科学仪器是用于科学目的的装置或工具,包括自然现象的研究和理论研究[1]。
历史[编辑]
从历史上看,科学仪器的定义因用途、法律和历史时期而异[1][2][3]。 在十九世纪 (页面存档备份,存于互联网档案馆)中叶之前,此类工具被称为“自然哲学”或“哲学”装置和仪器,而从古代到中世纪的旧工具(例如星盘和摆钟)违背了“自然哲学”或“哲学”仪器和仪器的更现代定义。 为定性或定量研究自然而开发的工具。”[1][3] 科学仪器是由居住在学习或研究中心(例如大学或研究实验室)附近的仪器制造商制造的。仪器制造商出于某种目的设计、制造和改进仪器,但如果需求充足,仪器就会作为商业产品投入生产[4][5]。
范围[编辑]
科学仪器在尺寸、形状、用途、复杂性和复杂性方面差异很大。 它们包括相对简单的实验室设备,如天平、尺子、天文钟、温度计等。20 世纪末或21世纪初开发的其他简单工具包括 Foldscope(英语:Foldscope)(光学显微镜)、SCALE(KAS 元素周期表)[6], MasSpec Pen(检测癌症的笔)、血糖仪等。然而,一些科学仪器的尺寸可能相当大且复杂,例如粒子对撞机或射电望远镜天线。 相反,微米级和纳米级技术正在发展到仪器尺寸向微小方向转变的程度,包括纳米级手术器械、生物纳米机器人和生物电子学(英语:Bioelectronics)[7][8]。
数位时代[编辑]
仪器越来越多地基于与电脑的整合来改善和简化控制;增强和扩展仪器功能、条件和参数调整;并简化资料采样、收集、解析、分析(处理期间和处理后)、储存和检索。先进的仪器可以直接或透过中间件连接局域网(LAN),并可以进一步集成为信息管理应用程序的一部分,例如实验室信息管理系统(LIMS)。[9][10]使用物联网 (IoT) 技术可以进一步增强仪器的连接性,例如允许相距很远的实验室将其仪器连接到网络,然后从其他地方的工作站或移动设备进行监控。[11]
科学仪器的例子[编辑]
关于望远镜类型列表,请见“科学仪器 (消歧义)”。
加速规,物理,加速度
电流表,电气,安培数,电流
风速计,风速
卡尺,距离
热量计,热量
DNA测序仪、分子生物学
动力计,扭矩/力
静电计,电荷、电位差
验电器,电荷
静电分析仪(英语:Electrostatic analyzer),带电粒子动能
椭圆偏振技术,光学折射率
比重计
干涉测量术,光学,红外光谱
磁强计,磁场
质谱仪,化合物鉴定/表征
千分尺,距离
显微镜
核磁共振波谱仪,化合物鉴定,医学诊断影像
光镊
示波器
光度计
光谱仪
温度计
望远镜
经纬仪
科学仪器设计师名单[编辑]
参见:Category:科学仪器制作者
古斯塔夫·勒庞
约翰·舍纳
科学仪器的历史[编辑]
博物馆[编辑]
布尔哈夫博物馆
德意志博物馆
科学仪器的类型[编辑]
光学仪器
电子测试设备
参看[编辑]
工具主义,一种哲学理论
参考资料[编辑]
^ 1.0 1.1 1.2 Hessenbruch, Arne. Reader's Guide to the History of Science. Taylor & Francis. 2013: 675–77. ISBN 9781134263011.
^ Warner, Deborah Jean. What Is a Scientific Instrument, When Did It Become One, and Why?. The British Journal for the History of Science. March 1990, 23 (1): 83–93. JSTOR 4026803. S2CID 145517920. doi:10.1017/S0007087400044460.
^ 3.0 3.1 United States v. Presbyterian Hospital. The Federal Reporter. 1896, 71: 866–868.
^ Turner, A.J. Early Scientific Instruments: Europe, 1400-1800. Phillip Wilson Publishers. 1987.
^ Bedini, S.A. Early American Scientific Instruments and Their Makers. Smithsonian Institution. 1964 [18 January 2017]. (原始内容存档于2019-06-17).
^ Shadab,K.A. KAS PERIODIC TABLE. International Research Journal of Natural and Applied Sciences. 2017, 4 (7): 221–261.
^ Osiander, R. Darrin, M.A.G.; Barth, J.L. , 编. Systems Engineering for Microscale and Nanoscale Technologies. CRC Press. 2016: 137–172. ISBN 9781439837351.
^ James, W.S.; Lemole Jr, G.M. Latifi, R.; Rhee, P.; Gruessner, R.W.G. , 编. Technological Advances in Surgery, Trauma and Critical Care. Springer. 2015: 221–230. ISBN 9781493926718.
^ Wilkes, R.; Megargle, R. Integration of instruments and a laboratory information management system at the information level: An inductively coupled plasma spectrometer. Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems. 1994, 26 (1): 47–54. doi:10.1016/0169-7439(94)90018-3.
^ Carvalho, M.C. Integration of Analytical Instruments with Computer Scripting. Journal of Laboratory Automation. 2013, 18 (4): 328–33. PMID 23413273. doi:10.1177/2211068213476288 .
^ Perkel, J.M. The Internet of Things comes to the lab. Nature. 2017, 542 (7639): 125–126. Bibcode:2017Natur.542..125P. PMID 28150787. doi:10.1038/542125a .
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