Peralatan yang terdapat di laboratorium fisika bervariasi dalam kaitannya dengan fokus penelitian. Peralatan di laboratorium fisika dapat berkisar dari timbangan sederhana hingga laser dan instrumen semikonduktor khusus. Analisis komputasi, dan karena itu peralatan komputasi, juga menjadi penting untuk penelitian fisika. Alat laboratorium fisika membantu dalam menentukan pengukuran, kalibrasi, variasi sifat fisik dan presisi.
TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Membaca)
Laboratorium fisika modern berisi peralatan yang digunakan dalam menentukan pengukuran, kalibrasi, analisis variasi dan presisi. Fokus penelitian laboratorium menentukan peralatan yang dibutuhkan. Instrumen berkisar dari timbangan sederhana dan termometer hingga laser canggih dan peralatan semikonduktor.
Peralatan Laboratorium Umum
Peralatan laboratorium fisika yang paling dasar meliputi lemari asam, meja, meja, bangku dan saluran gas, air dan vakum. Peralatan keselamatan mungkin termasuk sarung tangan, kacamata dan stasiun pencuci mata.
Instrumen Penganalisis
Banyak instrumen melakukan analisis sampel di laboratorium fisika. Beberapa contoh termasuk penganalisis impedansi, penganalisis partikel, penganalisis multichannel optik, penganalisis parameter semikonduktor, penganalisis spektrum, penganalisis kapasitansi-tegangan (CV), dan difraktometer sinar-X untuk mengkarakterisasi bahan kristal dan mengidentifikasi fase.
Peralatan Fisika Atom
Laboratorium fisika atom memiliki peralatan yang unik. Ini mungkin termasuk spektroskopi penyerapan saturasi, pemompaan optik RF dan NMR berdenyut.
Peralatan dan Perangkat Lunak Komputasi
Laboratorium fisika sangat bergantung pada peralatan komputasi dan perangkat lunak untuk analisis data. Untuk penelitian astrofisika, kosmologi, dan fisika astropartikel, diperlukan komputasi dan simulasi yang andal. Beberapa jenis perangkat lunak yang umum digunakan di laboratorium meliputi:
- MATLAB
- Python
- IDL
- matematika
- Fiji
- Asal
- Tampilan Lab
Gambar kuantitatif dan perangkat lunak analisis data terbukti sangat berharga di laboratorium fisika. Selain komputer pribadi, printer 3D, Arduino, dan Raspberry Pis adalah perangkat teknologi yang berguna.
Peralatan listrik
Sejumlah alat bantu pekerjaan kelistrikan di laboratorium fisika. Selain penganalisis CV, instrumen lain termasuk transformator variabel (variacs), amplifier pengunci dan aktuator piezoelektrik. Banyak peralatan listrik seperti variac memerlukan sarung tangan karet khusus untuk melindungi pengguna dari tegangan tinggi yang berbahaya.
Elemen pemanas
Kadang-kadang laboratorium fisika membutuhkan sumber panas untuk eksperimen, terutama untuk studi termodinamika. Pelat panas mewakili elemen pemanas paling sederhana. Tungku listrik juga lazim. Selain itu, tungku gas dapat digunakan untuk mencapai suhu tinggi. Tungku vakum memberikan kemampuan untuk mengeringkan reagen. Sarung tangan dan penjepit pengaman berinsulasi memberikan perlindungan yang diperlukan untuk peralatan ini.
Peralatan Laser
Laser HeNe digunakan dalam eksperimen optik. Ini membutuhkan kacamata pengaman untuk melindungi mata. Peralatan laser lainnya di laboratorium fisika termasuk laser yang digabungkan dengan serat, laser dioda yang dapat disetel, etalon, dan perangkat kemudi sinar optik.
Pemrosesan dan Pengujian Bahan
Sampel mentah atau yang diproduksi di laboratorium fisika membutuhkan berbagai alat untuk diproses. Fisikawan terkadang menggunakan lesung dan alu untuk menggiling sampel. Peralatan pemrosesan lainnya termasuk pemoles, pabrik mikronisasi, sonikator, ultrasentrifugal, instrumen uji nanomekanis, dan peralatan pengujian bahan lainnya. Mesin press hidrolik dan die set baja tahan karat dapat digunakan dalam membuat sampel pelet untuk pengukuran properti.
Alat Pengukuran
Laboratorium fisika membutuhkan peralatan untuk memastikan pengukuran yang akurat. Bahkan tongkat pengukur pun berperan. Alat ukur tambahan termasuk termometer, meteran listrik, timbangan elektronik, profilometer stylus, elipsometer, dan sistem pengukuran magnetostriksi. Neraca analitik digunakan untuk pengukuran metode solid-state.
Mikroskopi dan Peralatan Pencitraan
Mikroskop menangani pencitraan di laboratorium fisika. Laboratorium biofisika dapat menggunakan mikroskop fluoresensi dan mikroskop medan terang. Bahan dapat dipelajari dengan pemindaian mikroskop elektron, mikroskop fluoresensi lembaran cahaya, mikroskop holografik digital dan lensa yang dapat disetel secara elektrik.
Peralatan pencitraan lain yang umum digunakan termasuk kamera digital dan kamera CMOS kecepatan tinggi khusus.
Peralatan Fotonik
Di laboratorium biofisika, pinset optik digunakan untuk memanipulasi molekul DNA individu. Ini juga membantu dalam mengukur kekuatan bimolekuler.
Peralatan Plasma
Laboratorium yang mempelajari dinamika ion memerlukan peralatan khusus yang mungkin termasuk Langmuir dan probe emisi, plasma pembersih, peralatan kurungan plasma suhu rendah, kisi peluncuran gelombang dan implantasi ion sumber plasma (PSII) kamar. Ruang PSII dapat memperpanjang umur produk.
Peralatan Semikonduktor
Laboratorium semikonduktor menggunakan sistem dan perangkat yang unik. Ini termasuk sistem spektroskopi transien tingkat dalam, kerucut CLEO untuk detektor silikon (yang menyediakan pendinginan untuk elektronik detektor dan dukungan untuk detektor silikon), sistem probe gelombang mikro, fotodioda, dan amplifier optik.
Peralatan Film Tipis
Peralatan film tipis di laboratorium fisika meliputi sistem sputtering berkas ion ganda, perangkat filmmetri, dan spektrometer massa ion sekunder (SIMS). SIMS menganalisis titik sampel untuk komposisi isotop dengan presisi hingga 100 bagian per juta.