Mikro-prober er primært kategoriseret i fire hovedgrupper: medicinsk, industriel, videnskabelig forskning og miljøovervågning. Hver kategori omfatter forskellige tekniske under-underafdelinger.
I. Typer af mikro-prober klassificeret efter anvendelsesfelt
1. Medicinske diagnostiske sonder
Anvendes til intern menneskelig billeddannelse og overvågning af fysiologiske parametre, med vægt på biokompatibilitet og høj opløsning.
Endoskopiske ultralydsonder (EUS)
Med en diameter på kun 1,7-3,4 mm og en driftsfrekvens på 7,5-30 MHz, muliggør disse prober 360 graders scanning og billeddannelse af fordøjelseskanalen og tilstødende organer.
Intravaskulære ultralydsonder (IVUS)
Med diametre så små som 1 mm indføres disse prober i kranspulsårerne via et kateter for at hjælpe med at vurdere plakkarakteristika og graden af stenose.
Tre-fotonmikroskopiprober (SUPERNOVA-3000)
Disse prober vejer kun 2,2 g og er designet specifikt til *in vivo* neurovidenskabelig forskning på små dyr; de tilbyder en billeddybde på op til 1,2 mm, hvilket giver mulighed for dyb-vævsobservation af hippocampus ved at penetrere corpus callosum.
2. Industrielle inspektionssonder
Anvendes til at undersøge udstyrs interne strukturer, identificere materialefejl og lignende opgaver, med vægt på holdbarhed og miljøtilpasningsevne.
Industrielle endoskopprober
Disse sonder i diameter fra 1,2 til 6 mm har vidvinkel eller 360 graders synsfelt, hvilket gør dem velegnede til inspektioner i lukkede rum såsom motorer og rørledninger.
Indlejrede elektrode-typedetektorer
Cirka 10 mm i diameter er disse detektorer indlejret i beton for at overvåge korrosionsstatus for stålarmeringsstænger, hvilket muliggør langsigtet strukturel sundhedsovervågning ved at måle naturligt potentiale og polarisationsmodstand.
Fiber-optiske mikro-detektorer
Med en tykkelse svarende til kun en-tusindedel af et menneskehår kan disse detektorer bruges til kemisk analyse på celle-niveau, såsom måling af blodsukkerniveauer eller pH-værdier.
3. Specialiserede videnskabelige forskningsprober
Designet til ekstreme fysikeksperimenter og banebrydende-videnskabelig udforskning, med prioritering af ultra-høj følsomhed og miniaturisering.
Neutrino detektorer
Ved at bruge rene germanium-moduler og sammenhængende spredningsteknologi optager disse detektorer neutrinokollisionshændelser i atomreaktormiljøer, og tjener som specialiseret instrumentering til ekstreme fysikeksperimenter. MEMS piezoelektriske sonder
Med dimensioner mindre end 1 mm³ er disse prober integreret i mikrofluidchips til høj-præcisionsdetektering af akustiske tryk eller vibrationssignaler.
4. Miljø- og gasovervågningssonder
Bruges til realtidsregistrering af miljøparametre såsom temperatur, fugtighed og gaskoncentration.
Michell Instruments (UK) Miniature fugtighedssonde: PCMINI52-X-4-HX-CA-F03
Har en luftfugtighedsnøjagtighed på ±0,8 % relativ luftfugtighed, et temperaturmåleområde på -40 til 125 grader, digitale udgangsfunktioner og en IP65/IP67 indtrængningsbeskyttelse.
Trådløse Pinhole-kameraprober
Disse sonder er i stand til at transmittere signaler over afstande på op til flere snese meter og bruges almindeligvis til skjult overvågning; deres interne komponenter omfatter en linse, en billedsensor og et trådløst transmissionsmodul.
II. Almindelige sondetyper klassificeret efter teknisk princip
|
Type |
Arbejdsprincip |
Applikationsscenarier |
|
Piezoelektriske sonder |
Brug piezoelektriske materialer til at interkonvertere elektriske signaler og mekaniske vibrationer |
Ultralydsbilleddannelse, akustisk detektion |
|
Fiber Bragg gitter (FBG) sonder |
Føl belastnings-/temperaturændringer ved at detektere skift i den reflekterede bølgelængde fra et Fiber Bragg-gitter |
Strukturel sundhedsovervågning, rumfart |
|
Elektrokemiske sonder |
Generer elektriske signaler baseret på ioniske reaktioner, der forekommer mellem elektroder |
Blodgasanalyse, pH-detektion |
|
CMOS/CCD billedsensorprober |
Konverter optiske signaler til digitale billeder |
Pinhole-kameraer, endoskopisk billeddannelse |
Udviklingstendenser: Miniatureprober udvikler sig mod mindre formfaktorer, højere integrationsniveauer og intelligente-selvdiagnosefunktioner. For eksempel integrerer den 1 mm-diameter intravaskulære ultralydssonde udviklet af Suzhou Institute of Biomedical Engineering and Technology (CAS) en syv-lags præcisionsstruktur for at opnå 360-graders højopløsningsbilleddannelse.

