Zestawy eksperymentalne i aparatura specjalistyczna

Spis infrastruktury badawczej w laboratoriach naukowych:

Laboratorium spektroskopii FMR – sala 1004 (Katedra Fizyki Magnetyków).

Na wyposażeniu Laboratorium znajdują się:

• spektrometr rezonansu ferromagnetycznego (FMR), z wnęką rezonansową w pasmo X o częstotliwości 9.4 GHz, pracujący w stałym polu magnetycznym do 1 T (układ umożliwia badanie właściwości materiałów magnetycznych, takich jak anizotropia magnetyczna, parametr tłumienia magnetycznego oraz stała giromagnetyczna);
• spektrometr szerokopasmowy VNA-FMR oparty o dwuportowy wektorowy analizator obwodów firmy Rohde&Schwarz typu ZVA-40 (układ pozwala na badanie wzbudzeń namagnesowania oraz właściwości magnetycznych materiałów magnetycznych w temperaturze pokojowej w zakresie częstotliwości od 10 MHz do 40 GHz, w polach magnetycznych do 1 T);
• napylarka VUP-5M-02 do próżniowego osadzania warstw z materiałów przewodzących i półprzewodników metodą sputteringu magnetronowego i naparowania oporowego lub elektronowego, jak również do plazmowego trawienia materiałów.

Laboratorium magnetooptycznej magnetometrii – sala 1006 (Katedra Fizyki Magnetyków).

Na wyposażeniu Laboratorium znajdują się trzy skomputeryzowane magnetooptyczne układy pomiarowe własnej konstrukcji:

• magnetometr (z odpowiednim układem modulacji i detekcji światła) z zestawem elektromagnesów umożliwiający pomiary krzywych histerez konfiguracji pola magnetycznego w płaszczyźnie próbki;
• magnetooptyczny magnetometr z elektromagnesem umożliwiającym generację pola 3D;
• układ projekcyjny z odpowiedniej konstrukcji elektromagnesem umożliwiający cyfrową rejestrację obrazów dużych powierzchni próbek, umożliwiający uzyskanie lokalnych krzywych histerez oraz obrazów remanencyjnych.

Laboratorium technik mikroskopowych – sala 1008 (Katedra Fizyki Magnetyków).

Na wyposażeniu Laboratorium znajdują się:

• wysokiej klasy polaryzacyjne mikroskopy optyczne, pracujące w konfiguracji Kerra oraz Faradaya. Mikroskopy są wspomaganie systemem komputerowym do akwizycji i cyfrowego przetwarzania obrazów;
• mikroskop skaningowy tunelowy i siłowy STM/AFM/MFM z możliwością badań topografii powierzchni, właściwości magnetycznych, elektrycznych i elektrochemicznych w polach magnetycznych oraz w zakresie temperatur 80 – 300 K.

Laboratorium spektroskopii Brillouina – sala 1012 (Katedra Fizyki Magnetyków).

Na wyposażeniu Laboratorium znajduje się:

• spektrometr rozpraszania Brillouina (BLS – Brillouin Light Scattering) - układ służy do badania właściwości sprężystych ciał stałych, magnonów termicznych oraz wzbudzeń namagnesowania wzbudzanych np. antenami mikropasmowymi w materiałach magnetycznych. Dzięki czasowej i przestrzennej rozdzielczości układ umożliwia badanie wzbudzeń namagnesowania z częstotliwościową rozdzielczością 1 MHz, w zakresie od 1 GHz do kilkudziesięciu GHz, w stałych polach magnetycznych do ok. 1.5 T. Spektrometr BLS stanowią dwa układy: układ tzw. klasyczny pracujący w tzw. „układzie rozpraszania światła do tyłu”, charakteryzujący się wielkością plamki laserowej ok. 20 µm oraz tzw. układ mikroBLS pozwalający na pomiary z rozdzielczością 250 nm.

Laboratorium technik laserowych – sala 1016 (Katedra Fizyki Magnetyków).

