Micro-sondele sunt clasificate în principal în patru grupe majore: medicale, industriale, de cercetare științifică și monitorizarea mediului. Fiecare categorie cuprinde diferite sub-diviziuni tehnice.
I. Tipuri de micro-sonde clasificate după câmpul de aplicare
1. Sonde de diagnostic medical
Folosit pentru imagistica umană internă și monitorizarea parametrilor fiziologici, subliniind biocompatibilitatea și rezoluția înaltă.
Sonde cu ultrasunete endoscopice (EUS)
Cu un diametru de numai 1,7–3,4 mm și o frecvență de operare de 7,5–30 MHz, aceste sonde permit scanarea și imagistica la 360 de grade ale tractului digestiv și ale organelor adiacente.
Sonde cu ultrasunete intravasculare (IVUS)
Cu diametre de până la 1 mm, aceste sonde sunt introduse în arterele coronare prin intermediul unui cateter pentru a ajuta la evaluarea caracteristicilor plăcii și a gradului de stenoză.
Trei-sonde de microscopie fotonica (SUPERNOVA-3000)
Cântărind doar 2,2 g, aceste sonde sunt concepute special pentru cercetarea în neuroștiință *in vivo* pe animale mici; oferă o adâncime a imaginii de până la 1,2 mm, permițând observarea profundă a țesutului-hipocampului prin penetrarea corpului calos.
2. Sonde de inspecție industrială
Folosit pentru examinarea structurilor interne ale echipamentelor, identificarea defectelor materialelor și sarcini similare, subliniind durabilitatea și adaptabilitatea mediului.
Sonde endoscopice industriale
Cu diametrul cuprins între 1,2 și 6 mm, aceste sonde au un unghi larg-sau câmp vizual de 360 de grade, făcându-le potrivite pentru inspecții în spații restrânse, cum ar fi motoarele și conductele.
Detectoare de tip-electrod încorporat
Cu un diametru de aproximativ 10 mm, acești detectori sunt încorporați în beton pentru a monitoriza starea de coroziune a barelor de armare din oțel, permițând monitorizarea-pe termen lung a sănătății structurale prin măsurarea potențialului natural și a rezistenței la polarizare.
Detectoare-micro-fibră optică
Cu o grosime echivalentă cu doar o-mii dintr-un păr uman, acești detectoare pot fi utilizați pentru analize chimice la-celule, cum ar fi măsurarea nivelului de glucoză din sânge sau a valorilor pH-ului.
3. Sonde de cercetare științifică specializată
Conceput pentru experimente extreme de fizică și explorări științifice de ultimă oră-, acordând prioritate sensibilității ultra-și miniaturizării.
Detectoare de neutrini
Folosind module de germaniu pur și tehnologie de împrăștiere coerentă, acești detectoare înregistrează evenimentele de coliziune cu neutrini în mediile reactoarelor nucleare, servind ca instrumente specializate pentru experimente de fizică extremă. Sonde piezoelectrice MEMS
Cu dimensiuni mai mici de 1 mm³, aceste sonde sunt integrate în cipuri microfluidice pentru detectarea de înaltă-precizie a presiunii acustice sau a semnalelor de vibrație.
4. Sonde de monitorizare a mediului și a gazelor
Folosit pentru detectarea-în timp real a parametrilor de mediu, cum ar fi temperatura, umiditatea și concentrația de gaz.
Sondă de umiditate în miniatură Michell Instruments (Marea Britanie): PCMINI52-X-4-HX-CA-F03
Dispune de o precizie de umiditate de ±0,8% RH, un interval de măsurare a temperaturii de la -40 la 125 de grade, capabilități de ieșire digitală și un grad de protecție IP65/IP67.
Sonde wireless pentru camere
Capabile să transmită semnale pe distanțe de până la câteva zeci de metri, aceste sonde sunt utilizate în mod obișnuit pentru supravegherea sub acoperire; componentele lor interne includ un obiectiv, un senzor de imagine și un modul de transmisie fără fir.
II. Tipuri comune de sonde clasificate după principiul tehnic
|
Tip |
Principiul de lucru |
Scenarii de aplicare |
|
Sonde piezoelectrice |
Utilizați materiale piezoelectrice pentru a interconverti semnalele electrice și vibrațiile mecanice |
Imagistica cu ultrasunete, detecție acustică |
|
Sonde Fiber Bragg Grating (FBG). |
Sentiți schimbările de tensiune/temperatură prin detectarea schimbărilor în lungimea de undă reflectată de la un rețea de Fibre Bragg |
Monitorizarea sănătății structurale, aerospațială |
|
Sonde electrochimice |
Generați semnale electrice pe baza reacțiilor ionice care apar între electrozi |
Analiza gazelor din sânge, detectarea pH-ului |
|
Sonde cu senzor de imagine CMOS/CCD |
Convertiți semnalele optice în imagini digitale |
Camere pinhole, imagistică endoscopică |
Tendințe de dezvoltare: sondele miniaturale evoluează către factori de formă mai mici, niveluri mai ridicate de integrare și capabilități inteligente de auto{0}}diagnosticare. De exemplu, sonda cu ultrasunete intravasculară cu diametrul de 1 mm-dezvoltată de Institutul de Inginerie Biomedicală și Tehnologie (CAS) Suzhou integrează o structură de precizie cu șapte-straturi pentru a obține imagini de înaltă definiție de 360-de grade.
