Bendras fizikos laboratorijos aparatas

Fizikos laboratorijose randama įranga skiriasi atsižvelgiant į tyrimų kryptį. Aparatai fizikos laboratorijose gali būti nuo paprastų svarstyklių iki lazerių ir specializuotų puslaidininkinių prietaisų. Kompiuterinė analizė, taigi ir skaičiavimo įranga, taip pat tapo būtina fizikos tyrimams. Fizikos laboratorijos aparatas padeda nustatyti matavimus, kalibravimą, fizinių savybių pokyčius ir tikslumą.

TL; DR (per ilgai; Neskaiciau)

Šiuolaikinėse fizikos laboratorijose yra aparatų, naudojamų matavimams, kalibravimui, variacijų analizei ir tikslumui nustatyti. Laboratorijos tyrimų centre nustatomas reikalingas aparatas. Instrumentai yra nuo paprastų svarstyklių ir termometrų iki pažangių lazerių ir puslaidininkių įrangos.

Pagrindinę fizikos laboratorijos įrangą sudaro traukos gaubtai, rašomieji stalai, stalai, suolai ir dujų, vandens ir vakuuminės linijos. Apsauginę įrangą gali sudaryti pirštinės, akiniai ir akių plovimo vietos.

Daugybė prietaisų atlieka mėginių analizę fizikos laboratorijose. Keletas pavyzdžių yra impedansiniai analizatoriai, dalelių analizatoriai, optiniai daugiakanaliai analizatoriai, puslaidininkių parametrų analizatoriai, spektro analizatoriai, talpos įtampos (CV) analizatoriai ir rentgeno spindulių difraktometrai, skirti apibūdinti kristalines medžiagas ir identifikuoti fazės.

Atominės fizikos laboratorijose yra unikalių aparatų. Tai gali apimti prisotinimo absorbcijos spektroskopiją, RF optinį pumpavimą ir impulsinę BMR.

Fizikos laboratorijos duomenų analizei labai pasikliauja skaičiavimo įranga ir programine įranga. Norint atlikti astrofizikos, kosmologijos ir astrofiltrų fizikos tyrimus, reikia galingo skaičiavimo ir modeliavimo. Kai kurie dažniausiai naudojami laboratorijose naudojami programinės įrangos tipai:

• MATLAB
  
• „Python“
  
• IDL
  
• Mathematica
  
• Fidžis
  
• Kilmė
  
• „LabView“

Kiekybinė vaizdo ir duomenų analizės programinė įranga neįkainojama fizikos laboratorijose. Be asmeninių kompiuterių, 3D spausdintuvai, „Arduinos“ ir „Raspberry Pis“ yra naudingi technologiniai įrenginiai.

Nemažai aparatų padeda atlikti elektrinius darbus fizikos laboratorijose. Be CV analizatoriaus, kiti prietaisai apima kintamuosius transformatorius (kintamuosius), fiksuojamus stiprintuvus ir pjezoelektrinius pavarus. Daugeliui elektrinių aparatų, pavyzdžiui, variacui, reikalingos specialios guminės pirštinės, apsaugančios vartotoją nuo pavojingos aukštos įtampos.

Kartais fizikos laboratorijose eksperimentams reikalingi šilumos šaltiniai, ypač termodinamikos tyrimams. Karštoji plokštė yra paprasčiausias kaitinimo elementas. Taip pat vyrauja elektrinės krosnys. Be to, dujinės krosnys gali būti naudojamos aukštai temperatūrai pasiekti. Vakuuminės krosnys suteikia galimybę išdžiovinti reagentus. Izoliuotos apsauginės pirštinės ir žnyplės užtikrina būtiną šių aparatų apsaugą.

HeNe lazeriai naudojami optikos eksperimentuose. Tam reikia apsauginių akinių, kurie apsaugotų akis. Kiti fizikos laboratorijų lazeriniai aparatai yra su pluoštu susieti lazeriai, derinamųjų diodų lazeriai, etalonai ir optinių spindulių vairavimo įtaisai.

Neapdoroti ar pagaminti mėginiai fizikos laboratorijoje nusipelno įvairių apdorojimo įrankių. Fizikai mėginiams šlifuoti kartais naudoja skiedinį. Kiti apdirbimo įrankiai yra šlifavimo įrenginiai, mikronizavimo staklės, sonikai, ultracentrifugos, nanomechaniniai bandymo prietaisai ir kiti medžiagų bandymo aparatai. Turto matavimams atlikti granulių mėginius galima naudoti hidrauliniu presu ir nerūdijančio plieno štampų rinkiniu.

Fizikos laboratorijose reikalingi aparatai, kurie užtikrintų tikslius matavimus. Net metrinės lazdelės vaidina svarbų vaidmenį. Papildomos matavimo priemonės yra termometrai, elektriniai skaitikliai, elektroniniai svarstyklės, rašiklio profilometrai, elipsometrai ir magnetostrikcijos matavimo sistemos. Kietojo kūno metodo matavimams naudojama analitinė pusiausvyra.

Mikroskopai tvarko vaizdus fizikos laboratorijose. Biofizikos laboratorijose gali būti naudojami fluorescenciniai mikroskopai ir šviesaus lauko mikroskopai. Medžiagas galima tirti skenuojančiais elektroniniais mikroskopais, šviesos lakštų fluorescenciniais mikroskopais, skaitmeniniais holografiniais mikroskopais ir elektra reguliuojamais lęšiais.

Kitą dažniausiai naudojamą vaizdo įrangą sudaro skaitmeninės kameros ir specializuotos didelės spartos CMOS kameros.

Biofizikos laboratorijose optiniai pincetai naudojami manipuliuoti atskiromis DNR molekulėmis. Tai taip pat padeda matuoti bimolekulines jėgas.

Laboratorijoms, tiriančioms jonų dinamiką, reikalinga specializuota įranga, į kurią gali įeiti Langmuir ir emisiniai zondai, plazma valikliai, žemos temperatūros plazmos uždarymo įranga, bangų paleidimo tinkleliai ir plazmos šaltinio jonų implantavimas (PSII) kameros. PSII kamera gali pailginti gaminio tarnavimo laiką.

Puslaidininkių laboratorijose naudojamos unikalios sistemos ir prietaisai. Tai apima gilaus lygio pereinamojo spektroskopijos sistemas, CLEO kūgius silicio detektoriams (kurie aušina detektoriaus elektronika ir atrama silicio detektoriams), mikrobangų zondų sistemos, fotodiodai ir optiniai stiprintuvai.

Plonos plėvelės įranga fizikos laboratorijose apima dvigubo jonų pluošto purškimo sistemą, filmetrikos prietaisus ir antrinio jonų masės spektrometrą (SIMS). SIMS analizuoja mėginių taškus dėl izotopinės sudėties tikslumu iki 100 milijonų dalių.