SNOM

扫描近场光学显微镜 (SNOM)

    • WITec SNOM Principle
    • 由于光的波动性,经典光学显微镜的空间分辨率受光衍射的限制,所以无法实现低于λ/2 的光学分辨率。扫描近场光学显微镜 (SNOM) 则可以突破衍射极限,并获得超高分辨率的光学图像。该技术无需要特殊的样品制备。

      SNOM技术

      在扫描近场光学显微镜中,激发激光聚焦到直径远小于激发波长的小孔,透过针孔在孔周围产生消逝场(近场)。当样品非常靠近探针时,透射光或反射光的空间分辨率仅受孔直径的限制,可达到60-100 nm的近场光学分辨率。通过逐点、逐行扫描样品表面,可以生成高分辨率近场光学图像。

      扫描近场光学显微镜非常适合于纳米技术方面的研究,尤其与纳米光子学和纳米光学密切相关的领域。在生命科学与材料科学研究领域,利用 SNOM 可对透明或不透明样品的极细微表面结构进行超高分辨光学检测。通过与荧光技术组合使用,实现近场荧光光谱成像,甚至可轻松实现单分子检测。

基于独特悬臂技术的 WITec 扫描近场光学显微镜

  • WITec SNOM 显微镜通过特定的 SNOM 物镜和独特的悬臂 SNOM探针,可快速、轻松地实现超越衍射极限的成像:

    所有 WITec SNOM 显微镜均采用了独特、专利的高质量微加工 SNOM 探针,即具有镀铝的中空金字塔结构的硅悬臂探针。SNOM 孔位于金字塔的顶端上。光学成像的激光聚焦到中空针尖孔上,然后透过探针聚焦到样品上。由于中空金字塔结构的开口角大,光的透过率比相同直径的光纤探针高1-2个数量级。成熟的微加技术实现SNOM探针的批量生产,保证质量,且可根据客户需求定制加工出多种孔径尺寸的探针。另外一个重要的区别是,与光纤针尖相比,悬臂式 SNOM探针在 Z 方向上是柔软且可弯曲的,可利用稳定的光束偏转技术精确控制针尖与样品的距离。

    所有这些创新功能使近场显微镜的探针操作非常简易、人性化,最可靠地实现超越衍射极限的光学成像。

  • 右图:

    01 激光

    02 光纤

    03 悬臂式 SNOM 探针

    04 翻转镜

    05 光纤

    06 探测器

    07 高度灵敏的相机

    08 用于柯勒照明的白光 LED

    09 彩色相机

    10 近场收集模式的光纤接口

    11 反馈激光的光纤接口

    12 四象限二极管

    下图:

    [A] SNOM 探针和样品的光学图像(俯视图)

    [B] 金字塔型探针的侧视图

    [C] SNOM 探针的 SEM 图像

    [D] SNOM探针针孔孔的 SEM 图像

    [E] 批量生产的SNOM 探针

  • WITec SNOM Beam Path
    光路
  • WITec SNOM Cantilever

WITec 提供的基于SNOM 联用显微分析技术

  • WITec 系统的模块化设计可将不同的成像技术集成在一台仪器上,如拉曼成像、荧光、明暗场照明、原子力显微镜 (AFM) 以及近场光学显微镜(SNOM或 NSOM),提供更全面的样品分析。通过旋转物镜转轮,可在不同模式之间进行轻松切换。

  • Nearfield Raman WorkingPrinciple
  • 近场拉曼成像

    近场拉曼成像是将拉曼化学信息与高分辨率扫描近场光学显微镜 (SNOM) 结合在一起的超分辨显微镜技术。因此近场拉曼可以采集完整的高分辨共聚焦拉曼图像。通常情况下,可实现低于 100 nm 的拉曼横向分辨率。

    WITec 拉曼-SNOM 显微镜将高光通量光谱系统与高效的悬臂式 SNOM 技术联合起来,在单个显微镜同时实现无与伦比的灵敏度与超高分辨率的成像质量。

    原理

    激发激光通过 SNOM 针尖聚焦,在孔的附近产生“近场”(消逝场)。当样品非常靠近探针时,通过样品台逐点逐行扫描来探测透射拉曼光谱,以生成高光谱图像。透射光的空间分辨率仅受探针孔径的限制,可达到< 100 nm的近场光学分辨率。采用 与AFM 接触模式相同的稳定激光反馈系统,可以确保悬臂始终与样品接触,同时该测量过程中样品表面的形貌形貌会同步记录下来。

WITec SNOM 成像系统

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