Instrument scientifique

Un instrument Scientifique est un appareil ou un outil utilisé à des fins scientifiques , y compris l’étude des phénomènes naturels et la recherche théorique. ^[1]

Histoire

Historiquement, la définition d’un instrument Scientifique a varié, en fonction de l’usage, des lois et de la période historique. ^{[1] [2] [3]} Avant le milieu du XIXe siècle , ces outils étaient appelés appareils et instruments “philosophiques naturels” ou “philosophiques”, et des outils plus anciens de l’Antiquité au Moyen Âge (tels que l’ astrolabe et l’horloge à pendule ) défient une définition plus moderne d'”un outil développé pour étudier la nature qualitativement ou quantitativement”. ^{[1] [3]} Les instruments scientifiques ont été fabriqués par des fabricants d’instruments vivant à proximité d’un centre d’apprentissage ou de recherche, comme une université ou un laboratoire de recherche. Les fabricants d’instruments ont conçu, construit et affiné des instruments à des fins spécifiques, mais si la demande était suffisante, un instrument entrerait en production en tant que produit commercial. ^{[4] [5]}

Dans une description de l’utilisation de l’ eudiomètre par Jan Ingenhousz pour montrer la photosynthèse , un biographe a observé : « L’histoire de l’utilisation et de l’évolution de cet instrument aide à montrer que la science n’est pas seulement une entreprise théorique, mais également une activité fondée sur un instrument qui est un cocktail d’instruments et de techniques enveloppés dans un cadre social au sein d’une communauté de praticiens. L’eudiomètre s’est avéré être l’un des éléments de ce mélange qui a maintenu toute une communauté de chercheurs ensemble, même lorsqu’ils étaient en désaccord. sur la signification et le bon usage de la chose.” ^[6]

Pendant la Seconde Guerre mondiale, la demande d’analyses améliorées des produits de guerre tels que les médicaments, les carburants et les agents armés a poussé l’instrumentation vers de nouveaux sommets. ^[7] Aujourd’hui, les changements apportés aux instruments utilisés dans les efforts scientifiques – en particulier les instruments analytiques – se produisent rapidement, les interconnexions avec les ordinateurs et les systèmes de gestion des données devenant de plus en plus nécessaires. ^{[8] [9]}

Portée

Les instruments scientifiques varient considérablement en taille, forme, but, complication et complexité. Ils comprennent des équipements de laboratoire relativement simples comme des balances , des règles , des chronomètres , des thermomètres , etc. D’autres outils simples développés à la fin du 20e siècle ou au début du 21e siècle sont le Foldscope (un microscope optique), le SCALE (KAS Periodic Table), ^[10] le MasSpec Pen (un stylo qui détecte le cancer), le lecteur de glycémie , etc. Cependant, certains instruments scientifiques peuvent être assez volumineux et d’une complexité importante, comme les collisionneurs de particules ou le radiotélescopeantennes. Inversement, les technologies à l’échelle microscopique et nanométrique progressent au point où la taille des instruments se déplace vers le minuscule, y compris les instruments chirurgicaux à l’échelle nanométrique , les nanorobots biologiques et la bioélectronique . ^{[11] [12]}

L’ère numérique

Les instruments sont de plus en plus basés sur l’ intégration avec des ordinateurs pour améliorer et simplifier le contrôle ; améliorer et étendre les fonctions instrumentales, les conditions et les ajustements de paramètres ; et rationaliser l’échantillonnage, la collecte, la résolution, l’analyse des données (pendant et après le traitement), ainsi que le stockage et la récupération des données. Les instruments avancés peuvent être connectés en tant que réseau local (LAN) directement ou via un middleware et peuvent être intégrés davantage dans le cadre d’une application de gestion de l’information telle qu’un système de gestion de l’information de laboratoire (LIMS). ^{[13] [14]} La connectivité des instruments peut être encore améliorée grâce à l’Internet des objets(IoT), permettant par exemple aux laboratoires séparés par de grandes distances de connecter leurs instruments à un réseau qui peut être surveillé depuis un poste de travail ou un appareil mobile ailleurs. ^[15]

Exemples d’instruments scientifiques

• Accéléromètre , physique, accélération
• Ampèremètre , électrique, ampérage, courant
• Anémomètre , vitesse du vent
• Calibre , distance
• Calorimètre , chaleur
• séquenceur d’ADN , biologie moléculaire
• Dynamomètre , couple / force
• Electromètre , charge électrique , Différence de potentiel
• Electroscope , charge électrique
• Analyseur électrostatique , énergie cinétique des particules chargées
• Ellipsomètre , indices de réfraction optique
• Eudiomètre , volume de gaz
• Gravimètre , gravité
• Hydromètre
• Inclinomètre , pente
• Interféromètre , optique, spectres de lumière infrarouge
• Magnétographe , champ magnétique
• Magnétomètre , flux magnétique
• Manomètre , pression d’air
• Spectromètre de masse , identification/caractérisation de composés
• Micromètre , distance
• Microscope , grossissement optique
• Spectromètre RMN , identification de composés chimiques, imagerie diagnostique médicale
• Ohmmètre , résistance/impédance électrique
• Oscilloscope , tension du signal électrique, amplitude, longueur d’onde, fréquence, forme/modèle de forme d’onde
• Sismomètre , accélération
• Spectrogramme , fréquence sonore, longueur d’onde, amplitude
• Spectromètre , fréquence lumineuse, longueur d’onde, amplitude
• Télescope , grossissement léger (astronomie)
• Thermomètre , mesure de la température
• Théodolite , angles, arpentage
• Thermocouple , température
• Voltmètre , tension

