Российская Федерация
Оптическая визуализация и спектроскопия в наномасштабе для материаловедения, биологии и др.
Сканирующая ближнепольная оптическая микроскопия (SNOM) позволяет изучать оптические свойства образца с разрешением, значительно превышающим дифракционный предел. Флуоресценцию образца, отражение, пропускание, рассеяние и т. д. SNOM позволяет получать оптическое изображение объекта с разрешением до нескольких десятков нанометров. Существуют два основных вида микроскопии ближнего поля: (1) апертурный SNOM и (2) безапертурный SNOM.
В первом случае в качестве оптического зонда используется апертура субволнового размера на сканирующем наконечнике. Это может быть отверстие в металлическом покрытии либо наконечника оптического волокна, либо кантилевера. Пространственное разрешение в апертурном SNOM, как правило, определяется диаметром апертуры. Безапертурные методы также основаны на оптических свойствах ближнего поля, но не требуют пропускания света через апертуру. К безапертурным методам относят SNOM так называемый scattering SNOM, усиленное Рамановское излучение/флуоресценция (TERS) и другие. Методы SNOM широко используются в нанофотонике (плазмоника, фотонные кристаллы, волноводы и т. д.), лазерных технологиях, оптических микроустройствах и материаловедении.
Распространение поверхностных плазмон-поляритонов (SPP) в волноводе SPP исследовано с использованием SNOM, оснащенного гетеродинным интерферометром. Измерены как интенсивность, так и распределение фаз электромагнитного поля СПП.
(а) Топография волновода. (б) Амплитуда электромагнитного поля, полученная зондом SNOM. (в) Фаза электромагнитного поля. Используется лазер с возбуждением 785 нм.
Данные: Antonello Nesci and Olivier J.F. Martin
(а) Экспериментальная установка. (б) СЭМ-изображение и (в) shear-force топография фазовой пластины. Фазовая пластина имеет восемь зон с глубиной травления около 300 нм. (d), (e) Расчетное распределение напряженности электрического поля падающего и проходящего света в плоскостях XZ и XY. (f), (g) Экспериментальное распределение интенсивности электрического поля (детектируемого SNOM) после прохождения через фазовую пластину в плоскостях, расположенных на высоте 10 нм и 750 нм от поверхности пластины. Данные из: R.G. Mote, S.F. Yu, A. Kumar, W. Zhou, X.F. Li, APPLIED PHYSICS B 102: 95–100 (2011).
Изучается фокусирование с помощью плазмонного устройства на основе пленки золота с помощью NTEGRA SNOM. Экспериментальные данные показывают значительную корреляцию с моделированием.
(а) СЭМ-изображение устройства. (б) Распределение напряженности электрического поля проходящего света через плазмонное устройство (смоделировано). Прошедшее излучение регистрируется с помощью NTEGRA SNOM. Распределение интенсивности проходящего света в горизонтальных плоскостях с расстояниями (c) z = 0,5 мкм, (d) z = 1,6 мкм, (e) z = 2,5 мкм и (f) z = 3,5 мкм от поверхности устройства; (g) Распределение интенсивности вдоль сечения в (d). Данные Dr. Fenghuan Hao, Dr. Rui Wang and Dr. Jia Wang , OPTICS EXPRESS Vol. 18, No. 3, 15741- 15746 (2010).
Апертурный СБОМ в режиме «сбора» используется для определения топографии и распределения поля на поверхности фотонного кристалла. Распространение света в однолинейном фотонном кристалле (PhC), из ниобата лития толщиной 450 нм. Топография SNOM (a) и оптические изображения ближнего поля (b), записанные над поверхностью PhC. Волновые векторы Блоха могут быть получены из ближнепольных оптических изображений. Данные: R. Geiss, S. Diziain, N. Janunts, APPLIED PHYSICS LETTERS 97, 131109 (2010).
Фотонный кристалл получают путем травления сотовой решетки в пластине InP с использованием электронно-лучевой литографии и ионного травления. Оптическая микроскопия ближнего поля используется для визуализации эванесцентной моды с пространственным разрешением ниже дифракционного предела.
(а) Топография hsear-force режим (2 × 2 мкм). (б) Оптическое изображение ближнего поля при 1611 нм (2 × 2 мкм), кружки указывают положения сот 2D-фотонного кристалла. Наблюдаются монополярные моды в каждой элементарной ячейке, имеющие внутренний и внешний радиусы 70 нм и 310 нм соответственно. (c) Модуляция напряженности электрического поля на поверхности фотонного кристалла (2 × 2 мкм).
Данные от: Thanh-Phong Vo, Adel Rahmani, Ali Belarouci, Christian Seassal, Dusan Nedeljkovic and Ségolène Callard, OPTICS EXPRESS Vol. 18, No. 3, 15741- 15746 (2010).
Сканирующая ближнепольная микроскопия
|
|||
Поперечно-Силовая Микроскопия/ Метод отражения, пропускания, люминесцентный (дополнительно)/ некоторые АСМ методы возможны по выбору | |||
Технические характеристики
|
|||
Лазерный модуль | Длина волны* |
441, 488, 514, 532, 633 нм
|
|
Система ввода излучения |
X-Y-Z позиционер, позиционирование с точностью 1 мкм
|
||
Держатель волокна с V-канавкой
|
|||
40X объектив ввода
|
|||
Поперечно-силовая
|
|||
Размер образца |
До 100 мм в диаметре,
до 15 мм в высоту |
||
XY позиционирование образца
|
5×5 мм
|
||
Позиционирование с точностью |
разрешение – 5 мкм
минимальное перемещение – 2 мкм |
||
Сканирование с замкнутой петлей обратной связи |
Емкостные датчики по X, Y, Z
|
||
Сканирование образцом
|
Сканирование зондом
|
||
Область сканирования |
100x100x25 мкм
|
100x100x7 мкм
|
|
Нелинейность, XY |
0.03 % (типично)
|
<0.15 %
|
|
Уровень шума, Z |
<0.2 нм (типично)
|
0.04 нм (типично),
![]() |
|
Уровень шума, XY |
<0.5 нм (типично)
|
0.2 nm (типично),
![]() |
|
Рабочая частота кварцевого резонатора |
190 кГц
|
||
Диаметр оптического волокна |
90 мкм (для 480-550 нм), 125 мкм (для 600-680 нм)
|
||
Апертура |
< 100 нм
|
||
Каналы для совместной регистрации |
метод Отражения
|
||
метод Пропускания/Флуоресценции
|
|||
ФЭУ (для любого канала) |
Спектральная чувствительность
|
185-850 нм
|
|
Чувствительность 420 нм
|
3×1010 В/Вт
|
||
Преобразующий усилитель
Ток-Напряжение (встроенный) |
1×106 В/A
|
||
Частотная ширина полосы
|
20 кГц
|
||
Высоковольтный источник питания
|
встроенный
|
||
Виброизоляция
|
Активная
|
0.7-1000 Гц
|
|
Пассивная
|
выше 1 кГц
|
ИК микроскоп EX68R – идеальное решение для проведения инспекционного […]
Запрос цены ПодробнееSNOM зонды для Ближнепольной Сканирующей Микроскопии. Доступны для заказа […]
Запрос цены Подробнее