Комплекс поляризационной сканирующей оптической микроскопии ближнего поля

Назначение

Комплекс поляризационной сканирующей оптической микроскопии ближнего поля предназначен для измерения угла вращения плоскости поляризации монохроматического излучения при его прохождении через оптически-активные вещества и структуры на расстояниях, соответствующих областям ближнего (много меньше половины длины волны) и дальнего (больше длины волны) полей. Область применения комплекса поляризационной сканирующей оптической микроскопии ближнего поля: лаборатории промышленных предприятий и научно-исследовательских институтов.

Описание

Работа комплекса поляризационной сканирующей оптической микроскопии ближнего поля основана на принципе компенсации поворота плоскости поляризации путем ручной установки поляризационной призмы в угловое положение, соответствующее минимуму сигнала на фотоэлектронном умножителе (ФЭУ). Излучение от источника (лазер с длиной волны 532 нм) проходит фазовую пластину толщиной в половину длины волны, систему зеркал и попадает на образец, после прохождения через который собирается коллектором субволновых размеров. Коллектором служит зонд ближнепольного микроскопа апертурного типа. Локально собранное апертурным зондом электроманитное поле оптической частоты с помощью оптического световода, являющегося продолжением апертурного зонда, направляется в систему вывода излучения. Система вывода излучения на основе микрообъектива служит для формирования параллельного светового пучки. После формирования параллельного светового пучка последний проходит через поляризационную призму и попадает на ФЭУ, сигнал которого поступает в электронный контроллер комплекса поляризационной сканирующей оптической микроскопии ближнего поля, где и регистрируется.

Для определения влияния оптически активного вещества или структуры на направление плоскости поляризации переменного электромагнитного поля оптической частоты, после взаимодействия последнего с этим веществом или структурой, осуществляется следующая последовательность операций. Сначала, в отсутствие образца, фазовая пластина и поляризационная призма устанавливаются таким образом, чтобы обеспечить минимальный уровень сигнала. После этого их взаимная ориентация изменяется на 90° и с помощью управления уровнем усиления ФЭУ уровень сигнала устанавливается равным 3±1 В. Затем фазовая пластина и поляризационная призма вновь устанавливаются в положение максимального гашения. После этого устанавливается образец и производится сначала грубое, а затем точное сближение конца апертурного зонда с поверхностью образца и устанавливается требуемое расстояние между концом зонда и поверхностью образца. После установки требуемого расстояния с точностью не хуже 50 нм производится поворот фазовой пластины до достижения минимального уровня сигнала ФЭУ. Значение угла, на который поворачивается фазовая пластина считывается с лимба, делится пополам и соответствует углу поворота ближне- или дальнепольной компоненты электромагнитного поля относительно направления, соответствующего случаю отсутствия образца.

В качестве поляризатора и анализатора в приборе установлена призма Глана-Тейлора.

Конструктивно комплекса поляризационной сканирующей оптической микроскопии ближнего поля выполнен в виде стационарного прибора, состоящего из установленных на оптическом столе оптико-механической измерительной головки, лазера, ФЭУ, поляризационной оптики и оптикомеханических вспомогательных узлов. Электронный контроллер располагается отдельно.

Управление прибором осуществляется с помощью специализированного программного обеспечения, установленного на персональный компьютер, связанный с электронным контроллером специальным кабелем, подключаемым к плате сопряжения.

Технические характеристики

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на корпус прибора и на титульный лист руководства по эксплуатации.

Комплектность

Комплект поставки включает:

Стол оптический                                           1 шт.

Контроллер электронный                                   1 шт.

Оптико-механическая измерительная головка                  1 шт.

Лазер                                                          1 шт.

Фотоэлектронный умножитель                              1 шт.

Комплект поляризационной оптики                          1 шт.

Комплект оптических деталей                                1 шт.

Руководство пользователя программным обеспечением         1 шт.

Плата сопряжения контроллер-компьютер                    1 шт.

Силовой кабель переменного тока                            1 шт.

Компакт-диск с программным обеспечением                  1 шт.

Руководство по эксплуатации                                1 шт.

Комплект упаковочных материалов                          1 шт.

Поверка

Поверка комплекса поляризационной сканирующей оптической микроскопии ближнего поля производится в соответствии с методикой поверки(Приложение А к Руководству по эксплуатации), утвержденной ГЦИ СИВНИИОФИв2010г.

Основные средства поверки: Меры угла вращения плоскости поляризации (пластинки поляриметрические № 04679, 02879, 873018, 873078, 873082, входящие в состав Государственного первичного эталона единицы угла вращения плоскости поляризации ГЭТ 50-2008.

Межповерочный интервал - 1 год.

Нормативные документы

ГОСТ 8.590-2009 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений угла вращения плоскости поляризации».

Техническая документация изготовителя.

Заключение

Тип «Комплекс поляризационной сканирующей оптической микроскопии ближнего поля» утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен в эксплуатации согласно Государственной поверочной схеме ГОСТ 8.590-2009.