Zařízení nalezené ve fyzikálních laboratořích se liší v závislosti na zaměření výzkumu. Přístroje ve fyzikálních laboratořích se mohou pohybovat od jednoduchých vah po lasery a specializované polovodičové přístroje. Výpočetní analýza, a tedy výpočetní zařízení, se také stala nezbytnou pro fyzikální výzkum. Fyzikální laboratorní přístroje pomáhají při určování měření, kalibrace, variací fyzikálních vlastností a přesnosti.
TL; DR (příliš dlouhý; Nečetl)
Moderní fyzikální laboratoře obsahují přístroje používané k určování měření, kalibrace, analýzy variací a přesnosti. Zaměření výzkumu laboratoře určuje požadovaný aparát. Přístroje sahají od jednoduchých vah a teploměrů po pokročilé lasery a polovodičová zařízení.
Obecné laboratorní vybavení
Mezi nejzákladnější fyzikální laboratorní vybavení patří digestoře, stoly, stoly, lavice a plynové, vodní a vakuové potrubí. Mezi bezpečnostní vybavení patří rukavice, brýle a výplach očí.
Analyzer Instruments
Řada přístrojů provádí analýzu vzorků ve fyzikálních laboratořích. Některé příklady zahrnují impedanční analyzátory, analyzátory částic, optické vícekanálové analyzátory, analyzátory polovodičových parametrů, spektrální analyzátory, kapacitní napěťové (CV) analyzátory a rentgenové difraktometry pro charakterizaci krystalických materiálů a identifikaci fáze.
Zařízení pro atomovou fyziku
Laboratoře atomové fyziky obsahují jedinečné přístroje. Mohou zahrnovat saturační absorpční spektroskopii, vysokofrekvenční optické čerpání a pulzní NMR.
Výpočetní zařízení a software
Fyzikální laboratoře se při analýze dat silně spoléhají na výpočetní zařízení a software. Pro výzkum astrofyziky, kosmologie a fyziky astropartikul jsou vyžadovány výkonné výpočty a simulace. Mezi běžné typy softwaru používaného v laboratořích patří:
- MATLAB
- Krajta
- IDL
- Mathematica
- Fidži
- Původ
- LabView
Software pro kvantitativní analýzu obrazu a dat se ve fyzikálních laboratořích ukázal jako neocenitelný. Kromě osobních počítačů jsou užitečnými technologickými zařízeními také 3D tiskárny, Arduinos a Raspberry Pis.
Elektrické zařízení
Řada přístrojů pomáhá při elektrických pracích ve fyzikálních laboratořích. Kromě analyzátoru CV zahrnují další přístroje proměnné transformátory (variaky), blokovací zesilovače a piezoelektrické ovladače. Mnoho elektrických zařízení, jako je variac, vyžaduje speciální gumové rukavice, které chrání uživatele před nebezpečným vysokým napětím.
Topné prvky
Fyzikální laboratoře občas vyžadují zdroje tepla pro experimenty, zejména pro studium termodynamiky. Varná deska představuje nejjednodušší topný článek. Převládají také elektrické pece. K dosažení vysokých teplot lze navíc použít plynové pece. Vakuové pece poskytují schopnost sušit činidla. Izolované ochranné rukavice a kleště poskytují těmto přístrojům nezbytnou ochranu.
Laserové zařízení
Lasery HeNe se používají při experimentech s optikou. Vyžadují ochranné brýle k ochraně očí. Mezi další laserové přístroje ve fyzikálních laboratořích patří lasery spojené vlákny, laditelné diodové lasery, etalony a zařízení pro řízení optického paprsku.
Zpracování a testování materiálů
Surové nebo vyrobené vzorky ve fyzikální laboratoři si zaslouží různé nástroje pro zpracování. Fyzici někdy k mletí vzorků používají třecí misku. Mezi další zpracovatelské nástroje patří leštičky, mikronizační mlýny, sonikátory, ultracentrifugy, nanomechanické testovací přístroje a další přístroje pro testování materiálů. Při výrobě vzorků pelet pro měření vlastností lze použít hydraulický lis a sadu matric z nerezové oceli.
Měřící nástroje
Fyzikální laboratoře vyžadují zařízení k zajištění přesných měření. I metrové tyče hrají roli. Mezi další měřicí nástroje patří teploměry, elektrické měřiče, elektronické váhy, profilometry dotykového hrotu, elipsometry a systémy pro měření magnetostrikce. Pro měření v pevné fázi se používá analytická váha.
Mikroskopie a zobrazovací zařízení
Mikroskopy zvládají zobrazování ve fyzikálních laboratořích. Laboratoře biofyziky mohou používat fluorescenční mikroskopy a mikroskopy ve světlém poli. Materiály lze studovat pomocí rastrovacích elektronových mikroskopů, fluorescenčních mikroskopů se světelnou vrstvou, digitálních holografických mikroskopů a elektricky laditelných čoček.
Mezi další běžně používaná zobrazovací zařízení patří digitální fotoaparáty a specializované vysokorychlostní kamery CMOS.
Fotonické vybavení
V biofyzikálních laboratořích se k manipulaci s jednotlivými molekulami DNA používají optické pinzety. Pomáhají také při měření bimolekulárních sil.
Plazmové vybavení
Laboratoře studující iontovou dynamiku vyžadují specializované vybavení, které může zahrnovat Langmuirovy a emisní sondy, plazmu čističe, nízkoteplotní plazmové zadržovací zařízení, mřížky pro vypouštění vln a implantace iontů zdroje plazmy (PSII) komory. Komora PSII může prodloužit životnost produktu.
Polovodičové vybavení
Polovodičové laboratoře používají jedinečné systémy a zařízení. Patří mezi ně systémy přechodové spektroskopie na hluboké úrovni, kužely CLEO pro detektory křemíku (které zajišťují chlazení pro elektronika detektoru a podpora křemíkových detektorů), systémy mikrovlnných sond, fotodiody a optické zesilovače.
Tenkovrstvé zařízení
Zařízení tenkých vrstev ve fyzikálních laboratořích zahrnuje systém rozprašování duálních iontových paprsků, filmetrická zařízení a hmotnostní spektrometr sekundárních iontů (SIMS). SIMS analyzuje vzorková místa na izotopové složení s přesností až 100 dílů na milion.