掃描近場光學(xué)顯微鏡

  掃描近場光學(xué)顯微鏡(SNOM)是一種高分辨率的光學(xué)顯微鏡，通過在樣品
上掃描一個小的光點(diǎn)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(diǎn)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(xué)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(xué)顯微鏡在空間分辨率上增進(jìn)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(xué)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(lǐng)域，即光學(xué)近場，可以從這兒延伸。光學(xué)近場與距離成指
數(shù)關(guān)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(qiáng)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(shí)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(xué)近場干涉，其導(dǎo)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(xué)
圖像。傳統(tǒng)的光學(xué)顯微鏡屬于遠(yuǎn)場觀察，可達(dá)到的分辨率受衍射限制。

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