Liste des fabricants d’instruments scientifiques

• 454 Sciences de la vie , États-Unis d’Amérique
• ADInstruments , Nouvelle-Zélande
• Agilent Technologies , États-Unis d’Amérique
• Anton Paar , Autriche
• A. Reyrolle & Compagnie
• Beckman Coulter , États-Unis d’Amérique
• Brucker , États-Unis d’Amérique
• Cambridge Scientific Instrument Company , Royaume-Uni
• Élémentaire , Allemagne
• Horiba , Japon
• JEOL , Japon
• LECO Corporation , États-Unis d’Amérique
• Markes International , Royaume-Uni
• Malvern Instruments , Royaume-Uni
• McPherson Inc , États-Unis d’Amérique
• Mettler Toledo , Suisse / États-Unis d’Amérique
• MTS Systems Corporation , États-Unis, mécanique
• Novacam Technologies , Canada
• Oxford Instruments , Royaume-Uni
• Pall Corp. , États-Unis d’Amérique
• PerkinElmer , États-Unis d’Amérique
• Char polymère , Espagne
• Shimadzu Corp. , Japon
• Techtron , Melbourne, Australie
• Thermo Fisher Scientific , États-Unis d’Amérique
• Waters Corporation , États-Unis d’Amérique

Liste des concepteurs d’instruments scientifiques

• Jones, Guillaume
• Kipp, Petrus Jacobus
• Le Bon, Gustave
• Roelofs, Arjen
• Schoener, Johannes
• De Reichenbach, Georg Friedrich

Histoire des instruments scientifiques

Musées

• Collection d’instruments scientifiques historiques (CHSI)
• Musée Boerhaave
• Fondation du patrimoine chimique
• Deutsches Museum
• Galerie Royal Victoria pour l’encouragement de la science pratique
• Musée Whipple d’histoire des sciences

Historiographie

• Prix ​​Paul Bunge

Types d’instruments scientifiques

• Instrument optique
• Équipement de test électronique

Voir également

• Instrumentation
• L’instrumentalisme , une théorie philosophique
• Liste des objets de collection
• La définition du dictionnaire de -tron au Wiktionnaire, un suffixe pour désigner un instrument Scientifique complexe, comme dans cyclotron , phytotron , synchrotron , …

Références

1. ^ ^{un bc Hessenbruch} , Arne (2013). Guide du lecteur sur l’histoire des sciences . Taylor et François. pp. 675–77. ISBN 9781134263011.
2. ^ Warner, Deborah Jean (mars 1990). “Qu’est-ce qu’un instrument Scientifique, quand en est-il devenu un et pourquoi?”. Le British Journal pour l’histoire des sciences . 23 (1): 83–93. doi : 10.1017/S0007087400044460 . JSTOR 4026803 .
3. ^ ^{un b} “les États-Unis contre l’Hôpital Presbytérien”. Le journaliste fédéral . 71 : 866–868. 1896.
4. ^ Turner, AJ (1987). Premiers instruments scientifiques : Europe, 1400-1800 . Éditeurs Phillip Wilson.
5. ^ Bedini, SA (1964). Les premiers instruments scientifiques américains et leurs fabricants . Institution Smithsonienne . Récupéré le 18 janvier 2017 .
6. ^ Geerdt Magiels (2009) De la lumière du soleil à la perspicacité. Jan IngenHousz, la découverte de la photosynthèse et de la science à la lumière de l’écologie , page 231, VUB Press ISBN 978-90-5487-645-8
7. ^ Mukhopadhyay, R. (2008). “La montée des instruments pendant la Seconde Guerre mondiale” . Chimie Analytique . 80 (15): 5684–5691. doi : 10.1021/ac801205u . PMID 18671339 .
8. ^ McMahon, G. (2007). Instrumentation analytique : un guide des instruments de laboratoire, portables et miniaturisés . John Wiley et fils. p. 1–6. ISBN 9780470518557.
9. ^ Khandpur, RS (2016). Manuel des instruments analytiques . Éducation McGraw Hill. ISBN 9789339221362.
10. ^ Shadab, KA (2017). “TABLEAU PÉRIODIQUE KAS”. Journal de recherche international des sciences naturelles et appliquées . 4 (7): 221–261.
11. ^ Osiander, R. (2016). Darrin, MAG ; Barth, JL (éd.). Ingénierie des systèmes pour les technologies à l’échelle microscopique et nanométrique . Presse CRC. p. 137–172. ISBN 9781439837351.
12. ^ James, WS; Lemole Jr, directeur général (2015). Latifi, R.; Rhee, P.; Gruessner, RWG (éd.). Avancées technologiques en chirurgie, traumatologie et soins intensifs . Springer. p. 221–230. ISBN 9781493926718.
13. ^ Wilkes, R.; En ligneMegargle, R. (1994). “Intégration d’instruments et d’un système de gestion des informations de laboratoire au niveau de l’information : un spectromètre à plasma à couplage inductif”. Chimiométrie et systèmes de laboratoire intelligents . 26 (1): 47–54. doi : 10.1016/0169-7439(94)90018-3 .
14. ^ Carvalho, MC (2013). “Intégration d’instruments analytiques avec des scripts informatiques” . Journal d’automatisation de laboratoire . 18 (4): 328–333. doi : 10.1177/2211068213476288 . PMID 23413273 .
15. ^ Perkel, JM (2017). “L’internet des objets arrive au labo” . