ภาพรวมและการประยุกต์ใช้กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงระยะใกล้แบบสแกน
เนื่องจากกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงระยะใกล้สามารถเอาชนะข้อบกพร่องของกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงแบบดั้งเดิมได้ เช่น ความละเอียดต่ำและความเสียหายต่อตัวอย่างทางชีววิทยาโดยการสแกนกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนและกล้องจุลทรรศน์แบบอุโมงค์สแกน จึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายมากขึ้นเรื่อยๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในชีวการแพทย์ วัสดุนาโน และไมโครอิเล็กทรอนิกส์ สาขาการศึกษา.
การสแกนด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงระยะใกล้ (SNIM) เป็นสาขาหนึ่งของ SNOM และการประยุกต์ใช้เทคโนโลยี SNOM ในสนามอินฟราเรด เพื่อให้ได้ข้อมูลที่มีความละเอียดสูง ไมโครโพรบที่ใช้ในการระบุตำแหน่ง การสแกน และการตรวจจับระยะใกล้ถือเป็นส่วนสำคัญของ SNIM ไมโครโพรบมีหลายประเภท ซึ่งแบ่งคร่าวๆ ออกเป็นสองประเภท ได้แก่ โพรบรูเล็กและโพรบไม่มีรู และโพรบรูเล็กมักเป็นโพรบแบบไฟเบอร์ออปติก เมื่อระยะห่างระหว่างโพรบไฟเบอร์ออปติกและตัวอย่างที่จะวัดคงที่ ขนาดของรูส่งผ่านแสงของโพรบไฟเบอร์ออปติกและรูปร่างของมุมกรวยของส่วนปลายจะกำหนดความละเอียด ความไว และประสิทธิภาพการส่งผ่านของ SNIM แต่การสร้างเส้นใยแสงอินฟราเรดสำหรับ SNIM และไมโครโพรบนั้นยากกว่า เมื่อเปรียบเทียบกับการเตรียมโพรบไฟเบอร์ออปติกในแถบแสงที่มองเห็นได้ ในด้านหนึ่ง มีไฟเบอร์ออปติกน้อยเกินไปที่เหมาะสำหรับแถบอินฟราเรดกลาง (2.5~25 มม.) ในทางกลับกัน เส้นใยแสงอินฟราเรดที่มีอยู่จะค่อนข้างเปราะและมีความเหนียวและความยืดหยุ่นต่ำ และคุณสมบัติทางเคมีไม่เหมาะ เพื่อลดทอนแสง การสร้างหัววัดไฟเบอร์ออปติกอินฟราเรดคุณภาพสูงจึงเป็นเรื่องยาก
สถาบันต่างประเทศบางแห่งที่ทำการวิจัย SNIM ได้นำโพรบแบบใช้แสงรูปแบบอื่นมาใช้ในโพรบ เช่น โพรบปริซึมทรงกลมที่พัฒนาโดย Kawata และบริษัทอื่นๆ ในญี่ปุ่น โพรบแบบจัตุรมุขที่พัฒนาโดย Fischer และบริษัทอื่นๆ ในเยอรมนี และล่าสุด KNOLL และสถาบันอื่นๆ ที่ใช้เซมิคอนดักเตอร์ ( เช่น หัววัดแบบกระจายที่ไม่มีรูพรุนที่ทำจากซิลิคอน) โพลีเมอร์ เป็นต้น สารละลายไมโครโพรบที่กล่าวมาข้างต้นเป็นไปไม่ได้สำหรับเรา เนื่องจากต้องใช้เทคโนโลยีการผลิตระดับสูงและต้องใช้อุปกรณ์พิเศษ และเนื่องจากการออกแบบ SNIM ของเราเลือกโหมดการสะท้อน เราจึงนำโซลูชันโพรบไฟเบอร์ออปติกมาใช้ในที่สุด -
ในกระบวนการพัฒนาไมโครโพรบ ต้องพิจารณาสองประเด็น ในด้านหนึ่ง ช่องรับแสงที่ส่องผ่านของโพรบแบบออปติคัลจะต้องทำให้เล็กที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ในทางกลับกัน ฟลักซ์แสงที่ผ่านช่องแสงที่ผ่านจะต้องมีขนาดเล็กที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ขนาดใหญ่เพื่อให้ได้อัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวนสูง สำหรับโพรบไฟเบอร์ออปติก ยิ่งเส้นผ่านศูนย์กลางของเข็มเล็กลง ความละเอียดก็จะยิ่งสูงขึ้น แต่การส่งผ่านแสงจะน้อยลง ในเวลาเดียวกัน ปลายกรวยของโพรบต้องสั้นที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เนื่องจากยิ่งปลายกรวยยาว แสงก็จะแพร่กระจายผ่านท่อนำคลื่นที่เล็กกว่าความยาวคลื่นได้ไกลขึ้นเท่านั้น ดังนั้น การลดทอนของแสงก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น . ดังนั้นเป้าหมายในการผลิตโพรบไฟเบอร์ออปติกคือการได้ปลายเข็มที่มีขนาดเข็มเล็กและปลายเรียวสั้น
