নিয়ার-ফিল্ড অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপি নীতি এবং অ্যাপ্লিকেশন
নিয়ার-ফিল্ড অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপি (ইংরেজি নাম: SNOM) অ-বিকিরণ ক্ষেত্র সনাক্তকরণ এবং ইমেজিংয়ের নীতির উপর ভিত্তি করে, সাধারণ অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপের বিচ্ছুরণ সীমা ভেদ করতে পারে, কাছাকাছি-ক্ষেত্রে উপ-তরঙ্গদৈর্ঘ্য স্কেল প্রোবের ব্যবহার। স্ক্যানিং এবং ইমেজিং প্রযুক্তির জন্য নমুনার পৃষ্ঠ থেকে কয়েক ন্যানোমিটার দূরে, কাছাকাছি-ক্ষেত্র পর্যবেক্ষণ পরিসরে, নমুনায় স্ক্যান করা এবং একই সময়ে টপোগ্রাফিক চিত্রের বিচ্ছুরণ সীমার চেয়ে বেশি রেজোলিউশন পেতে এবং অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপের ছবি।
নিয়ার-ফিল্ড অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপি অতি-উচ্চ অপটিক্যাল রেজোলিউশনে ন্যানোস্কেল অপটিক্যাল ইমেজিং এবং ন্যানোস্কেল স্পেকট্রোস্কোপিক গবেষণার জন্য উপযুক্ত। প্রচলিত অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপের রেজোলিউশন অপটিক্যাল ডিফ্র্যাকশন সীমা দ্বারা প্রভাবিত হয় এবং রেজোলিউশন সেই তরঙ্গদৈর্ঘ্য স্কেল অতিক্রম করে না। প্রচলিত অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপের বিপরীতে, কাছাকাছি-ক্ষেত্রের অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপগুলি ছোট রেজোলিউশন পেতে সাব-ওয়েভেলংথ স্কেল প্রোব ব্যবহার করে।
কাছাকাছি-ক্ষেত্র অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপির নীতি:
বাইরের দিকে একটি ধাতব ফিল্ম দিয়ে প্রলেপযুক্ত প্রোবের তৈরি ফিউজড বা ক্ষয়প্রাপ্ত ফাইবার অপটিক ওয়েভগাইডের ব্যবহার 15nm থেকে 100nm ব্যাস আকারের অপটিক্যাল অ্যাপারচার (অপটিক্যাল অ্যাপারচার) এর শেষের দিকে তৈরি করেছে। ফিল্ড অপটিক্যাল প্রোব, এবং তারপরে পারমাণবিক শক্তির সাথে পাইজোইলেকট্রিক সিরামিক উপকরণ (পিজোইলেকট্রিক সিরামিক) এর নির্ভুল স্থানচ্যুতি এবং স্ক্যানিং সনাক্তকরণ হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে পারমাণবিক শক্তি মাইক্রোস্কোপি (পারমাণবিক বল মাইক্রোস্কোপি, AFM) সঠিক উচ্চতা প্রতিক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ প্রদান করতে, কাছাকাছি-ক্ষেত্র অপটিক্যাল প্রোব খুব সঠিক হবে (স্থানীয় রেজোলিউশনের নমুনা পৃষ্ঠের দিকে উল্লম্ব এবং অনুভূমিক প্রায় 0.1nm এবং 1nm হতে পারে) 1nm থেকে 100nm উচ্চতায় নমুনা পৃষ্ঠের নিয়ন্ত্রণ, কাছাকাছি-এর ত্রি-মাত্রিক স্থানিক প্রতিক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ ফিল্ড স্ক্যানিং (স্ক্যানিং), এবং ফাইবার অপটিক প্রোবের একটি ন্যানো অপটিক্যাল অ্যাপারচার রয়েছে অপটিক্যাল