掃描近場光學顯微鏡

  掃描近場光學顯微鏡(SNOM)是一種高分辨率的光學顯微鏡，通過在樣品
上掃描一個小的光點和檢測反射(或發(fā)射)光形成圖像，這是惟一
類似于共焦顯微鏡，在焦點外掃描。傳統(tǒng)顯微鏡的操作受衍射的影響，限制了顯
微鏡光學分辨率，只有大約一半的波長被利用。掃描近場顯微鏡圖像的精度由光
圈的尺寸和性能確定，并不是受所用的波長限制。這種掃描近場顯微鏡比傳統(tǒng)的
光學顯微鏡在空間分辨率上增進了至少一個級別的光度，然而，獲得的大約
50nm的分辨率，比掃描隧道顯微鏡(STM)或原子力顯微鏡(AFM)都小。

掃描近場顯微鏡利用的光圈小，直徑大約在50～100nm，也就是，小于可見光
波長的一半。典型的光圈，其光學透明尖銳頂端用金屬涂層。光不能穿過此光
圈，但一個逐漸消失領域，即光學近場，可以從這兒延伸。光學近場與距離成指
數(shù)關系衰減，只有在最尖端處被發(fā)覺。

  掃描近場顯微鏡的分辨率的極限被穿過光圈的光強以加熱或拉動一個纖維頭
的方式所控制，通常通過加熱或控制裝配纖維的頂端。一個實際的范圍通常在光
圈直徑在80～200nm之間會遇到，但理想狀態(tài)的直徑是小于20nm。

  如果光圈接近樣品表面，在樣品前面產(chǎn)生一光學近場干涉，其導致光從光圈
的相對位置散射。為了防止破壞尖端或樣品，在距樣品10nm的距離以大約5A
的精度掃描光圈，并且同時檢測散射光在反射或傳輸方式下產(chǎn)生的高分辨率光學
圖像。傳統(tǒng)的光學顯微鏡屬于遠場觀察，可達到的分辨率受衍射限制。

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