Innhold
- TL; DR (for lang; ikke lest)
- Generelt laboratorieutstyr
- Analysatorinstrumenter
- Utstyr for atomfysikk
- Datautstyr og programvare
- Elektrisk utstyr
- Varmeelementer
- Laserapparat
- Materialbehandling og testing
- Måleverktøy
- Mikroskopi og bildeapparat
- Fotonisk utstyr
- Plasmautstyr
- Halvlederutstyr
- Tynnfilmutstyr
Utstyret som finnes i fysikklaboratorier varierer i forhold til forskningsfokus. Apparater i fysikklaboratorier kan variere fra enkle balanser til lasere og spesialiserte halvlederinstrumenter. Beregningsanalyse, og derfor beregningsutstyr, har også blitt essensiell for fysikkforskningen. Laboratorieapparater for fysikk hjelper til med å bestemme målinger, kalibrering, variasjoner av fysisk egenskap og presisjon.
TL; DR (for lang; ikke lest)
Moderne fysikklaboratorier inneholder apparater som brukes til å bestemme målinger, kalibrering, analyser av variasjoner og presisjon. Fokus for laboratorieforskningen bestemmer det nødvendige apparatet. Instrumenter spenner fra enkle balanser og termometre til avansert lasere og halvlederutstyr.
Generelt laboratorieutstyr
Det mest basale laboratorieutstyret for fysikk inkluderer avtrekkshetter, pulter, bord, benker og gass-, vann- og vakuumledninger. Sikkerhetsutstyr kan inneholde hansker, briller og øyevaskstasjoner.
Analysatorinstrumenter
Tallrike instrumenter utfører analyse på prøver i fysikklaboratorier. Noen eksempler inkluderer impedansanalysatorer, partikkelanalysatorer, optiske multikanalsanalysatorer, halvlederparameteranalysatorer, spektrumanalysatorer, kapasitansspenningsanalysatorer og røntgendiffraktometre for karakterisering av krystallinske materialer og identifisering av faser.
Utstyr for atomfysikk
Atomfysikklaboratorier inneholder unike apparater. Disse kan inkludere metningsabsorpsjonsspektroskopi, RF-optisk pumping og pulserende NMR.
Datautstyr og programvare
Fysikklaboratorier er veldig avhengige av datautstyr og programvare for analyse av data. For astrofysikk, kosmologi og astropartikkelfysikk, kreves kraftig databehandling og simuleringer. Noen vanlige typer programvare som brukes i laboratorier inkluderer MATLAB, Python, IDL, Mathematica, Fiji, Origin og LabView. Kvantitativ programvare for bilde- og dataanalyse viser seg å være uvurderlig i fysikklaboratorier. I tillegg til personlige datamaskiner, er 3D-er, Arduinos og Raspberry Pis nyttige teknologiske enheter.
Elektrisk utstyr
En rekke apparater hjelper til elektrisk arbeid i fysikklaboratorier. I tillegg til CV-analysatoren inkluderer andre instrumenter variable transformatorer (variacs), innesperringsforsterkere og piezoelektriske aktuatorer. Mange elektriske apparater som variac krever spesielle gummihansker for å beskytte brukeren mot farlig høyspenning.
Varmeelementer
Noen ganger krever fysikklaboratorier varmekilder for eksperimenter, spesielt for termodynamikkstudier. En kokeplate representerer det enkleste varmeelementet. Elektriske ovner er også utbredt. I tillegg kan gassovner brukes til å oppnå høye temperaturer. Vakuumovner gir muligheten til å tørke reagenser. Isolerte sikkerhetshansker og -tenger gir nødvendig beskyttelse for disse apparatene.
Laserapparat
HeNe-lasere brukes i optikkeksperimenter. Disse krever vernebriller for å beskytte øynene. Andre laserapparater i fysikklaboratorier inkluderer fiberkoblede lasere, avstembare diodelasere, etaloner og styringsenheter for optiske stråler.
Materialbehandling og testing
Rå eller produserte prøver i fysikklaboratoriet fortjener forskjellige verktøy for prosessering. Fysikere bruker noen ganger en mørtel og en pestle for å slipe prøver. Andre prosesseringsredskaper inkluderer poleringsmaskiner, mikroniserende møller, lydbehandlere, ultrasentrifuger, nanomekaniske testinstrumenter og andre apparater for testing av materialer. Et hydraulisk trykk og rustfritt stål matrisesett kan brukes til å lage pelletsprøver for måling av eiendommer.
Måleverktøy
Fysikklaboratorier krever apparater for å sikre nøyaktige målinger. Til og med meterpinner spiller en rolle. Ekstra måleverktøy inkluderer termometre, elektriske målere, elektroniske balanser, stylusprofilometre, ellipsometre og magnetostriksjonsmålesystemer. En analytisk balanse brukes til måling av faststoffmetode.
Mikroskopi og bildeapparat
Mikroskop håndterer bildebehandlingen i fysikklaboratorier. Biofysikklaboratorier kan bruke fluorescensmikroskop og lyse feltmikroskop. Materialer kan studeres med skanningselektronmikroskop, lysark fluorescensmikroskop, digitale holografiske mikroskoper og elektrisk innstille linser.
Annet ofte brukt avbildningsutstyr inkluderer digitale kameraer og spesialiserte høyhastighets CMOS-kameraer.
Fotonisk utstyr
I biofysiske laboratorier brukes optiske pinsetter for å manipulere individuelle DNA-molekyler. Disse hjelper også til å måle bimolekylære krefter.
Plasmautstyr
Laboratorier som studerer ionedynamikk krever spesialisert utstyr som kan omfatte Langmuir og utsendte prober, plastrengjøringsmidler, plasma-inneslutningsutstyr med lav temperatur, bølgskytingsnett og plasmakilde-ionimplantasjonskammer (PSII). PSII-kammeret kan forlenge levetiden på produktet.
Halvlederutstyr
Halvlederlaboratorier bruker unike systemer og enheter. Disse inkluderer transient spektroskopisystemer på dyp nivå, CLEO-kjegler for silisiumdetektorer (som gir kjøling for detektorelektronikk og støtte for silisiumdetektorer), mikrobølgesonde-systemer, fotodioder og optiske forsterkere.
Tynnfilmutstyr
Tynnfilmutstyr i fysikklaboratorier inkluderer sputteringssystemet med dobbelt ionstråle, filmetriske enheter og sekundært ionemassespektrometer (SIMS). SIMS analyserer prøveflekker for isotopisk sammensetning med presisjon opptil 100 deler per million.