Na wyposażeniu Laboratorium znajdują się:

• układy czasowo-rozdzielczej spektroskopii magnetooptycznej (efekty Faradaya i Kerra) zawierające lasery oraz wzmacniacze femtosekundowe  (Spectra-Physics: Amplifier Spitfire Ace (5mJ, 35fs, 800nm, 1kHz) ; Optical Parametric Amplifier (Topas, 290nm-2600 nm));
• układ do badań spektroskopii generacji drugiej harmonicznej;
• układy do badań statyki i dynamiki magnetyzacji w funkcji temperatury 1,5-300-650 K oraz w polu magnetycznym do 7 T.

Laboratorium spektroskopii femtosekundowej – sala 1035 (Katedra Fizyki Magnetyków).

Na wyposażeniu znajdują się:

• układy czasowo-rozdzielczej spektroskopii magnetooptycznej oraz mikroskopu czasowo-rozdzielczego „single-shot” zawierające lasery oraz wzmacniacze o dużej energii w impulsie <8 mJ (Astrella, Coherent).

Laboratorium spektroskopii optycznej i procesów ultraszybkich – sala 1009 (Katedra Fizyki Magnetyków, budynek Ciołkowskiego 1M).

Na wyposażeniu Laboratorium znajduje się:

• zautomatyzowany układ do badań optycznych i magnetooptycznych zjawisk nieliniowych na bazie oscylatora femtosekundowego generującego impulsy o czasie trwania 30 fs, częstości repetycji 80 MHz i energii w impulsie 5 nJ;
• zautomatyzowany układ do badań ultraszybkich procesów dynamiki magnetyzacji w szerokim zakresie opóźnień czasowych od pojedynczych pikosekund do nanosekund, prowadzonych techniką stroboskopową, który działa na bazie układu wzmacniacza femtosekundowego pracującego z optycznym wzmacniaczem parametrycznym;
• zestawy elektromagnesów generujących pola elektromagnetyczne o amplitudzie do +/-9 kOe w szerokim zakresie kątów orientacji względem normalnej do płaszczyzny próbki.

Laboratorium magnetooptycznej spektroskopii – sala 1013 (Katedra Fizyki Magnetyków, budynek Ciołkowskiego 1M).

Na wyposażeniu Laboratorium znajduje się:

• elipsometr optyczny pracujący metodą rotującego analizatora w szerokim zakresie energii fotonów 0.8-5.5 eV (odpowiadający zakresowi widma fali światła 225-1550 nm), wyposażony w monochromator SPEX-500 i polaryzatory krystaliczne;
• spektrometr magneto-optyczny pracujący w szerokim zakresie widmowym (0.8-5.5 eV) w polarnej, podłużnej i poprzecznej geometrii magnetooptycznego efektu Kerra i Faradaya. Spektrometr wyposażony jest w elektromagnesy wytwarzające pole magnetyczne w zakresie do +/-2T w zależności od konfiguracji, modulator fotoelastyczny oraz układ rejestracji bazujący na wzmacniaczach fazoczułych sygnałów z fotopowielaczy i detektorów półprzewodnikowych.

Laboratorium technologiczne – sale 1048, 1050 (Katedra Fizyki Materii Skondensowanej).

Na wyposażeniu Laboratorium znajdują się:

• piec rurowy do wygrzewania i syntezy próbek w atmosferach gazów ochronnych lub próżni dynamicznej;
• piec halogenowy na podczerwień do hodowli monokryształów techniką wędrującej strefy;
• wysokoenergetyczny młyn kulowo-planetarny do proszkowania i syntezy materiałów metodą mechaniczną;
• elektrodrążarka do precyzyjnego cięcia ultra twardych materiałów;
• wysokiej klasy piece: łukowy oraz rurowy;
• urządzenia do prasowania, walcowania, spiekania;
• urządzenia do zatapiania próbek w kwarcu w atmosferach gazów ochronnych lub próżni;
• zestaw z sondą kwadrupolową do badań gazów resztkowych;
• sonda helowa do badania szczelności układów próżniowych.

Laboratorium fizyki medycznej – sala 1052 (Katedra Fizyki Materii Skondensowanej).

