stringtranslate.com

Научный инструмент

Научный инструмент — это устройство или инструмент, используемый в научных целях, включая изучение как природных явлений, так и теоретических исследований. [1]

История

Исторически определение научного инструмента менялось в зависимости от его использования, законов и исторического периода времени. [1] [2] [3] До середины девятнадцатого века такие инструменты назывались «натурфилософскими» или «философскими» аппаратами и инструментами, а также более старые инструменты от античности до средневековья ( такие как астролябия и маятниковые часы) . ) бросают вызов более современному определению «инструмента, разработанного для качественного или количественного исследования природы». [1] [3] Научные инструменты изготавливались производителями инструментов, живущими недалеко от центров обучения или исследований, таких как университет или исследовательская лаборатория . Производители инструментов проектировали, конструировали и совершенствовали инструменты для определенных целей, но если спрос был достаточным, инструмент запускался в производство как коммерческий продукт. [4] [5]

В описании использования эвдиометра Яном Ингенхаузом для демонстрации фотосинтеза биограф заметил: «История использования и развития этого инструмента помогает показать, что наука — это не просто теоретическое усилие, но в равной степени деятельность, основанная на инструментальном Эвдиометр, как было показано, является одним из элементов этой смеси, которая удерживала вместе целое сообщество исследователей, даже когда они были в разногласиях. о значении и правильном использовании вещи». [6]

Ко Второй мировой войне потребность в улучшенном анализе продуктов военного времени, таких как лекарства, топливо и боевые агенты, подняла приборостроение на новую высоту. [7] Сегодня изменения в инструментах, используемых в научных исследованиях, особенно в аналитических инструментах, происходят быстро, при этом взаимосвязь с компьютерами и системами управления данными становится все более необходимой. [8] [9]

Объем

Научные инструменты сильно различаются по размеру, форме, назначению, сложности и сложности. Они включают относительно простое лабораторное оборудование, такое как весы , линейки , хронометры , термометры и т. д. Другими простыми инструментами, разработанными в конце 20-го или начале 21-го века, являются Foldscope (оптический микроскоп), SCALE (таблица Менделеева KAS) [10]. MasSpec Pen (ручка, обнаруживающая рак), глюкометр и т. д. Однако некоторые научные инструменты могут быть довольно большими по размеру и значительной сложности, например, коллайдеры частиц или антенны радиотелескопов . И наоборот, микро- и наномасштабные технологии развиваются до такой степени, что размеры инструментов смещаются в сторону крошечных, включая наноразмерные хирургические инструменты , биологические нанороботы и биоэлектронику . [11] [12]

Цифровая эра

Приборы все чаще основаны на интеграции с компьютерами для улучшения и упрощения управления; улучшать и расширять инструментальные функции, условия и настройки параметров; и оптимизировать выборку, сбор, разрешение, анализ данных (как во время, так и после обработки), а также хранение и поиск. Усовершенствованные инструменты могут быть подключены к локальной сети (LAN) напрямую или через промежуточное программное обеспечение и могут быть дополнительно интегрированы как часть приложения управления информацией, такого как система управления лабораторной информацией (LIMS). [13] [14] Возможность подключения приборов можно еще больше улучшить с помощью технологий Интернета вещей (IoT), что позволяет, например, лабораториям, разделенным большими расстояниями, подключать свои приборы к сети, которую можно контролировать с рабочей станции или мобильного устройства в другом месте. [15]

Примеры научных инструментов

Список производителей научных инструментов

Список разработчиков научных приборов

История научных инструментов

Музеи

Историография

Виды научных инструментов

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ abc Hessenbruch, Арне (2013). Путеводитель для читателей по истории науки . Тейлор и Фрэнсис. стр. 675–77. ISBN 9781134263011.
  2. ^ Уорнер, Дебора Джин (март 1990 г.). «Что такое научный инструмент, когда он им стал и почему?». Британский журнал истории науки . 23 (1): 83–93. дои : 10.1017/S0007087400044460. JSTOR  4026803. S2CID  145517920.
  3. ^ ab «Соединенные Штаты против пресвитерианской больницы». Федеральный репортер . 71 : 866–868. 1896.
  4. ^ Тернер, AJ (1987). Ранние научные инструменты: Европа, 1400-1800 гг . Издательство Филлипа Уилсона.
  5. ^ Бедини, SA (1964). Ранние американские научные инструменты и их производители. Смитсоновский институт . Проверено 18 января 2017 г.
  6. ^ Гердт Магиелс (2009) От солнечного света к пониманию. Ян ИнгенХаус, открытие фотосинтеза и науки в свете экологии , стр. 231, VUB Press ISBN 978-90-5487-645-8 
  7. ^ Мухопадьяй, Р. (2008). «Рост инструментов во время Второй мировой войны». Аналитическая химия . 80 (15): 5684–5691. дои : 10.1021/ac801205u. ПМИД  18671339.
  8. ^ МакМахон, Г. (2007). Аналитические приборы: Руководство по лабораторным, портативным и миниатюрным приборам . Джон Уайли и сыновья. стр. 1–6. ISBN 9780470518557.
  9. ^ Кхандпур, RS (2016). Справочник по аналитическим приборам . Образование Макгроу Хилл. ISBN 9789339221362.
  10. ^ Шадаб, штат Калифорния (2017). «ТАБЛИЦА ПЕРИОДИКИ КАС». Международный исследовательский журнал естественных и прикладных наук . 4 (7): 221–261.
  11. ^ Осиандер, Р. (2016). Даррин, магнат; Барт, Дж.Л. (ред.). Системная инженерия для микро- и наномасштабных технологий . ЦРК Пресс. стр. 137–172. ISBN 9781439837351.
  12. ^ Джеймс, WS; Лемол-младший, генеральный менеджер (2015). Латифи, Р.; Ри, П.; Грюсснер, RWG (ред.). Технологические достижения в хирургии, травматологии и интенсивной терапии . Спрингер. стр. 221–230. ISBN 9781493926718.
  13. ^ Уилкс, Р.; Мегаргл, Р. (1994). «Интеграция приборов и лабораторной системы управления информацией на информационном уровне: Спектрометр с индуктивно связанной плазмой». Хемометрика и интеллектуальные лабораторные системы . 26 (1): 47–54. дои : 10.1016/0169-7439(94)90018-3.
  14. ^ Карвальо, MC (2013). «Интеграция аналитических инструментов с компьютерными сценариями». Журнал автоматизации лабораторий . 18 (4): 328–33. дои : 10.1177/2211068213476288 . ПМИД  23413273.
  15. ^ Перкель, Дж. М. (2017). «Интернет вещей приходит в лабораторию». Природа . 542 (7639): 125–126. Бибкод : 2017Natur.542..125P. дои : 10.1038/542125а . ПМИД  28150787.
  16. ^ Шарлотта Бигг и Кристоф Мейнель (ред.), Премия Пауля Бунге: История научных инструментов, 1993–2023 гг. (Франкфурт/Майн: GDCh & DBG, 2023), 96 стр.