Indhold
- TL; DR (for lang; læste ikke)
- Generelt laboratorieudstyr
- Analysatorinstrumenter
- Atomisk fysikudstyr
- Computerudstyr og software
- Elektrisk udstyr
- Varmeelementer
- Laserapparat
- Materialebehandling og testning
- Måleværktøjer
- Mikroskopi og billeddannelsesapparat
- Fotonikudstyr
- Plasmaudstyr
- Halvlederudstyr
- Tyndfilmudstyr
Det udstyr, der findes i fysiklaboratorier, varierer i forhold til forskningsfokus. Apparater i fysiklaboratorier kan variere fra enkle balancer til lasere og specialiserede halvlederinstrumenter. Computational analyse, og derfor beregningsudstyr, er også blevet væsentlig for fysikforskningen. Fysisk laboratorieudstyr hjælper med at bestemme målinger, kalibrering, variationer i fysiske egenskaber og præcision.
TL; DR (for lang; læste ikke)
Moderne fysiklaboratorier indeholder apparatur, der anvendes til bestemmelse af målinger, kalibrering, variation af analyser og præcision. Fokus for laboratorieforskningen bestemmer det krævede apparat. Instrumenter spænder fra enkle balancer og termometre til avanceret lasere og halvlederudstyr.
Generelt laboratorieudstyr
Det mest basale laboratorieudstyr til fysik inkluderer røggas, skriveborde, borde, bænke og gas-, vand- og vakuumledninger. Sikkerhedsudstyr kan omfatte handsker, beskyttelsesbriller og øjenskylestationer.
Analysatorinstrumenter
Talrige instrumenter udfører analyse af prøver i fysiklaboratorier. Nogle eksempler inkluderer impedansanalysatorer, partikelanalysatorer, optiske multikanalanalysatorer, halvlederparameteranalysatorer, spektrumanalysatorer, kapacitansspændingsanalysatorer og røntgendiffraktometre til karakterisering af krystallinske materialer og identifikation af faser.
Atomisk fysikudstyr
Atomfysiklaboratorier indeholder unikke apparater. Disse kan omfatte mætningsabsorptionsspektroskopi, RF optisk pumpning og pulseret NMR.
Computerudstyr og software
Fysiklaboratorier er meget afhængige af dataudstyr og software til analyse af data. Til astrofysik, kosmologi og astropartikelfysikundersøgelse kræves kraftig computing og simuleringer. Nogle almindelige typer software, der bruges i laboratorier, inkluderer MATLAB, Python, IDL, Mathematica, Fiji, Origin og LabView. Kvantitativ billed- og dataanalysesoftware er uvurderlig i fysiklaboratorier. Foruden personlige computere er 3D-ers, Arduinos og Raspberry Pis nyttige teknologiske enheder.
Elektrisk udstyr
Et antal apparater hjælper med elektrisk arbejde i fysiklaboratorier. Ud over CV-analysatoren inkluderer andre instrumenter variable transformatorer (variacs), låseforstærkere og piezoelektriske aktuatorer. Mange elektriske apparater såsom variac kræver specielle gummihandsker for at beskytte brugeren mod farlig højspænding.
Varmeelementer
Lejlighedsvis kræver fysiklaboratorier varmekilder til eksperimenter, især til termodynamikundersøgelser. En varmeplade repræsenterer det enkleste varmeelement. Elektriske ovne er også udbredt. Derudover kan gasovne bruges til at nå høje temperaturer. Vakuumovne giver mulighed for at tørre reagenser. Isolerede sikkerhedshandsker og -tænge giver den nødvendige beskyttelse af disse apparater.
Laserapparat
HeNe-lasere bruges i optikeksperimenter. Disse kræver beskyttelsesbriller for at beskytte øjnene. Andre laserapparater i fysiklaboratorier inkluderer fiberkoblede lasere, indstillelige diodelasere, etaloner og optiske stråle-styreanordninger.
Materialebehandling og testning
Rå eller fremstillede prøver i fysiklaboratoriet fortjener forskellige værktøjer til behandling. Fysikere bruger undertiden en morter og en pistel til at slibe prøver. Andre bearbejdningsredskaber inkluderer polermaskiner, mikroniseringsfabrikker, lydbehandlere, ultracentrifuger, nanomekaniske testinstrumenter og andre apparater til test af materialer. Et hydraulisk presse og et dystesæt i rustfrit stål kan anvendes til fremstilling af pelletsprøver til måling af ejendom.
Måleværktøjer
Fysiklaboratorier kræver apparater for at sikre nøjagtige målinger. Selv meterpinde spiller en rolle. Yderligere måleværktøjer inkluderer termometre, elektriske målere, elektroniske vægte, stylusprofilometre, ellipsometre og magnetostriktion målesystemer. En analytisk balance anvendes til måling af faststofmetode.
Mikroskopi og billeddannelsesapparat
Mikroskoper håndterer billeddannelsen i fysiklaboratorier. Biofysiklaboratorier kan bruge fluorescensmikroskoper og lyse feltmikroskoper. Materialer kan studeres med scanningselektronmikroskoper, lysark-fluorescensmikroskop, digitale holografiske mikroskoper og elektrisk indstillelige linser.
Andet almindeligt anvendt billedbehandlingsudstyr inkluderer digitale kameraer og specialiserede højhastigheds-CMOS-kameraer.
Fotonikudstyr
I biofysiske laboratorier bruges optiske pincet til at manipulere individuelle DNA-molekyler. Disse hjælper også med at måle bimolekylære kræfter.
Plasmaudstyr
Laboratorier, der studerer iondynamik, kræver specialudstyr, der kan omfatte Langmuir og udsendte prober, plasmamengøringsmidler, lavtemperaturplasmabegrænsningsudstyr, bølgelanceringsgitter og plasmakildeionimplantationskamre (PSII) kamre. PSII-kammeret kan forlænge produktets levetid.
Halvlederudstyr
Halvlederlaboratorier bruger unikke systemer og enheder. Disse inkluderer transiente spektroskopisystemer på dybt niveau, CLEO-kegler til siliciumdetektorer (som giver afkøling til detektorelektronik og understøttelse af siliciumdetektorer), mikrobølgesonde-systemer, fotodioder og optiske forstærkere.
Tyndfilmudstyr
Tyndfilmudstyr i fysiklaboratorier inkluderer det dobbelte ionstrålesprutteringssystem, filmetriske anordninger og sekundært ionmassespektrometer (SIMS). SIMS analyserer prøvepletter for isotopisk sammensætning med præcision op til 100 dele pr. Million.