Na wyposażeniu Laboratorium znajduje się:

• profesjonalny zestaw spektrometryczny promieniowania gamma;
• miernik skażeń powierzchniowych do emiterów promieniowania alfa, beta, gamma;
• kompaktowy spektrometr promieniowania gamma;
• miernik natężenia pól elektromagnetycznych;
• miernik natężenia hałasu;
• miernik natężenia oświetlenia oraz zestaw źródeł promieniowania gamma;
• zrekonstruowany akcelerator medyczny Neptun 2000 PC - przekazany przez Białostockie Centrum Onkologii do celów kształcenia
• studentów fizyki medycznej.

Laboratorium fizyki mössbauerowskiej i comptonowskiej – sala 1054 (Katedra Fizyki Materii Skondensowanej).

Na terenie Laboratorium znajduje się pięć zestawów spektrometrów mössbauerowskich:

• zestaw 1: posiada konwencjonalny napęd przystosowany do zakresów pomiarowych na źródłach 57Co oraz kriostat helowy Montana Instruments s50 umożliwiający pomiary absorbentów w geometrii transmisyjnej w temperaturach z zakresu 4 – 350 K z możliwością użycia zewnętrznego pola magnetycznego do 1 T oraz zestawu do kołowej i liniowej polaryzacji promieniowania;
• zestaw 2: posiada konwencjonalny napęd przystosowany do zakresów pomiarowych na źródłach 57Co oraz kriostat helowy Janis SHI-850-5 umożliwiający pomiary absorbentów w geometrii transmisyjnej w temperaturach z zakresu 15 – 300 K oraz z wykorzystaniem zestawu do kołowej i liniowej polaryzacji promieniowania;
• zestaw 3: posiada konwencjonalny napęd przystosowany do zakresów pomiarowych na źródłach 57Co oraz piec MFN-14 umożliwiający pomiary absorbentów w geometrii transmisyjnej w temperaturach z zakresu 300 – 1000 K oraz z wykorzystaniem zestawu do kołowej i liniowej polaryzacji promieniowania;
• zestaw 4: posiada konwencjonalny napęd przystosowany do zakresów pomiarowych na źródłach 57Co i pomiarów w temperaturze pokojowej w geometrii transmisyjnej i odbiciowej, z możliwością użycia zewnętrznego pola magnetycznego do 1,3 T oraz zestawu do kołowej i liniowej polaryzacji promieniowania;
• zestaw 5: spektrometr MsAa-3 wyposażony w napęd z wysokiej precyzji jednostką do laserowej kalibracji prędkości. Stanowisko dostosowane jest do zakresów pomiarowych na źródłach 57Co i pomiarów w temperaturze pokojowej w geometrii transmisyjnej i odbiciowej, z możliwością użycia zewnętrznego pola magnetycznego do 1,3 T oraz zestawu do kołowej i liniowej polaryzacji promieniowania.

Poza tym na terenie Laboratorium znajdują się dwa zestawy spektrometrów komptonowskich:

• zestaw 1 („cezowy”) o zdolności rozdzielczej 0,4 a.u. do pomiaru rozkładów gęstości pędów elektronów w ciałach stałych, wyposażony w źródło radioaktywne 137Cs o aktualnej aktywności ok. 45 Ci (1,35 TBq) i energii promieniowania 662 keV, półprzewodnikowy detektor HPGe i analizator wielokanałowy MAESTRO 919 (aparatura firmy EG&G ORTEC);
• zestaw 2 („amerykowy”) o zdolności rozdzielczej 0,6 a.u. do pomiaru rozkładów gęstości pędów elektronów w ciałach stałych, wyposażony w pierścieniowe źródło radioaktywne 241Am o aktywności ok. 1 Ci (37 GBq) i energii promieniowania 60 keV, chłodziarkę helową umożliwiającą pomiary w zakresie temperatur od 30 K do 300 K, półprzewodnikowy detektor i analizator wielokanałowy MAESTRO 919E (aparatura firmy EG&G ORTEC).

