Mikro-zondes galvenokārt tiek iedalītas četrās lielās grupās: medicīniskā, rūpnieciskā, zinātniskā izpēte un vides uzraudzība. Katra kategorija ietver dažādas tehniskās apakšnodaļas.
I. Mikro{1}}zonžu veidi, kas klasificēti pēc lietojuma jomas
1. Medicīniskās diagnostikas zondes
Izmanto cilvēka iekšējai attēlveidošanai un fizioloģisko parametru uzraudzībai, uzsverot bioloģisko saderību un augstu izšķirtspēju.
Endoskopiskās ultraskaņas zondes (EUS)
Ar diametru tikai 1,7–3,4 mm un darbības frekvenci 7,5–30 MHz, šīs zondes ļauj skenēt un attēlot gremošanas traktu un blakus esošos orgānus 360 grādos.
Intravaskulārās ultraskaņas zondes (IVUS)
Ar 1 mm diametru šīs zondes caur katetru ievada koronārajās artērijās, lai palīdzētu novērtēt aplikuma īpašības un stenozes pakāpi.
Trīs{0}}fotonu mikroskopiskās zondes (SUPERNOVA-3000)
Šīs zondes, kas sver tikai 2,2 g, ir īpaši izstrādātas *in vivo* neirozinātnes pētījumiem ar maziem dzīvniekiem; tie piedāvā attēlveidošanas dziļumu līdz 1,2 mm, ļaujot dziļi-novērot hipokampu audus, iekļūstot corpus callosum.
2. Rūpnieciskās pārbaudes zondes
Izmanto iekārtu iekšējo konstrukciju pārbaudei, materiālu defektu identificēšanai un tamlīdzīgiem uzdevumiem, uzsverot izturību un spēju pielāgoties videi.
Rūpnieciskās endoskopa zondes
Šīs zondes diametrs ir no 1,2 līdz 6 mm, un tām ir platleņķa vai 360 grādu redzes lauki, kas padara tās piemērotas pārbaudēm slēgtās telpās, piemēram, dzinējos un cauruļvados.
Iegultie elektrodu{0}}tipu detektori
Šie detektori, kuru diametrs ir aptuveni 10 mm, ir iestrādāti betonā, lai uzraudzītu tērauda stiegrojuma stieņu korozijas stāvokli, ļaujot ilgstoši uzraudzīt -strukturālo stāvokli, mērot dabisko potenciālu un polarizācijas pretestību.
Šķiedru{0}}optiskie mikro-detektori
Šos detektorus, kuru biezums ir līdzvērtīgs tikai vienai -tūkstošdaļai no cilvēka mata, var izmantot šūnu-līmeņa ķīmiskajai analīzei, piemēram, glikozes līmeņa asinīs vai pH vērtību mērīšanai.
3. Specializētās zinātniskās izpētes zondes
Paredzēts ekstrēmiem fizikas eksperimentiem un visprogresīvāko zinātnisko izpēti{0}}, par prioritāti izvirzot īpaši-augstu jutību un miniaturizāciju.
Neitrīno detektori
Izmantojot tīra germānija moduļus un saskaņotas izkliedes tehnoloģiju, šie detektori reģistrē neitrīno sadursmes notikumus kodolreaktora vidē, kalpojot kā specializēts instruments ekstrēmiem fizikas eksperimentiem. MEMS pjezoelektriskās zondes
Šīs zondes, kuru izmēri ir mazāki par 1 mm³, ir integrētas mikrofluidiskajās mikroshēmās, lai nodrošinātu akustiskā spiediena vai vibrācijas signālu augstas -precizitātes noteikšanu.
4. Vides un gāzes monitoringa zondes
Izmanto vides parametru, piemēram, temperatūras, mitruma un gāzes koncentrācijas,{0}}reāllaikā.
Michell Instruments (Apvienotā Karaliste) miniatūra mitruma zonde: PCMINI52-X-4-HX-CA-F03
Tam ir mitruma precizitāte ±0,8% RH, temperatūras mērījumu diapazons no -40 līdz 125 grādiem, digitālās izvades iespējas un IP65/IP67 iekļūšanas aizsardzības pakāpe.
Bezvadu caurumu kameru zondes
Šīs zondes, kas spēj pārraidīt signālus attālumos līdz pat vairākiem desmitiem metru, parasti tiek izmantotas slēptai novērošanai; to iekšējās sastāvdaļas ietver objektīvu, attēla sensoru un bezvadu pārraides moduli.
II. Parastie zondes veidi, kas klasificēti pēc tehniskajiem principiem
|
Tips |
Darba princips |
Lietojumprogrammu scenāriji |
|
Pjezoelektriskās zondes |
Izmantojiet pjezoelektriskos materiālus, lai pārveidotu elektriskos signālus un mehāniskās vibrācijas |
Ultraskaņas attēlveidošana, akustiskā noteikšana |
|
Fiber Bragg režģa (FBG) zondes |
Sajūtiet deformācijas/temperatūras izmaiņas, nosakot atstarotā viļņa garuma izmaiņas no Fiber Bragg režģa |
Strukturālās veselības uzraudzība, aviācija |
|
Elektroķīmiskās zondes |
Ģenerējiet elektriskos signālus, pamatojoties uz jonu reakcijām, kas notiek starp elektrodiem |
Asins gāzu analīze, pH noteikšana |
|
CMOS/CCD attēla sensora zondes |
Pārvērtiet optiskos signālus digitālos attēlos |
Pinhole kameras, endoskopiskā attēlveidošana |
Attīstības tendences: miniatūras zondes attīstās uz mazākiem formas faktoriem, augstāku integrācijas līmeni un inteliģentām paš{0}diagnostikas iespējām. Piemēram, Sudžou Biomedicīnas inženierijas un tehnoloģiju institūta (CAS) izstrādātā 1 mm-diametra intravaskulārā ultraskaņas zonde integrē septiņu-slāņu precizitātes struktūru, lai iegūtu 360-grādu augstas izšķirtspējas attēlveidošanu.

