تطبيقات المجهر البصري القريب:
نظرًا لقدرتها على التغلب على الدقة المنخفضة للمجاهر البصرية التقليدية والأضرار الناجمة عن العينات البيولوجية عن طريق مسح المجاهر الإلكترونية ومسح المجاهر النفقات ، تم استخدام المجاهر البصرية القريبة من المجال بشكل متزايد ، خاصة في مجال الطبية الحيوية والمواد النانوية والسيارات الدقيقة.
المسح الضوئي بالقرب من المجهر البصري (SNIM) هو فرع من SNOM ، وهو تطبيق تقنية SNOM في حقل الأشعة تحت الحمراء. تعد Microprobes المستخدمة لتحديد المواقع والمسح الضوئي والكشف عن المجال القريب مكونات حاسمة في Snim للحصول على معلومات عالية الدقة. هناك العديد من أشكال Microprobes ، مقسمة تقريبًا إلى فئتين: تحقيقات ثقب صغيرة وتحقيقات غير ثقب ، مع تحقيقات ثقب صغيرة غالبًا ما تكون تحقيقات الألياف البصرية. عندما تكون المسافة بين مسبار الألياف البصرية والعينة المقاسة ثابتة ، فإن حجم الفتحة البصرية لمسبق الألياف البصرية والشكل الزاوية المخروطية لطرف الإبرة يحدد الدقة والحساسية وكفاءة ناقل الحركة من السحر. ومع ذلك ، من الصعب للغاية صنع ألياف بصرية الأشعة تحت الحمراء لـ Snim و Microprobes. مقارنةً بإعداد تحقيقات الألياف في نطاق الضوء المرئي ، من ناحية ، هناك أنواع قليلة جدًا من الألياف المناسبة للانتقال بالأشعة تحت الحمراء المتوسطة (2. 5-25 mm) ؛ من ناحية أخرى ، فإن الألياف البصرية بالأشعة تحت الحمراء الحالية هشة نسبيًا ، مع رعاية ومرونة ، وخصائصها الكيميائية ليست مثالية. من الصعب للغاية إنتاج تحقيقات الألياف بالأشعة تحت الحمراء عالية الجودة لتقليل التوهين الخفيف.
اعتمدت بعض المؤسسات الأجنبية التي تدرس Snim طرقًا أخرى للتحقيقات البصرية من حيث تحقيقات ، مثل مسبار المنشور الكروي الذي طورته Kawata et al. في اليابان ، مسبار رباعي السطوح الذي طوره فيشر وآخرون. في ألمانيا ، وأحدث مسبار نثر غير مسامي مصنوع من بوليمرات أشباه الموصلات (مثل السيليكون) ، مثل Knoll. من غير المرجح بالنسبة لنا حل MicroProbe أعلاه لأنه يتطلب مستوى عالٍ من تقنية التصنيع والمعدات المتخصصة. بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا للوضع العاكس الذي تم اختياره في تصميم SNIM الخاص بنا ، اعتمدنا في نهاية المطاف محلول الألياف البصرية.
في عملية تطوير microprobes ، يجب مراعاة جانبين: من ناحية ، من الضروري جعل ثقب الضوء من المسبار البصري صغيرًا قدر الإمكان ، ومن ناحية أخرى ، من الضروري جعل التدفق الخفيف عبر فتحة الضوء أكبر قدر الإمكان لتحقيق نسبة عالية من الإشارة إلى الضوضاء. بالنسبة لتحقيقات الألياف البصرية ، كلما كان قطر الإبرة أصغر ، كلما ارتفع الدقة ، لكن الإرسال سينخفض. في الوقت نفسه ، مطلوب أن يكون طرف المسبار أقصر قدر الإمكان ، لأنه كلما طال طرفه ، كلما كان الضوء أبعد من خلال دليل موجة أصغر من طوله الموجي ، مما يؤدي إلى زيادة توهين الضوء. لذلك ، فإن الهدف الذي تم متابعته في إنتاج تحقيقات الألياف البصرية هو الحصول على نصيحة إبرة ذات حجم صغير من الإبرة وطرف مخروط قصير.
