一般的な物理学実験装置

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著者: Laura McKinney
作成日: 3 4月 2021
更新日: 18 11月 2024
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物理学研究所で見られる機器は、研究の焦点に関連して異なります。物理学実験室の装置は、単純な天びんからレーザーや特殊な半導体機器までさまざまです。計算分析、したがって計算機器も、物理学研究に不可欠になりました。物理学実験装置は、測定、較正、物理的特性の変動、および精度の決定を支援します。

TL; DR(長すぎる;読まなかった)

現代の物理学実験室には、測定値、較正、変動および精度の分析に使用される装置が含まれています。研究所の研究の焦点は、必要な装置を決定します。計器は、単純な天びんや温度計から高度なレーザーや半導体機器にまで及びます。

一般的な実験装置

最も基本的な物理学実験装置には、ドラフト、机、テーブル、ベンチ、ガス、水、真空ラインが含まれます。安全装備には、手袋、ゴーグル、洗眼ステーションが含まれる場合があります。

分析機器

多くの機器が物理学研究所のサンプルの分析を実行します。いくつかの例には、インピーダンス分析器、粒子分析器、光学マルチチャネル分析器、半導体パラメーター分析器、スペクトル分析器、静電容量電圧(CV)分析器、および結晶材料の特性評価と相の特定のためのX線回折計が含まれます。

原子物理機器

原子物理学研究所には、独自の装置が含まれています。これらには、飽和吸収分光法、RF光ポンピング、パルスNMRが含まれます。

コンピューティング機器とソフトウェア

物理学研究所は、データの分析にコンピューティング機器とソフトウェアに大きく依存しています。天体物理学、宇宙論、および天体粒子物理学の研究には、強力なコンピューティングとシミュレーションが必要です。ラボで使用される一般的なソフトウェアには、MATLAB、Python、IDL、Mathematica、Fiji、Origin、LabViewなどがあります。定量的画像およびデータ分析ソフトウェアは、物理学研究所で非常に貴重であることが証明されています。パーソナルコンピューターに加えて、3D ers、Arduinos、およびRaspberry Piは有用な技術デバイスです。

電気設備

物理学実験室での電気作業には多くの装置が役立ちます。 CVアナライザーに加えて、他の機器には可変変圧器(variacs)、ロックインアンプ、および圧電アクチュエータが含まれます。バリアックなどの多くの電気機器では、ユーザーを危険な高電圧から保護するために特別なゴム手袋が必要です。

発熱体

物理学実験室では、実験、特に熱力学研究のために熱源が必要になる場合があります。ホットプレートは、最も単純な加熱要素を表します。電気炉も普及しています。さらに、高温に到達するためにガス炉が使用される場合があります。真空炉は、試薬を乾燥させる機能を提供します。絶縁された安全手袋とトングは、これらの装置に必要な保護を提供します。

レーザー装置

HeNeレーザーは光学実験に使用されます。これらには、目を保護するための安全ゴーグルが必要です。物理学研究所の他のレーザー装置には、ファイバー結合レーザー、波長可変ダイオードレーザー、エタロン、および光ビームステアリングデバイスが含まれます。

材料の加工と試験

物理学実験室での生サンプルまたは製造サンプルは、処理のためのさまざまなツールに値します。物理学者は時々乳鉢と乳棒を使用してサンプルを粉砕します。他の処理装置には、ポリッシャー、微粉化ミル、ソニケーター、超遠心分離機、ナノメカニカル試験機器、その他の材料試験装置が含まれます。特性測定用のペレットサンプルの作成には、油圧プレスとステンレス製のダイセットを使用できます。

測定ツール

物理学研究所では、正確な測定を保証するための装置が必要です。メータースティックでさえ役割を果たします。追加の測定ツールには、温度計、電気メーター、電子天びん、スタイラス形状計、エリプソメーター、および磁歪測定システムが含まれます。分析天びんは、ソリッドステート法の測定に使用されます。

顕微鏡およびイメージング装置

顕微鏡は、物理学実験室のイメージングを処理します。生物物理学研究室では、蛍光顕微鏡と明視野顕微鏡を使用する場合があります。材料は、走査型電子顕微鏡、光シート蛍光顕微鏡、デジタルホログラフィック顕微鏡、電気的に調整可能なレンズで研究できます。

他の一般的に使用される画像機器には、デジタルカメラと特殊な高速CMOSカメラが含まれます。

フォトニクス機器

生物物理学研究所では、光ピンセットを使用してDNAの個々の分子を操作します。これらは、二分子力の測定にも役立ちます。

プラズマ機器

イオンダイナミクスを研究する研究所には、ラングミュアおよび放射プローブ、プラズマクリーナー、低温プラズマ閉じ込め装置、波発射グリッド、プラズマソースイオン注入(PSII)チャンバーなどの特殊な装置が必要です。 PSIIチャンバーは、製品の寿命を延ばすことができます。

半導体装置

半導体研究所では、独自のシステムとデバイスを使用しています。これらには、ディープレベル過渡分光システム、シリコン検出器用CLEOコーン(検出器電子回路の冷却とシリコン検出器のサポートを提供)、マイクロ波プローブシステム、フォトダイオード、光増幅器が含まれます。

薄膜装置

物理学研究所の薄膜装置には、デュアルイオンビームスパッタリングシステム、フィルメトリクスデバイス、および二次イオン質量分析計(SIMS)が含まれます。 SIMSは、最大100 ppmの精度で同位体組成のサンプルスポットを分析します。