Содержание
- TL; DR (слишком долго; не читал)
- Общее лабораторное оборудование
- Анализатор Инструменты
- Оборудование для атомной физики
- Компьютерное оборудование и программное обеспечение
- Электрооборудование
- Нагревательные элементы
- Лазерный аппарат
- Обработка и тестирование материалов
- Инструменты измерения
- Аппарат для микроскопии и визуализации
- Фотоническое оборудование
- Плазменное оборудование
- Полупроводниковое оборудование
- Тонкопленочное оборудование
Оборудование, найденное в физических лабораториях, варьируется в зависимости от направления исследований. Аппаратура в физических лабораториях может варьироваться от простых весов до лазеров и специализированных полупроводниковых приборов. Вычислительный анализ и, следовательно, вычислительное оборудование также стали важными для физических исследований. Физические лабораторные приборы помогают в определении измерений, калибровки, изменений физических свойств и точности.
TL; DR (слишком долго; не читал)
Современные физические лаборатории содержат приборы, используемые для определения измерений, калибровки, анализа вариаций и точности. Направленность исследований лаборатории определяет необходимый аппарат. Инструменты варьируются от простых весов и термометров до современных лазеров и полупроводникового оборудования.
Общее лабораторное оборудование
Самое основное физическое лабораторное оборудование включает вытяжные шкафы, столы, столы, скамейки и газовые, водяные и вакуумные линии. Защитное оборудование может включать перчатки, очки и станции для промывки глаз.
Анализатор Инструменты
Многочисленные приборы выполняют анализ образцов в физических лабораториях. Некоторые примеры включают в себя анализаторы импеданса, анализаторы частиц, оптические многоканальные анализаторы, анализаторы параметров полупроводников, анализаторы спектра, анализаторы емкостного напряжения (CV) и рентгеновские дифрактометры для характеристики кристаллических материалов и идентификации фаз.
Оборудование для атомной физики
Лаборатории атомной физики содержат уникальный аппарат. Они могут включать в себя абсорбционную спектроскопию насыщения, радиочастотную оптическую накачку и импульсный ЯМР.
Компьютерное оборудование и программное обеспечение
Физические лаборатории в значительной степени полагаются на компьютерное оборудование и программное обеспечение для анализа данных. Для исследований в области астрофизики, космологии и физики астрочастиц требуются мощные вычисления и моделирование. Некоторые распространенные типы программного обеспечения, используемые в лабораториях, включают MATLAB, Python, IDL, Mathematica, Fiji, Origin и LabView. Программное обеспечение для количественного анализа изображений и данных оказывается бесценным в физических лабораториях. В дополнение к персональным компьютерам, 3D Ers, Arduinos и Raspberry Pis являются полезными технологическими устройствами.
Электрооборудование
Ряд аппаратов помощи в электромонтажных работах в физических лабораториях. В дополнение к анализатору CV, другие инструменты включают в себя переменные трансформаторы (variacs), блокирующие усилители и пьезоэлектрические приводы. Многие электрические устройства, такие как вариак, требуют специальных резиновых перчаток для защиты пользователя от опасного высокого напряжения.
Нагревательные элементы
Иногда физическим лабораториям требуются источники тепла для экспериментов, особенно для изучения термодинамики. Подогрев представляет собой самый простой нагревательный элемент. Электрические печи также распространены. Кроме того, газовые печи могут быть использованы для достижения высоких температур. Вакуумные печи обеспечивают возможность сушки реагентов. Изолированные защитные перчатки и щипцы обеспечивают необходимую защиту для этого устройства.
Лазерный аппарат
He-Ne-лазеры используются в оптических экспериментах. Для этого требуются защитные очки для защиты глаз. Другие лазерные устройства в физических лабораториях включают в себя волоконные лазеры, перестраиваемые диодные лазеры, эталоны и устройства управления оптическим пучком.
Обработка и тестирование материалов
Сырые или изготовленные образцы в лаборатории физики заслуживают различных инструментов для обработки. Физики иногда используют ступку и пестик для измельчения образцов. Другие средства обработки включают полировщики, микронизаторы, ультразвуковые аппараты, ультрацентрифуги, инструменты для наномеханических испытаний и другие устройства для испытания материалов. Гидравлический пресс и набор штампов из нержавеющей стали могут быть использованы при изготовлении образцов гранул для измерения свойств.
Инструменты измерения
Физическим лабораториям необходим аппарат для обеспечения точных измерений. Даже метровые палочки играют роль. Дополнительные измерительные инструменты включают термометры, электрические счетчики, электронные весы, стилус-профилометры, эллипсометры и системы измерения магнитострикции. Аналитические весы используются для измерений твердотельным методом.
Аппарат для микроскопии и визуализации
Микроскопы обрабатывают изображения в физических лабораториях. Биофизические лаборатории могут использовать флуоресцентные микроскопы и светлопольные микроскопы. Материалы могут быть изучены с помощью сканирующих электронных микроскопов, световых флуоресцентных микроскопов, цифровых голографических микроскопов и электрически перестраиваемых линз.
Другое широко используемое оборудование для обработки изображений включает в себя цифровые камеры и специализированные высокоскоростные камеры CMOS.
Фотоническое оборудование
В биофизических лабораториях оптические пинцеты используются для манипулирования отдельными молекулами ДНК. Они также помогают в измерении бимолекулярных сил.
Плазменное оборудование
Лаборатории, изучающие динамику ионов, нуждаются в специализированном оборудовании, которое может включать в себя ленгмюровские и эмиссионные зонды, очистители плазмы, оборудование для удержания низкотемпературной плазмы, решетки запуска волн и камеры ионной имплантации источника плазмы (PSII). Камера PSII может продлить срок службы продукта.
Полупроводниковое оборудование
Полупроводниковые лаборатории используют уникальные системы и устройства. К ним относятся системы переходной спектроскопии глубокого уровня, конусы CLEO для кремниевых детекторов (которые обеспечивают охлаждение для детекторной электроники и поддержка кремниевых детекторов), системы микроволновых датчиков, фотодиоды и оптические усилители.
Тонкопленочное оборудование
Тонкопленочное оборудование в физических лабораториях включает в себя систему ионного распыления с двумя ионами, пленочные приборы и вторичный ионный масс-спектрометр (SIMS). SIMS анализирует пятна образца на изотопный состав с точностью до 100 частей на миллион.