Por Dianne Hermance Atualizado em 30 de agosto de 2022
Michał Chodyra/iStock/GettyImages
Equipamentos Gerais de Laboratório
O equipamento mais básico do laboratório de física inclui capelas, escrivaninhas, mesas, bancos e linhas de gás, água e vácuo. Equipamentos de segurança – luvas, óculos de proteção e lava-olhos – garantem uma operação segura.
Instrumentos analisadores
Os laboratórios de física empregam uma variedade de analisadores para caracterizar amostras:analisadores de impedância, analisadores de partículas, analisadores ópticos multicanais, analisadores de parâmetros de semicondutores, analisadores de espectro, analisadores de capacitância-tensão (CV) e difratômetros de raios X para caracterização de materiais cristalinos e identificação de fase.
Equipamento de Física Atômica
As configurações de física atômica apresentam ferramentas especializadas, como estágios de espectroscopia de absorção de saturação, equipamentos de bombeamento óptico de radiofrequência e sistemas de ressonância magnética nuclear (NMR) pulsada.
Equipamento e Software de Computação
A análise e simulação de dados são fundamentais para a pesquisa em física moderna. Pacotes de software comuns incluem MATLAB, Python, IDL, Mathematica, Fiji, Origin e LabVIEW. As ferramentas quantitativas de imagem e análise de dados são inestimáveis. Além dos PCs, as impressoras 3D, as plataformas Arduinos e Raspberry Pi expandem as capacidades experimentais.
Equipamento Elétrico
A instrumentação elétrica abrange analisadores CV, transformadores variáveis (variacs), amplificadores lock-in e atuadores piezoelétricos. Dispositivos de alta tensão geralmente exigem luvas isoladas para proteger os operadores.
Elementos de aquecimento
Os estudos térmicos requerem fontes de calor confiáveis. Placas quentes simples e fornos elétricos são padrão, enquanto fornos a gás e fornos a vácuo fornecem temperaturas mais altas e secagem de reagentes, respectivamente. Luvas e pinças isoladas adequadas são obrigatórias para segurança.
Aparelho Laser
Os sistemas laser são fundamentais em experimentos ópticos. Lasers de hélio-néon (HeNe), lasers acoplados a fibra, lasers de diodo sintonizáveis, etalons e dispositivos de direcionamento de feixe são comuns. Todo trabalho com laser exige óculos de segurança apropriados.
Processamento e teste de materiais
A preparação e teste de amostras utilizam almofarizes, pilões, polidores, moinhos micronizadores, sonicadores, ultracentrífugas, testadores nanomecânicos e prensas hidráulicas com conjuntos de matrizes de aço inoxidável para fabricação de pellets.
Ferramentas de medição
A medição precisa sustenta todos os experimentos. Além das réguas básicas, os laboratórios empregam termômetros, medidores elétricos, balanças eletrônicas, perfilômetros de ponta, elipsômetros, sistemas de magnetostrição e balanças analíticas para estudos de estado sólido.
Aparelhos de microscopia e imagem
Os dispositivos de microscopia e imagem variam de acordo com a disciplina. Os laboratórios de biofísica podem usar microscópios de fluorescência e de campo claro, enquanto a ciência dos materiais depende de microscópios eletrônicos de varredura, microscópios de fluorescência de folha de luz, microscópios holográficos digitais e lentes eletricamente ajustáveis. Câmeras CMOS de alta velocidade e câmeras digitais também são padrão.
Equipamentos Fotônicos
Na biofísica, pinças ópticas manipulam moléculas individuais de DNA e medem forças bimoleculares.
Equipamento Plasma
A pesquisa iônica dinâmica emprega sondas Langmuir e emissivas, limpadores de plasma, unidades de confinamento de plasma de baixa temperatura, grades de lançamento de ondas e câmaras de implantação iônica de fonte de plasma (PSII), que podem prolongar a vida útil do produto.
Equipamentos semicondutores
Os laboratórios de semicondutores usam sistemas de espectroscopia transiente de nível profundo, cones CLEO para resfriamento e suporte de detectores de silício, estações de sonda de micro-ondas, fotodiodos e amplificadores ópticos.
Equipamento de filme fino
As ferramentas de processamento de filmes finos incluem sistemas de pulverização catódica de feixe de íons duplos, dispositivos Filmetrics e espectrômetros de massa de íons secundários (SIMS). O SIMS pode determinar a composição isotópica com precisão de até 100 partes por milhão.
