعداد و شمار میں xyz کا تقریباً اندازہ لگانے کا طریقہ دسیوں نینو میٹرز کی درستگی کے ساتھ تحقیقات اور نمونے کے درمیان فاصلے کو ایڈجسٹ کر سکتا ہے۔ xy سکیننگ اور z-کنٹرول 1nm درستگی کے ساتھ پروب سکیننگ اور z-ڈائریکشن فیڈ بیک کو کنٹرول کر سکتا ہے۔ فگر میں واقعہ لیزر کو فائبر آپٹک کے ذریعے تحقیقات میں متعارف کرایا گیا ہے اور ضرورت کے مطابق واقعہ کی روشنی کی پولرائزیشن حالت کو تبدیل کر 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 کر سکتا ہے، جو فوٹو ملٹی پلیئر ٹیوب کے ذریعے بڑھا دیا جاتا ہے۔ اس کے بعد، وہ براہ راست اینالاگ سے ڈیجیٹل میں تبدیل ہوتے ہیں اور کمپیوٹر کے ذریعے جمع ہوتے ہیں یا سپیکٹروسکوپک سسٹم کے ذریعے سپیکٹرو میٹر میں داخل ہوتے ہیں تاکہ سپیکٹرل معلومات حاصل کی جا سکیں۔ سسٹم کنٹرول، ڈیٹا کا حصول، امیج ڈسپلے، اور ڈیٹا پروسیسنگ سبھی کمپیوٹرز کے ذریعے مکمل ہوتے ہیں۔ مندرجہ بالا امیجنگ کے عمل سے، یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ قریبی فیلڈ آپٹیکل مائیکروسکوپی بیک وقت تین قسم کی معلومات جمع کر سکتی ہے، یعنی نمونے کی سطحی شکل، نزدیکی فیلڈ آپٹیکل سگنلز، اور سپیکٹرل سگنل۔
