İçerik
- TL; DR (Çok Uzun; Okumadı)
- Genel Laboratuar Ekipmanları
- Analiz Cihazları
- Atom Fiziği Donanımı
- Bilgisayar Donanımı ve Yazılımı
- Elektrikli ekipman
- Isıtma Elemanları
- Lazer Aparatı
- Malzeme İşleme ve Test
- Ölçüm aletleri
- Mikroskopi ve Görüntüleme Aparatı
- Fotonik Ekipmanları
- Plazma Ekipmanları
- Yarı iletken ekipmanları
- İnce Film Ekipmanları
Fizik laboratuvarlarında bulunan ekipman araştırmanın odağına göre değişir. Fizik laboratuvarlarındaki aparatlar basit terazilerden lazerlere ve özel yarı iletken cihazlara kadar değişebilir. Hesaplamalı analiz ve bu nedenle hesaplama ekipmanı da fizik araştırması için zorunlu hale geldi. Fizik laboratuvarı cihazları ölçüm, kalibrasyon, fiziksel özellik değişimleri ve hassasiyetin belirlenmesinde yardımcı olmaktadır.
TL; DR (Çok Uzun; Okumadı)
Modern fizik laboratuarları ölçüm, kalibrasyon, varyasyon analizi ve hassasiyetin belirlenmesinde kullanılan cihazları içerir. Laboratuvar araştırmasının odak noktası, gerekli aparatları belirler. Aletler basit teraziler ve termometrelerden gelişmiş lazerler ve yarı iletken ekipmanlara kadar çeşitlilik gösterir.
Genel Laboratuar Ekipmanları
En temel fizik laboratuvarı ekipmanları; davlumbazlar, masalar, masalar, banklar ve gaz, su ve vakum hatları içerir. Güvenlik ekipmanı eldiven, gözlük ve göz yıkama istasyonları içerebilir.
Analiz Cihazları
Çok sayıda cihaz fizik laboratuarlarında örnekler üzerinde analiz yapar. Bazı örnekler, empedans analiz cihazları, parçacık analiz cihazları, optik çok kanallı analiz cihazları, yarı iletken parametre analiz cihazları, spektrum analiz cihazları, kapasitans-voltaj (CV) analizörleri ve kristal malzemelerin karakterizasyonu ve fazların tanımlanması için X ışını difraktometrelerini içerir.
Atom Fiziği Donanımı
Atom fiziği laboratuvarları benzersiz bir aparat içerir. Bunlar, doygunluk absorpsiyon spektroskopisi, RF optik pompalama ve darbeli NMR'yi içerebilir.
Bilgisayar Donanımı ve Yazılımı
Fizik laboratuvarları, verilerin analizi için bilgisayar donanımına ve yazılıma çok güveniyor. Astrofizik, kozmoloji ve astroparçacık fiziği araştırmaları için güçlü hesaplama ve simülasyonlar gereklidir. Laboratuvarlarda kullanılan bazı yaygın yazılım türleri arasında MATLAB, Python, IDL, Mathematica, Fiji, Origin ve LabView bulunur. Kantitatif görüntü ve veri analiz yazılımı fizik laboratuarlarında paha biçilmezdir. Kişisel bilgisayarlara ek olarak, 3D ers, Arduinos ve Raspberry Pis kullanışlı teknolojik cihazlardır.
Elektrikli ekipman
Fizik laboratuarlarında elektrik işlerinde bir dizi aparat yardımı. CV analizörüne ek olarak, diğer enstrümanlar değişken transformatörler (varyasyonlar), kilitli amplifikatörler ve piezoelektrik aktüatörleri içerir. Variac gibi birçok elektrikli cihaz, kullanıcıyı tehlikeli yüksek voltajdan korumak için özel lastik eldivenler gerektirir.