Laboratorium badań strukturalnych – sala 1060 (Katedra Fizyki Materii Skondensowanej).

W Laboratorium znajdują się:

• dyfraktometr rentgenowski EMPYREAN firmy PANalitycal do badania struktur krystalicznych materiałów proszkowych, umożliwiający pomiary w geometrii Bragga-Brentano oraz Debye'a-Scherrera. Źródłem promieniowania są lampy z anodami Cu i Mo, oprócz standardowego detektora scyntylacyjnego dyfraktometr wyposażony jest w wydajny detektor paskowy PIXcell. Dyfraktometr proszkowy wyposażony jest w komorę niskotemperaturową ANTON PAAR 450TTK, pracującą w zakresie temperatur 80 – 720 K;
• trójokularowy mikroskop cyfrowy firmy Levenhuk D670T przeznaczony do powierzchniowych badań strukturalnych.

Laboratorium metod transportowych – sale 1067 i 1069 (Katedra Fizyki Materii Skondensowanej).

Na wyposażeniu Laboratorium znajdują się:

• układ do pomiaru podstawowych właściwości fizycznych materiałów – zawiera m.in. kriostat, magnes nadprzewodzący o indukcji do 9 T, magnetometr wibracyjny (VSM) wraz z piecem umożliwiającym pomiary namagnesowania, moduł do pomiaru podatności magnetycznej metodą AC oraz moduł do pomiarów ciepła właściwego;
• magnetometr wibracyjny VMS LakeShore 7300 z możliwością prowadzenia pomiarów w zakresie temperatur 20 – 1270 K w polu magnetycznym do 1,2 T;
• stanowisko do badań efektu Halla i badań opornościowych;
• układ do pomiaru oporności powierzchniowej oparty o multiplekser MTC, multimetr RIGOL DM 3068 oraz źródło prądowe o wysokiej rozdzielczości.

Laboratorium - Obserwatorium astronomiczne – Ciołkowskiego 1P (Katedra Astronomii i Fizyki Teoretycznej).

Laboratorium jest wyposażone w:

