Bunúsacha an Mhicreascóip Optúil Neas-réimse Bunúsacha an Mhicreascóip Optúil Neas-réimse
The traditional optical microscope consists of optical lenses that can magnify an object up to thousands of times to observe the details. Due to the diffraction effect of light waves, an infinite increase in magnification is not possible because the obstacle of the diffraction limit of light waves will be encountered, and the resolution of the traditional optical microscope cannot be more than half of the wavelength of light. For example, with a wavelength of λ = 400nm of green light as a light source, can only distinguish between two objects that are 200nm apart. In practice λ>400nm, the resolution is somewhat lower. This is due to the fact that optical observation in general is made at a great distance from the object (>>λ).
Tá micreascópacht optúil gar-réimse, bunaithe ar phrionsabal na taiscéalaíochta agus na híomhánna neamh-radaíochta allamuigh, in ann an teorainn díraonta a bhfuil gnáth-mhicreascóip optúla faoina réir a bhriseadh, rud a fhágann gur féidir íomháú optúil nanascála agus staidéir speictreascópacha nanascála a dhéanamh ag ultra- réiteach optúil ard.
Tá micreascóp optúil gar-réimse comhdhéanta de thaiscéalaí, feiste tarchurtha comhartha, rialú scanadh, próiseáil comhartha agus córas aiseolais comhartha. Prionsabal giniúna agus braite gar-réimse: ionradaíocht solais eachtra ar dhromchla an ruda le go leor microstructures beag bídeach, na microstructures seo i ról an réimse solais teagmhais, tá tonn tobann teoranta ag an tonn frithchaite mar thoradh ar dhromchla an ruda agus iomadú. tonnta go dtí an t-achar. Tagann tonnta tobanna ó na struchtúir mhíne sa réad (réada atá níos lú ná an tonnfhad). Tagann an tonn iomadaithe ó struchtúr garbh an ruda (rudaí atá níos mó ná an tonnfhad) nach bhfuil aon fhaisnéis ann faoi struchtúr mín an réada. Má úsáidtear lárionad scaipthe an-bheag mar nanaibhrait (m.sh. taiscéalaí), suite gar go leor do dhromchla an ruda chun an tonn sciobtha a ghríosadh, rud a fhágann go n-astaíonn sé solas arís. Tá tonnta sciobtha do-bhraite agus tonnta iomadaithe ar féidir iad a iomadú go braite i bhfad i gcéin sa solas a tháirgeann an excitation seo freisin, agus críochnaíonn an próiseas seo braite an gar-réimse. Tá an t-aistriú idir an réimse sciobtha agus an réimse iomadaithe líneach, agus léiríonn an réimse iomadaithe go cruinn na hathruithe sa réimse i bhfolach. Má úsáidtear ionad scaipthe chun scanadh thar dhromchla ruda, is féidir íomhá déthoiseach a fháil. De réir phrionsabal na cómhalartachta, déantar róil an fhoinse solais ionradaithe agus an nana-bhrathadóir a aistriú lena chéile, agus tá an sampla ionradaithe le foinse nana-solais (réimse tobann), agus mar gheall ar scaipeadh an réimse ionradaíochta. De réir struchtúr fíneáil an ruda, déantar an tonn tobann a thiontú ina tonn iomadaithe is féidir a bhrath i bhfad, agus tá an toradh díreach mar an gcéanna.
Is éard atá i micreascópacht optúil gar-réimse ná scanadh pointe ar phointe agus taifeadadh pointe ar phointe le taiscéalaí ar dhromchla an tsampla agus íomháú digiteach ina dhiaidh sin. Léiríonn Fíor 1 scéimre íomháithe micreascóp optúil gar-réimse. San fhigiúr, is féidir le modh garbh-mheastacháin xyz an fad ón taiscéalaí go dtí an sampla a choigeartú le cruinneas na ndeicheanna nanaiméadar; agus is féidir an scanadh xy agus an rialú z a úsáid le cruinneas 1nm chun scanadh an taiscéalaithe a rialú agus leanann aiseolas treo z. Cuirtear an léasair teagmhais, a thaispeántar san fhigiúr, isteach sa tóireadóir trí shnáithín optúil, agus is féidir staid polaraithe an tsolais eachtra a athrú de réir na gceanglas. Nuair a ionradaíonn an léasair teagmhais an sampla, is féidir leis an brathadóir na comharthaí tarchurtha agus machnaimh arna mhodhnú ag an sampla agus arna n-aimpliú ag an bhfeadán photomultiplier a bhailiú ar leithligh, agus ansin go díreach ag an tiontaire analógach go digiteach tríd an ríomhaire a fháil nó tríd an gcóras speictreascópachta isteach. an speictriméadar chun an fhaisnéis speictreach a fháil. Críochnaíonn an ríomhaire rialú córais, fáil sonraí, taispeáint íomhá agus próiseáil sonraí. Ón bpróiseas íomháithe thuas, is féidir a fheiceáil gur féidir leis an micreascóp optúil gar-réimse trí chineál faisnéise a bhailiú ag an am céanna, ie, deilbhíocht dromchla an tsampla, an comhartha optúil gar-réimse agus an comhartha speictreach.
