Встроенные светодиоды упрощают ближнепольный оптический сканирующий микроскоп

Информация о первом ближнепольном оптическом сканирующем микроскопе была предоставлена исследователями из Университета Шеффилда, Великобритания. Согласно ей, устройство легко в использовании и может инкорпорироваться в большинство коммерческих атомно-силовых микроскопов для получения оптических изображений в ближнем поле при больших разрешениях. Команде удалось объединить светодиод на основе GaN и кантилевер в микрооптическую систему, что превращает ближнепольный оптический сканирующий микроскоп в обычный лабораторный инструмент.

По словам руководителя исследований Джеймса Кингсли (James Kingsley), основные приложения для 1-миллиметрового зонда включают биоиндустрию и исследование материалов. Устройство может также быть востребовано литографическими приложениями, где оно может быть использовано для прототипирования наноустройств и создания наноструктурированных поверхностей.

Сегодня ближнепольная оптическая сканирующая микроскопия считается скорее трудной в использовании техникой, требующей тщательного фокусирования и расположения оптики освещения. Предыдущие попытки создания зондов со встроенным источником света включали установку его непосредственно на кантилевер. По словам Кингсли, такой дизайн страдал серьезными недостатками: «Такой подход приводит к компромиссу между длиной волны генерируемого света, достижимым разрешением и практическим производством устройства. Наш подход решает все эти проблемы, поскольку светодиод устанавливается на удалении от кантилевера порядка нескольких сотен микрон, а свет поступает через микрооптическую систему».

В описываемом дизайне светодиод высокой яркости диаметром 50 мкм монтировался на одной стороне стеклянного субстрата. На другой стороне устанавливались микролинзы диаметром около 100 мкм. Кантилевер микроскопа позиционировался таким образом, что его апертура располагалась в фокусе микролинз. Свет из светодиода собирался микролинзами и фокусировался на апертуру тонкого конца зонда.