El equipo que se encuentra en los laboratorios de física varía en relación con el enfoque de la investigación. Los aparatos en los laboratorios de física pueden variar desde balanzas simples hasta láseres e instrumentos semiconductores especializados. El análisis computacional y, por lo tanto, el equipo de cómputo, también se han vuelto esenciales para la investigación física. Los aparatos de laboratorio de física ayudan a determinar las mediciones, la calibración, las variaciones de las propiedades físicas y la precisión.
TL; DR (demasiado largo; no se leyó)
Los laboratorios de física modernos contienen aparatos utilizados para determinar mediciones, calibración, análisis de variaciones y precisión. El foco de la investigación del laboratorio determina el aparato requerido. Los instrumentos van desde balanzas y termómetros simples hasta láseres avanzados y equipos de semiconductores.
Equipo de laboratorio general
El equipo de laboratorio de física más básico incluye campanas extractoras, escritorios, mesas, bancos y líneas de gas, agua y vacío. El equipo de seguridad puede incluir guantes, gafas y estaciones de lavado de ojos.
Analizador de instrumentos
Numerosos instrumentos realizan análisis de muestras en laboratorios de física. Algunos ejemplos incluyen analizadores de impedancia, analizadores de partículas, analizadores ópticos multicanal, analizadores de parámetros de semiconductores, analizadores de espectro, analizadores de capacitancia-voltaje (CV) y difractómetros de rayos X para caracterizar materiales cristalinos e identificar fases.
Atomic Physics Equipment
Los laboratorios de física atómica contienen aparatos únicos. Estos pueden incluir espectroscopía de absorción de saturación, bombeo óptico de RF y RMN pulsada.
Equipo de computación y software
Los laboratorios de física dependen en gran medida de equipos de computación y software para el análisis de datos. Para la investigación en astrofísica, cosmología y física de astropartículas, se requieren computaciones y simulaciones potentes. Algunos tipos comunes de software utilizados en los laboratorios incluyen MATLAB, Python, IDL, Mathematica, Fiji, Origin y LabView. El software de análisis cuantitativo de imágenes y datos es invaluable en los laboratorios de física. Además de las computadoras personales, las impresoras 3D, Arduinos y Raspberry Pis son dispositivos tecnológicos útiles.
Equipo eléctrico
Una serie de aparatos ayudan en el trabajo eléctrico en laboratorios de física. Además del analizador CV, otros instrumentos incluyen transformadores variables (variacs), amplificadores de bloqueo y actuadores piezoeléctricos. Muchos aparatos eléctricos, como el variac, requieren guantes de goma especiales para proteger al usuario de la alta tensión peligrosa.
Elementos calefactores
Ocasionalmente, los laboratorios de física requieren fuentes de calor para los experimentos, particularmente para el estudio de la termodinámica. Una placa caliente representa el elemento calefactor más simple. Los hornos eléctricos también son frecuentes. Además, se pueden usar hornos de gas para alcanzar altas temperaturas. Los hornos de vacío proporcionan la capacidad de secar reactivos. Los guantes y pinzas de seguridad aislados proporcionan la protección necesaria para estos aparatos.
Aparato láser
Los láseres HeNe se utilizan en experimentos ópticos. Estos requieren gafas de seguridad para proteger los ojos. Otros aparatos láser en laboratorios de física incluyen láseres acoplados a fibra, láseres de diodos sintonizables, etalones y dispositivos de dirección de haz óptico.
Procesamiento y prueba de materiales
Las muestras en bruto o fabricadas en el laboratorio de física merecen varias herramientas para el procesamiento. Los físicos a veces usan un mortero y una maja para moler muestras. Otros implementos de procesamiento incluyen pulidores, molinos de micronización, sonicadores, ultracentrífugas, instrumentos de prueba nanomecánicos y otros aparatos de prueba de materiales. Se puede utilizar una prensa hidráulica y un juego de troqueles de acero inoxidable para hacer muestras de gránulos para mediciones de propiedades.
Herramientas de medición
Los laboratorios de física requieren aparatos para garantizar mediciones precisas. Incluso los medidores juegan un papel importante. Las herramientas de medición adicionales incluyen termómetros, medidores eléctricos, balanzas electrónicas, perfilómetros de stylus, elipsómetros y sistemas de medición de magnetostricción. Se utiliza un equilibrio analítico para las mediciones de métodos de estado sólido.
Aparatos de microscopía e imágenes
Los microscopios manejan las imágenes en laboratorios de física. Los laboratorios de biofísica pueden usar microscopios de fluorescencia y microscopios de campo brillante. Los materiales se pueden estudiar con microscopios electrónicos de barrido, microscopios de fluorescencia de láminas de luz, microscopios holográficos digitales y lentes ajustables eléctricamente.
Otros equipos de imágenes comúnmente utilizados incluyen cámaras digitales y cámaras CMOS especializadas de alta velocidad.
Photonics Equipment
En los laboratorios de biofísica, las pinzas ópticas se utilizan para manipular moléculas individuales de ADN. Estos también ayudan a medir las fuerzas bimoleculares.
Equipos de plasma
Los laboratorios que estudian la dinámica iónica requieren equipos especializados que pueden incluir Langmuir y sondas emisoras, limpiadores de plasma, equipos de confinamiento de plasma a baja temperatura, rejillas de lanzamiento de ondas y fuente de plasma. cámaras de implantación de iones (PSII). La cámara PSII puede prolongar la vida útil del producto.
Equipos de semiconductores
Los laboratorios de semiconductores utilizan sistemas y dispositivos únicos. Estos incluyen sistemas de espectroscopía transitoria de nivel profundo, conos CLEO para detectores de silicio (que proporcionan refrigeración para los detectores electrónicos y soporte para detectores de silicio), sistemas de sonda de microondas, fotodiodos y amplificadores ópticos.
Equipo de película delgada
El equipo de película delgada en los laboratorios de física incluye el sistema de pulverización por haz de iones duales, dispositivos de filmetría y espectrómetro de masas de iones secundario (SIMS). El SIMS analiza puntos de muestra para la composición isotópica con precisión de hasta 100 partes por millón.
