قریبی فیلڈ آپٹیکل مائکروسکوپی اور دور فیلڈ مائکروسکوپی میں کیا فرق ہے؟
قریب فیلڈ آپٹیکل مائکروسکوپ کیا ہے؟
1980 کی دہائی سے، چھوٹے پیمانے پر اور کم جہتی جگہ کی طرف سائنس اور ٹیکنالوجی کی ترقی، اور اسکیننگ پروب مائیکروسکوپی ٹیکنالوجی کی ترقی کے ساتھ، آپٹکس کے میدان میں ایک نیا بین الضابطہ میدان - نزدیکی فیلڈ آپٹکس ابھرا ہے۔ نیئر فیلڈ آپٹکس نے روایتی آپٹیکل ریزولوشن کی حد میں انقلاب برپا کر دیا ہے۔ نیئر فیلڈ اسکیننگ آپٹیکل مائیکروسکوپ (NSOM) کی ایک نئی قسم کے ظہور نے، جسے SNOM بھی کہا جاتا ہے، نے لوگوں کے نقطہ نظر کو واقعہ روشنی کی نصف طول موج سے کئی دسیوں طول موج تک بڑھا دیا ہے، یعنی نانوسکل۔ نیئر فیلڈ آپٹیکل مائیکروسکوپی میں، روایتی آپٹیکل آلات میں لینس کو ایک چھوٹی آپٹیکل پروب سے بدل دیا جاتا ہے، جس کی نوک کا یپرچر روشنی کی طول موج سے بہت چھوٹا ہوتا ہے۔
1928 کے اوائل میں، Synge نے تجویز پیش کی کہ الٹرا ہائی ریزولوشن ایک چھوٹے سوراخ کے ذریعے 10nm کے یپرچر کے ساتھ ایک نمونے پر 10nm کے فاصلے کے ذریعے چمکنے کے ذریعے حاصل کیا جا سکتا ہے، مائیکرو ریجن میں ایک قدم کے سائز پر روشنی کے سگنل کو سکین کرکے اور اکٹھا کیا جا سکتا ہے۔ 10nm کا۔ اس بدیہی وضاحت میں، Synge نے واضح طور پر جدید قریب فیلڈ آپٹیکل خوردبین کی اہم خصوصیات کی پیش گوئی کی ہے۔
1970 میں، ایش اور نکولس نے مائیکرو ویو بینڈ (K=3سینٹی میٹر) میں K/60 کی ریزولوشن کے ساتھ دو جہتی امیجنگ حاصل کرنے کے لیے قریب کے میدان کے تصور کو لاگو کیا۔ 1983 میں، بی ایم زیورخ ریسرچ سینٹر نے میٹل لیپت کوارٹج کرسٹل کے ٹپس پر نانوسکل آپٹیکل پورز کو کامیابی سے تیار کیا۔ تحقیقات اور نمونے کے درمیان فیڈ بیک کے طور پر ٹنلنگ کرنٹ کا استعمال کرتے ہوئے، K/20 کی الٹرا ہائی آپٹیکل ریزولوشن امیج حاصل کریں۔ زیادہ وسیع پیمانے پر توجہ مبذول کرنے کے لیے قریبی فیلڈ آپٹکس کے لیے محرک قوت AT&T Bell Lab سے آتی ہے۔ 1991 میں، Betzig et al. آپٹیکل ریشوں کا استعمال کرتے ہوئے ہائی تھرو پٹ مخروطی آپٹیکل سوراخ بنائے، سائیڈ پر دھات کی پتلی فلمیں جمع کیں، اور ایک منفرد شیئر فورس پروب نمونہ وقفہ کاری کنٹرول طریقہ استعمال کیا۔ اس سے نہ صرف فوٹان کے بہاؤ میں کئی آرڈرز کی شدت میں اضافہ ہوا، بلکہ ایک مستحکم اور قابل اعتماد کنٹرول کا طریقہ بھی فراہم کیا گیا، جس سے مختلف شعبوں جیسے حیاتیات، کیمسٹری، میگنیٹو آپٹیکل ڈومینز، ہائی ریزولوشن آپٹیکل مشاہدے پر مطالعات کا ایک سلسلہ شروع ہوا۔ کثافت کی معلومات کو ذخیرہ کرنے والے آلات، اور کوانٹم ڈیوائسز جو قریب کے فیلڈ آپٹیکل مائکروسکوپی کا استعمال کرتے ہیں۔ نام نہاد نزدیکی فیلڈ آپٹکس فار فیلڈ آپٹکس سے متعلق ہے۔ روایتی نظری نظریات، جیسے جیومیٹرک آپٹکس اور فزیکل آپٹکس، عام طور پر صرف روشنی کے ذرائع یا اشیاء سے دور روشنی کے میدانوں کی تقسیم کا مطالعہ کرتے ہیں، جسے عام طور پر فار فیلڈ آپٹکس کہا جاتا ہے۔ فار فیلڈ آپٹکس میں اصولی طور پر دور فیلڈ کے پھیلاؤ کی حد ہوتی ہے، جو مائکروسکوپی اور دیگر آپٹیکل ایپلی کیشنز کے لیے فار فیلڈ آپٹکس کے اصولوں کا استعمال کرتے وقت کم از کم ریزولوشن سائز اور کم از کم مارکنگ سائز کو محدود کرتی ہے۔ نیئر فیلڈ آپٹکس روشنی کے منبع یا شے سے طول موج کی حد کے اندر روشنی کے میدان کی تقسیم کا مطالعہ کرتا ہے۔ قریبی فیلڈ آپٹکس ریسرچ کے میدان میں، دور کے میدان کے پھیلاؤ کی حد ٹوٹ گئی ہے، اور ریزولوشن کی حد اصولی طور پر محدود نہیں ہے اور لامحدود حد تک چھوٹی ہوسکتی ہے۔ لہذا، قریبی فیلڈ آپٹکس کے اصولوں کی بنیاد پر، مائکروسکوپک امیجنگ اور دیگر آپٹیکل ایپلی کیشنز کے آپٹیکل ریزولوشن کو بہتر بنایا جا سکتا ہے۔
نزدیکی فیلڈ آپٹیکل ٹیکنالوجی پر مبنی آپٹیکل ریزولوشن روایتی آپٹکس کے پھیلاؤ کی حد کو توڑتے ہوئے نینو میٹر کی سطح تک پہنچ سکتا ہے۔ یہ سائنسی تحقیق کے بہت سے شعبوں، خاص طور پر نینو ٹیکنالوجی کی ترقی کے لیے طاقتور آپریشن، پیمائش کے طریقے، اور آلات کے نظام فراہم کرے گا۔ فی الحال، نیئر فیلڈ اسکیننگ آپٹیکل مائیکروسکوپس اور پوشیدہ فیلڈ کی کھوج پر مبنی قریبی فیلڈ سپیکٹرو میٹر کا اطلاق طبیعیات، حیاتیات، کیمسٹری، اور میٹریل سائنس جیسے شعبوں میں کیا گیا ہے، اور ان کے اطلاق کا دائرہ مسلسل بڑھ رہا ہے۔ قریبی فیلڈ آپٹکس پر مبنی دیگر ایپلی کیشنز، جیسے کہ نانو لیتھوگرافی اور انتہائی اعلی کثافت کے قریب فیلڈ آپٹیکل اسٹوریج، نانوپٹیکل اجزاء، اور نانوسکل ذرات کی گرفت اور ہیرا پھیری نے بھی بہت سے سائنسی کارکنوں کی توجہ مبذول کرائی ہے۔
خوردبین کہلانے کے علاوہ، بہت سی مماثلتیں نہیں ہیں۔
سب سے پہلے، اور یہ بھی سب سے بڑا فرق، قرارداد مختلف ہے. فار فیلڈ مائیکروسکوپی، جسے روایتی آپٹیکل مائکروسکوپی بھی کہا جاتا ہے، پھیلاؤ کی حد تک محدود ہے، جس سے روشنی کی طول موج سے چھوٹے علاقوں میں واضح طور پر تصویر بنانا مشکل ہو جاتا ہے۔ اور قریب فیلڈ مائکروسکوپی واضح امیجنگ حاصل کر سکتی ہے۔
دوسری بات، اصول مختلف ہے۔ فار فیلڈ مائیکروسکوپی روشنی کے انعکاس اور انعکاس کو استعمال کرتی ہے، اور لینز کو ملا کر حاصل کیا جا سکتا ہے۔ قریب کے میدان میں، آپٹیکل سگنلز کے حصول کو حاصل کرنے کے لیے پروب کی ضرورت ہوتی ہے جو evanescent اور ٹرانسمیشن فیلڈز کے کپلنگ اور کنورژن کے ذریعے ہوتی ہے۔
نیز، آلات کی پیچیدگی اور قیمت وغیرہ،
