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
| Наименование характеристики прибора | Значение |
| Рабочая длина волны, нм | 532 |
| Диапазон показаний угла вращения плоскости поляризации при длине волны 532 нм Диапазон измерений угла вращения плоскости поляризации, приведенного к длине волны 546,1 нм | ±90° - 40° - + 40° |
| Пределы допускаемой относительной погрешности для углов вращения плоскости поляризации, приведенных к длине волны 546,1 нм, в диапазоне - 40° - + 40° | ±15% |
| Габаритные размеры, мм, не более | 1500 x1450 x1050 |
| Масса, кг, не более | 250 |
| Потребляемая мощность, Вт, не более | 100 |
| Напряжение питания, В При частоте, Гц | 180-240 50/60 |
| Условия эксплуатации: - диапазон температур окружающей среды, °C - диапазон относительной влажности воздуха при t = +35°С, % - диапазон атмосферного давления, кПа | + 10 — + 40 35-80 75-106 |
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.