Isıtma Elemanları
Bazen fizik laboratuvarları, deneyler için, özellikle termodinamik çalışmaları için ısı kaynakları gerektirir. Sıcak plaka en basit ısıtma elemanını temsil eder. Elektrikli fırınlar da yaygındır. Ek olarak, yüksek sıcaklıklara ulaşmak için gaz fırınları kullanılabilir. Vakum fırınları reaktifleri kurulama kabiliyeti sağlar. Yalıtılmış güvenlik eldivenleri ve maşası bu cihaz için gerekli korumayı sağlar.
Lazer Aparatı
HeNe lazerleri optik deneylerde kullanılır. Bunlar, gözleri korumak için güvenlik gözlükleri gerektirir. Fizik laboratuarlarındaki diğer lazer cihazları arasında fiber bağlı lazerler, ayarlanabilir diyot lazerleri, etalolar ve optik ışın yönlendirme cihazları bulunmaktadır.
Malzeme İşleme ve Test
Fizik laboratuarında işlenmemiş veya üretilmiş numuneler işleme için çeşitli araçları hak eder. Fizikçiler bazen örnekleri öğütmek için harç ve havaneli kullanırlar. Diğer işleme aletleri arasında cilalayıcılar, mikronize edici değirmenler, sonikatörler, ultrasantrifüjler, nanomekanik test aletleri ve diğer malzeme test cihazları bulunur. Mülkiyet ölçümleri için topak numuneleri yapımında bir hidrolik pres ve paslanmaz çelik kalıp seti kullanılabilir.
Ölçüm aletleri
Fizik laboratuvarları doğru ölçümleri sağlamak için aparat gerektirir. Sayaç çubukları bile rol oynar. Ek ölçüm araçları arasında termometreler, elektrik ölçerler, elektronik teraziler, stylus profilometreler, elipsometreler ve manyetostriksiyon ölçüm sistemleri bulunur. Katı hal metodu ölçümleri için analitik bir denge kullanılır.
Mikroskopi ve Görüntüleme Aparatı
Mikroskoplar, fizik laboratuarlarında görüntülemeyi ele almaktadır. Biyofizik laboratuvarları flüoresans mikroskopları ve parlak alan mikroskopları kullanabilir. Malzemeler taramalı elektron mikroskopları, ışık tabakası floresan mikroskopları, dijital holografik mikroskoplar ve elektrikle ayarlanabilen lenslerle çalışılabilir.
Yaygın olarak kullanılan diğer görüntüleme ekipmanı, dijital kameraları ve özel yüksek hızlı CMOS kameralarını içerir.
Fotonik Ekipmanları
Biyofizik laboratuvarlarında, tek tek DNA moleküllerini manipüle etmek için optik cımbız kullanılır. Bunlar ayrıca bimoleküler kuvvetlerin ölçülmesinde de yardımcı olur.
Plazma Ekipmanları
İyon dinamiklerini inceleyen laboratuvarlar, Langmuir ve yayıcı probları, plazma temizleyicileri, düşük sıcaklıkta plazma tutma ekipmanını, dalga fırlatma ızgaralarını ve plazma kaynaklı iyon implantasyonu (PSII) odalarını içerebilecek özel ekipman gerektirir. PSII odası, ürün ömrünü uzatabilir.
Yarı iletken ekipmanları
Yarı iletken laboratuarlar benzersiz sistemler ve cihazlar kullanır. Bunlar arasında derin seviye geçici spektroskopi sistemleri, silikon detektörleri için CLEO konileri (detektör elektronikleri için soğutma ve silikon detektörleri için destek sağlar), mikrodalga prob sistemleri, fotodiyotlar ve optik amplifikatörler bulunur.
İnce Film Ekipmanları
Fizik laboratuvarlarındaki ince film ekipmanı, çift iyon ışın püskürtme sistemi, filmetri cihazları ve ikincil iyon kütle spektrometresini (SIMS) içerir. SIMS, milyonda 100 parçaya kadar hassasiyetle izotopik kompozisyon için örnek noktaları analiz eder.