তথ্য গ্রহণ বা প্রেরণ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে, এইভাবে ত্রিমাত্রিক কাছাকাছি-ক্ষেত্র অপটিক্যাল ইমেজের একটি বাস্তব স্থান পাওয়া যায়, কারণ এটি এবং এর মধ্যে দূরত্ব নমুনা পৃষ্ঠ আলোর সাধারণ তরঙ্গদৈর্ঘ্যের তুলনায় অনেক ছোট, পরিমাপ করা তথ্য হল কাছাকাছি-ক্ষেত্রের অপটিক্যাল তথ্য, ঘেরা শটের অপটিক্যাল রেজোলিউশনের সীমার সাধারণ দূর-ক্ষেত্রের অপটিক্যাল অপটিক্যাল সীমা ছাড়াই।
কাছাকাছি-ক্ষেত্র অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপের প্রয়োগ:
নিয়ার-ফিল্ড অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপ প্রথাগত অপটিক্যাল বাইপাস সীমা ভেদ করে, ন্যানোম্যাটেরিয়ালগুলি পর্যবেক্ষণ করতে, ন্যানো উপাদানগুলির মাইক্রোস্ট্রাকচার এবং ত্রুটিগুলি বিশ্লেষণ করতে সরাসরি আলো ব্যবহার করতে পারে এবং সাম্প্রতিক বছরগুলিতে সেমিকন্ডাক্টর লেজার উপাদানগুলি বিশ্লেষণ করতে প্রয়োগ করা হয়েছে। এর উচ্চ রেজোলিউশনের কারণে, এটি উচ্চ-ঘনত্বের ডেটা অ্যাক্সেসের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। বর্তমানে, এই প্রযুক্তি ব্যবহার করে 100 গিগাবাইটের বেশি সুপার-রেজোলিউশন নিয়ার-ফিল্ড অপটিক্যাল ডিস্ক সফলভাবে তৈরি করা হয়েছে। এটি জৈব অণু এবং প্রোটিন ফ্লুরোসেন্সের কাছাকাছি-ক্ষেত্রের মাইক্রোস্কোপিক বিশ্লেষণের জন্যও ব্যবহার করা যেতে পারে।
কাছাকাছি-ক্ষেত্র অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপের নীতি এবং গঠন:
সাধারণভাবে, আলোক তরঙ্গ পরিধির সীমাবদ্ধতার কারণে দূর-ক্ষেত্রে পর্যবেক্ষণ করার সময় একটি অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপের রেজোলিউশন মাত্র কয়েকশ ন্যানোমিটার। যাইহোক, কাছাকাছি ক্ষেত্রে পর্যবেক্ষণ করা হলে, ঘূর্ণন এবং হস্তক্ষেপ এড়ানো যেতে পারে, এবং রেজোলিউশনকে প্রায় দশ ন্যানোমিটারে বাড়ানোর জন্য উইন্ডিংয়ের সীমাবদ্ধতা অতিক্রম করা যেতে পারে। কাছাকাছি-ক্ষেত্রের অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপের কাঠামোতে, শেষের দিকে দশ ন্যানোমিটারের অ্যাপারচার সহ একটি টেপারড অপটিক্যাল ফাইবার প্রোব হিসাবে ব্যবহৃত হয়। প্রোব এবং বস্তুর মধ্যকার দূরত্বটি কাছাকাছি-ক্ষেত্র পর্যবেক্ষণ পরিসরের মধ্যে সুনির্দিষ্টভাবে নিয়ন্ত্রিত হয়, এবং পিজোইলেকট্রিক সিরামিকগুলি যা সঠিকভাবে অবস্থান এবং স্ক্যান করা যায় সেগুলির সাথে একত্রে ত্রি-মাত্রিক স্থানিক কাছাকাছি-ক্ষেত্র স্ক্যানিং চালাতে ব্যবহৃত হয়। পারমাণবিক শক্তি মাইক্রোস্কোপ দ্বারা উপলব্ধ উচ্চ প্রতিক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ সিস্টেম. ফাইবার অপটিক প্রোব একটি 3D কাছাকাছি-ক্ষেত্র অপটিক্যাল ইমেজ পেতে অপটিক্যাল সংকেত গ্রহণ করে বা প্রেরণ করে।
