Contenu
- TL; DR (Trop long; n'a pas lu)
- Equipement de laboratoire général
- Instruments d'analyse
- Matériel de physique atomique
- Matériel informatique et logiciels
- Équipement électrique
- Éléments chauffants
- Appareil laser
- Traitement et test des matériaux
- Outils de mesure
- Appareil de microscopie et d'imagerie
- Équipement photonique
- Équipement plasma
- Équipement de semi-conducteur
- Equipement à couche mince
L'équipement trouvé dans les laboratoires de physique varie en fonction de l'objectif de la recherche. Les appareils utilisés dans les laboratoires de physique peuvent aller des simples balances aux lasers et aux instruments spécialisés à semi-conducteurs. L'analyse computationnelle, et donc le matériel informatique, est également devenue essentielle pour la recherche en physique. Les appareils de laboratoire de physique aident à déterminer les mesures, l’étalonnage, les variations des propriétés physiques et la précision.
TL; DR (Trop long; n'a pas lu)
Les laboratoires de physique modernes contiennent des appareils utilisés pour déterminer les mesures, l’étalonnage, l’analyse des variations et la précision. L’objet de la recherche en laboratoire détermine l’appareil requis. Les instruments vont des simples balances et thermomètres aux lasers avancés et aux équipements à semi-conducteurs.
Equipement de laboratoire général
L'équipement de laboratoire de physique le plus élémentaire comprend les hottes, les bureaux, les tables, les bancs et les conduites de gaz, d'eau et de vide. L'équipement de sécurité peut inclure des gants, des lunettes et des stations de lavage oculaire.
Instruments d'analyse
De nombreux instruments effectuent des analyses sur des échantillons dans des laboratoires de physique. Certains exemples incluent des analyseurs d'impédance, des analyseurs de particules, des analyseurs optiques multicanaux, des analyseurs de paramètres semi-conducteurs, des analyseurs de spectre, des analyseurs de capacité-tension (CV) et des diffractomètres à rayons X pour la caractérisation de matériaux cristallins et l'identification de phases.
Matériel de physique atomique
Les laboratoires de physique atomique contiennent un appareil unique. Celles-ci peuvent inclure la spectroscopie d'absorption à saturation, le pompage optique RF et la RMN pulsée.
Matériel informatique et logiciels
Les laboratoires de physique ont largement recours à du matériel informatique et à des logiciels d’analyse de données. Pour la recherche en astrophysique, en cosmologie et en physique des astroparticules, des calculs et des simulations puissants sont nécessaires. MATLAB, Python, IDL, Mathematica, Fidji, Origin et LabView sont des logiciels couramment utilisés dans les laboratoires. Les logiciels quantitatifs d'analyse d'images et de données s'avèrent inestimables pour les laboratoires de physique. Outre les ordinateurs personnels, les ordinateurs 3D, Arduinos et Raspberry Pis sont des appareils technologiques utiles.
Équipement électrique
Un certain nombre d'appareils facilitent les travaux électriques dans les laboratoires de physique. Outre l’analyseur de cv, les autres instruments comprennent les transformateurs variables (variacs), les amplificateurs à verrouillage et les actionneurs piézoélectriques. De nombreux appareils électriques tels que le variac nécessitent des gants en caoutchouc spéciaux pour protéger l'utilisateur des hautes tensions dangereuses.
Éléments chauffants
Les laboratoires de physique ont parfois besoin de sources de chaleur pour leurs expériences, en particulier pour les études de thermodynamique. Une plaque chauffante représente l'élément chauffant le plus simple. Les fours électriques sont également répandus. De plus, les générateurs d'air chaud à gaz peuvent être utilisés pour atteindre des températures élevées. Les fours à vide permettent de sécher les réactifs. Des gants de sécurité isolés et des pinces fournissent la protection nécessaire à ces appareils.
Appareil laser
Les lasers HeNe sont utilisés dans des expériences d'optique. Ceux-ci nécessitent des lunettes de protection pour protéger les yeux. Parmi les autres appareils à laser utilisés dans les laboratoires de physique, notons les lasers à couplage de fibres, les lasers à diode accordables, les étalons et les dispositifs de guidage du faisceau optique.
Traitement et test des matériaux
Les échantillons bruts ou fabriqués du laboratoire de physique méritent divers outils de traitement. Les physiciens utilisent parfois un mortier et un pilon pour broyer des échantillons. Parmi les autres instruments de traitement, citons les polisseurs, les broyeurs à micronisation, les sonicateurs, les ultracentrifugeuses, les instruments de test nanomécaniques et d’autres appareils de test de matériaux. Une presse hydraulique et un ensemble matrice en acier inoxydable peuvent être utilisés pour réaliser des échantillons de granulés afin de mesurer les propriétés.
Outils de mesure
Les laboratoires de physique ont besoin d'appareils pour garantir des mesures précises. Même les bâtons jouent un rôle. Des outils de mesure supplémentaires comprennent des thermomètres, des compteurs électriques, des balances électroniques, des profilomètres à stylet, des ellipsomètres et des systèmes de mesure par magnétostriction. Une balance analytique est utilisée pour les mesures de la méthode à l'état solide.
Appareil de microscopie et d'imagerie
Les microscopes gèrent l’imagerie dans les laboratoires de physique. Les laboratoires de biophysique peuvent utiliser des microscopes à fluorescence et des microscopes à champ clair. Les matériaux peuvent être étudiés avec des microscopes électroniques à balayage, des microscopes à fluorescence à couche mince, des microscopes holographiques numériques et des lentilles accordables électriquement.
Parmi les autres équipements d'imagerie couramment utilisés figurent les appareils photo numériques et les caméras CMOS haute vitesse spécialisées.
Équipement photonique
Dans les laboratoires de biophysique, des pinces optiques sont utilisées pour manipuler des molécules individuelles d'ADN. Ceux-ci aident également à mesurer les forces bimoléculaires.
Équipement plasma
Les laboratoires qui étudient la dynamique des ions nécessitent des équipements spécialisés pouvant inclure des sondes de Langmuir et émissives, des nettoyeurs de plasma, des équipements de confinement de plasma basse température, des grilles de lancement d’ondes et des chambres d’implantation d’ions à source de plasma (PSII). La chambre PSII peut prolonger la durée de vie du produit.
Équipement de semi-conducteur
Les laboratoires de semi-conducteurs utilisent des systèmes et des dispositifs uniques. Ceux-ci incluent des systèmes de spectroscopie transitoire de niveau profond, des cônes CLEO pour les détecteurs au silicium (qui assurent le refroidissement de l’électronique des détecteurs et le support des détecteurs au silicium), les systèmes de sondes à hyperfréquences, les photodiodes et les amplificateurs optiques.
Equipement à couche mince
Les équipements pour couches minces utilisés dans les laboratoires de physique comprennent le système de pulvérisation cathodique à double faisceau d’ions, les dispositifs de filmométrie et le spectromètre de masse à ions secondaires (SIMS). Le SIMS analyse des points d'échantillonnage pour la composition isotopique avec une précision allant jusqu'à 100 parties par million.