Nanotechnologie in der Schule - Prof. Dr. Thomas Wilhelm

4 Allgemeines zum Rastertunnelmikroskop
Lichtquelle
Lochblende
Strahlteiler
Lochblende
Detektor
Abb. 4.5: Schematischer Aufbau eines Konfokalmikroskops. Der mit durchgezogenen
Linien angedeutete Strahlenverlauf gilt für ein Objekt innerhalb, der mit
gestrichelten Linien für ein Objekt außerhalb des Blendendurchmessers
[Wika]
Das Auflösungsvermögen ist anhand von Abbildung 4.6 auf der nächsten Seite verdeut-
licht [Rub04]. Hierbei wurden selbstleuchtende Kugeln mit einem Durchmesser von 100 nm
untersucht. Da die fokale Auflösung um das drei- bis vierfache besser ist als die axiale Auf-
lösung, sind die Kugeln verzerrt dargestellt. Um dies zu vermeiden kann man zusätzlich
die Rückseite der Probe mit einem zur Vorderbeleuchtung kohärenten Licht bestrahlen.
Man nennt dieses Mikroskopieverfahren 4π-Konfokal-Mikroskopie. Durch die zusätzliche
Beleuchtung von hinten werden axiale Nebenmaxima in der Streufunktion stark reduziert
und man erreicht so eine deutliche Verbesserung der axialen Auflösung. Könnte man das
Objekt im 4π-Raumwinkel idealerweise vollständig beleuchten, würden die Nebenmaxima
vollständig verschwinden. Man würde eine ideale axiale Auflösung erhalten. Dies ist aber
aufgrund der Geometrie des Mikroskops (zwei Linsen endlicher Größe) nicht möglich. Man
kann die ideale Beleuchtung aber durch nachträgliche Bild-Rekonstruktionen simulieren,
um so auch axial eine Auflösung in der Größenordnung von 100 nm zu erhalten.
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Fokusebene