{"id":4999,"date":"2022-12-28T19:34:35","date_gmt":"2022-12-28T18:34:35","guid":{"rendered":"https:\/\/martin.elvers.website\/?p=4999"},"modified":"2022-12-28T19:34:56","modified_gmt":"2022-12-28T18:34:56","slug":"durchstimmbare-ir-laserquellen-fuer-die-nahfeldmikroskopie","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/martin.elvers.website\/en\/durchstimmbare-ir-laserquellen-fuer-die-nahfeldmikroskopie\/","title":{"rendered":"Tunable IR laser sources for near-field microscopy"},"content":{"rendered":"

Das Wort \u201eNano\u201c ist heute in vielen Bereichen in aller Munde. Zum Einen gibt es eine gewisse Auskunft \u00fcber eine geometrische Gr\u00f6\u00dfe zum Anderen zielt dieses Wort auf eine neue Generation von Partikeln, die aufgrund Ihrer Gr\u00f6\u00dfe spezielle Eigenschaften aufweisen, die der gleiche Stoff nur etwas gr\u00f6\u00dfer nicht mehr zeigt. Ob nun Nanopartikel in Farben, Reinigungsmitteln oder in Kompositmaterialien eingesetzt werden, die Forschung und Wissenschaft, wie auch die Industrie ist hier gefragt auch geeignete Verfahren zu finden, diese Nanopartikel oder Makromolek\u00fcle auch zu identifizieren.<\/p>\n\n\n\n

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Speziell bei der chemischen Identifizierung von Nanokompositmaterialien besteht noch ein gro\u00dfer Bedarf an materialspezifischen Verfahren. Die Lichtmikroskopie ist ein sehr elegantes Verfahren, da sie zerst\u00f6rungsfrei\u00a0 arbeitet und eine m\u00f6gliche Strahlsch\u00e4digung von biologischem Material fast ausgeschlossen ist. Der gro\u00dfe Nachteil liegt in der optischen Aufl\u00f6sung. Eine Abbildung von Nanopartikeln ist mit diesem Verfahren nicht m\u00f6glich.<\/p>\n\n\n\n

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Infrarot-Licht wird von den Forschern gerne f\u00fcr die Analyse von chemischen Zusammensetzungen der Kristallstruktur oder Dotierung von Materialien eingesetzt. Doch auch die Infrarotspektroskopie kommt wegen Ihrer r\u00e4umlichen Aufl\u00f6sungsgrenze von einigen Mikrometern an ihr Limit. Auch diese Methode ist daher f\u00fcr die Darstellung von Nanopartikeln nicht geeignet, wenngleich die L\u00e4ngenskala von entscheidender Bedeutung f\u00fcr die Analyse neuartiger Nanokomposit-Materialien oder biologischer Strukturen wie Zellmembranen und Makrosmolek\u00fclen ist. Die Gruppe um Herrn Prof. Hillenbrand (sowohl bei CIC Nanogune als auch bei der Firma Neaspec) setzt sich seit einigen Jahren mit dieser Thematik intensiv auseinander. So wurden hier Mikroskopieverfahren entwickelt bei denen das Problem der Aufl\u00f6sungsbegrenzung umgangen wird. Basierend auf einem Kraftmikroskop (AFM)\u00a0 wird dessen Tastspitze sowohl als Kraft- als auch als Streusonde eingesetzt. Das Streulicht wird erzeugt, indem das Licht von einem durchstimmbaren CO2-Laser oder einem Quanten-kaskaden-Laser auf die Tastspitze, deren Durchmesser nur 10nm betr\u00e4gt geleitet wird. Streuendes Licht gibt Auskunft \u00fcber die Topographie, die mechanischen wie auch \u00fcber die lokalen optischen Eigenschaften. Die optische Aufl\u00f6sung ist bei dieser Methode unabh\u00e4ngig von der Wellenl\u00e4nge des Lichts und liegt im Bereich des Spitzenapex bei den genannten 10nm. Die Sonde wirkt hierbei wie eine Antenne f\u00fcr das eingestrahlte Licht und fokussiert dieses auf wenige Nanometer. Dieser extrem kleine Lichtfleck dient nun als Beleuchtung der Probe. Durch die optische Nahfeldwechselwirkung zwischen Spitze und Probenoberfl\u00e4che \u00e4ndert sich, abh\u00e4ngig vom lokalen Brechungsindex der Probe die Intensit\u00e4t des abgestrahlten Lichts. Wird nun die Strahlung an jedem Bildpunkt gemessen, so kann hieraus ein optisches Bild gewonnen werden, das den Brechungsindex der Probe widerspiegelt und dessen Aufl\u00f6sung ausschlie\u00dflich vom Spitzenradius, aber nicht mehr von der Wellenl\u00e4nge abh\u00e4ngig ist. nicht mehr nach Abbe beugungsbegrenzt ist.<\/p>\n\n\n\n

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Aufgrund ihres gro\u00dfen Durchstimmbereichs von mehr als 1,5\u00b5m sind CO2-Laser als IR-Strahlungsquelle ideal geeignet. Unser Hersteller ACCESS LASER COMPANY bietet zur Linienstabilisierung einen Line-Tracker an. Dieser stabilisiert dar\u00fcber hinaus die Laserleistung, die longitudinale und transversale Modenstruktur.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

The word "nano" is on everyone's lips in many areas today. On the one hand, there is certain information about a geometric size, on the other hand, this word refers to a new generation of particles that have special properties due to their size that the same substance, only slightly larger, no longer shows. Whether nanoparticles in colors, ...<\/p>\n

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