Съдържание
- TL; DR (Твърде дълго; Не четях)
- Общо лабораторно оборудване
- Анализаторни инструменти
- Оборудване за атомна физика
- Компютърно оборудване и софтуер
- Електрическо оборудване
- Нагревателни елементи
- Лазерен апарат
- Обработка и тестване на материали
- Инструменти за измерване
- Апарат за микроскопия и образна диагностика
- Фотоническо оборудване
- Плазмено оборудване
- Полупроводниково оборудване
- Тънкослойно оборудване
Оборудването, открито във физическите лаборатории, варира в зависимост от фокуса на изследванията. Апаратите във физическите лаборатории могат да варират от прости везни до лазери и специализирани полупроводникови инструменти. Изчислителният анализ и следователно изчислителното оборудване също са се превърнали в съществено значение за физическите изследвания. Апаратът за физическа лаборатория помага при определяне на измервания, калибриране, промени в физическите свойства и точност.
TL; DR (Твърде дълго; Не четях)
Съвременните физически лаборатории съдържат апарат, използван за определяне на измервания, калибриране, анализ на вариации и точност. Фокусът на изследванията на лабораториите определя необходимия апарат. Инструментите варират от прости везни и термометри до модерни лазери и полупроводниково оборудване.
Общо лабораторно оборудване
Най-основното оборудване за физическа лаборатория включва качулки, бюра, маси, пейки и тръби за газ, вода и вакуум. Оборудването за безопасност може да включва ръкавици, очила и станции за миене на очи.
Анализаторни инструменти
Множество инструменти извършват анализ на проби в лаборатории по физика. Някои примери включват анализатори на импеданс, анализатори на частици, оптични многоканални анализатори, анализатори на полупроводникови параметри, спектрални анализатори, капациторни напрежения (CV) анализатори и рентгенови дифрактометри за характеризиране на кристални материали и идентифициране на фази.
Оборудване за атомна физика
Лабораториите за атомна физика съдържат уникална апаратура. Те могат да включват спектроскопия за абсорбция на насищане, радиочестотна оптична помпа и импулсна ЯМР.
Компютърно оборудване и софтуер
Физическите лаборатории разчитат до голяма степен на изчислителната техника и софтуер за анализ на данни. За изследванията на астрофизиката, космологията и физиката на астрочастиците са необходими мощни изчисления и симулации. Някои често срещани видове софтуер, използван в лабораториите, включват MATLAB, Python, IDL, Mathematica, Fiji, Origin и LabView. Количественият софтуер за анализ на изображения и данни се оказва безценен в лабораториите по физика. В допълнение към личните компютри, 3D ers, Arduinos и Raspberry Pis са полезни технологични устройства.
Електрическо оборудване
Редица апарати помагат при електрическа работа във физическите лаборатории. В допълнение към CV анализатора, други инструменти включват променливи трансформатори (променливи), заключващи усилватели и пиезоелектрически задействащи устройства. Много електрически апарати като променливата изискват специални гумени ръкавици, за да предпазят потребителя от опасно високо напрежение.
Нагревателни елементи
Понякога физическите лаборатории изискват източници на топлина за експерименти, особено за изследване на термодинамиката. Гореща плоча представлява най-простият нагревателен елемент. Преобладават и електрическите пещи. Освен това могат да се използват газови пещи за достигане на високи температури. Вакуумните пещи осигуряват способността за изсушаване на реагентите. Изолираните предпазни ръкавици и щипки осигуряват необходимата защита на тези апарати.
Лазерен апарат
HeNe лазерите се използват в експериментите с оптика. Те изискват предпазни очила за защита на очите. Други лазерни апарати във физическите лаборатории включват лазери, свързани с влакна, регулируеми диодни лазери, еталони и устройства за управление с оптичен лъч.
Обработка и тестване на материали
Суровите или произведени проби в лабораторията по физика заслужават различни инструменти за обработка. Понякога физиците използват хоросан и точилка, за да смилат проби. Други приспособления за обработка включват полиращи машини, микронизиращи мелници, соникатори, ултрацентрифуги, наномеханични инструменти за тестване и други апарати за тестване на материали. Хидравлична преса и матрица от неръждаема стомана могат да се използват при направата на проби за пелети за измерване на свойствата.
Инструменти за измерване
Физическите лаборатории изискват апаратура за осигуряване на точни измервания. Дори метровите пръчки играят роля. Допълнителните измервателни инструменти включват термометри, електромери, електронни везни, стилус профилометри, елипсометри и системи за измерване на магнитострикция. За измерванията на твърдо състояние се използва аналитичен баланс.
Апарат за микроскопия и образна диагностика
Микроскопите обработват образите във физическите лаборатории. Биофизичните лаборатории могат да използват флуоресцентни микроскопи и светли полеви микроскопи. Материалите могат да бъдат изследвани със сканиращи електронни микроскопи, флуоресцентни микроскопи със светлинен лист, цифрови холографски микроскопи и електрически регулируеми лещи.
Друго често използвано оборудване за изображения включва цифрови камери и специализирани високоскоростни CMOS камери.
Фотоническо оборудване
В лаборатории за биофизика оптичните пинсети се използват за манипулиране на отделни молекули ДНК. Те също помагат за измерване на бимолекулярните сили.
Плазмено оборудване
Лабораториите, изучаващи йонната динамика, изискват специализирано оборудване, което може да включва Langmuir и емисионни сонди, плазмени почистващи устройства, оборудване за плазмено задържане при ниска температура, мрежи за пускане на вълни и камери за имплантиране на йонни източници на плазма (PSII). PSII камерата може да удължи живота на продукта.
Полупроводниково оборудване
Полупроводниковите лаборатории използват уникални системи и устройства. Те включват дълбоководни преходни спектроскопични системи, CLEO конуси за силициеви детектори (които осигуряват охлаждане на детекторната електроника и поддръжка на силициеви детектори), микровълнови сондни системи, фотодиоди и оптични усилватели.
Тънкослойно оборудване
Тънкослойното оборудване във физическите лаборатории включва системата за разпръскване с двойно йонно лъчение, филтрични устройства и вторичен йонен мас спектрометър (SIMS). SIMS анализира пробни петна за изотопен състав с точност до 100 части на милион.