• teleskop główny ASA 600 RC: lustro - 600/4200 mm, f/7, dokładność wykonania powierzchni lustra - λ/24 (ok. 23 nm, podczas gdy średnica wirusa grypy to ok. 100 nm), montaż paralaktyczny - model DDM200, masa własna: 138 kg, udźwig - 200 kg, dokładność prowadzenia - 0.25", dokładność GOTO: 8", sterowanie - Lenovo ThinkCentre, Intel i5 - 8265 (1.60-1.80 GHz), 8 GB RAM, SSD 240 GB;
• monochromatyczna główna kamera CCD: SBIG ALUMA 4040 C1, 12-bit, 16.8 Mpix, matryca: 36.8 mm x 36.8 mm, 4096 x 4096 pix, piksel: 9 μm, QE = 74%, autoguider - kamera CMOS - Star Chaser (SC3-LONG 1300M), 10-bit, 1.3 Mpix, 1280x1024 pixeli, piksel = 4.8 μm, koło filtrowe - SBIG FW7-STX, filtry fotometryczne 2" Johnsona-Morgana, Optolong: U, B, V, R, I, rekuktor ogniskowej 4" teleskopu głównego: 0.63x (wypadkowa ogniskowa: 2646 mm), korektor krzywizny pola 4" (field flattener): 1.0x;
• spektrograf do rejestracji widm Shelyak LISA Pack PF0029, wraz z kamerami ATIK-314L+ oraz ATIK 460EX Mono;
• refraktor do obserwacji Słońca w paśmie Hα: Coronado SolarMax III ST 90/800 mm Double Stack, wraz z okularami 12 mm, 18 mm, 25 mm, soczewką Barlowa 2x, kątówką 1.25";
• głowica paralaktyczna iOptron CEM40 EC, maksymalna nośność: 18 kg;
• kamera PoE kolorowa 4 MPix: Sentech STC-CMC4MPOE;
• okulary 2"do obserwacji wizualnych: Tele Vue Nagler 17 mm, Tele Vue Nagler 22 mm, Tele Vue Panoptic 27 mm, Tele Vue Panoptic 41 mm;
• okulary 2" do obserwacji wizualnych: Explore Scientific 9 mm (Argon, 100°), Explore Scientific 12 mm (Argon, 92°);
• reduktor ogniskowej 2" teleskopu systemu Ritchey-Chretien'a : Delta Optical-GSO RC 0.75x;
• telekonwerter (soczewka Barlowa): Tele Vue Powermate 2x;
• kątówka dielektryczna 90° Baader Star Diagonal 2" ClickLock - 2 szt.;
• filtr 2" zwiększajacy kontrast obrazu: Baader Neodymium Moon and Skyglow, wsp. transmisji 95%;
• filtr 2" szary ND 0.6 Baader, wsp. transmisji 25%;
• filtr 2" szary ND 0.9 Baader, wsp. transmisji 12.5%;
• okularowa siatka dyfrakcyjna 1.25" Shelyak Star Analyzer 100: 100 rys/mm;
• okularowa siatka dyfrakcyjna 1.25" Shelyak Star Analyzer 200: 200 rys/mm;
• teleskop Meniscas 150/2250 mm, wraz z rewolwerem okularowym Carl Zeiss Jena: 10, 10, 16, 25, 31 mm;
• refraktor Zeiss 100/1000 mm, wraz z rewolwerem okularowym Carl Zeiss Jena: 9, 10, 16, 25, 31 mm;
• lorneta apochromatyczna APM Telescopes 120/660 mm, dwa okulary 18 mm o polu widzenia 65°, powiększenie 37 x;
• lustrzanka DSLR Canon Ra (matryca "astronomiczna" - podwyższona czułość w paśmie Hα);
• obiektywy: Canon 24-200 mm f/4-6.3 IS USM oraz Canon 8-15 mm f/4 Fisheye 180°USM;
• statyw fotograficzny: Omegon Titania 600 - optymalna nośność: 6 kg, maksymalna nośność: 9 kg;
• filtry wąskopasmowe 2" Baader Narrow Band Filter : H-alpha 35 nm, H-beta CCD, O-III CCD, S-II Highspeed;
• filtr UV, HMC: 72 mm.

Klaster komputerowy – sala 2043 (Katedra Astronomii i Fizyki Teoretycznej).

• wydziałowy klaster komputerowy zbudowany z 22 jednostek obliczeniowych i jednego komputera dostępowego. Każdy serwer obliczeniowy to maszyna dwuprocesorowa z procesorem Intel Xeon E5-2650v2@2.6 GHz (8 rdzeni na procesor), wyposażona w 96 GB pamięci RAM oraz lokalny twardy dysk 3 TB SATA. Całość daje w sumie 44 CPU, 352 rdzeni obliczeniowych o teoretycznej wydajności 3660 Gflops/s dla całego klastra. Maszyny połączone są Ethernetem o przepustowości 1 Mb/s, z rzeczywistym transferem 60 MB/s. Do klastra podłączona jest macierz dyskowa tworząc dwa wolumeny o wielkościach 75 TB i 32 TB. Węzły obliczeniowe pracują pod kontrolą 64-bitowego systemu Debian GNU/Linux 7.8;
• klaster komputerowy Moria jest klastrem obliczeniowym typu Beowulf. Składa się z 6 węzłów obliczeniowych (100 rdzeni obliczeniowych) i komputera dostępowego. Klaster wyposażony jest w 464 GB pamięci RAM. Komputery posiadają lokalne dyski twarde. Rzeczywista moc obliczeniowa klastra wynosi 313 Gflops/s. Klaster wykorzystywany jest głównie do analizy zjawisk z dziedziny zimnych gazów atomowych;
• drukarka 3D Zortrax M200 – niezwykle precyzyjne narzędzie wykorzystywane do wykonywania elementów używanych w laboratoriach badawczych. Wielką zaletą tego urządzenia jest duża twardość materiału, z którego powstają wydruki, dzięki czemu wydrukowane części są trwałe i szybko się nie zużywają.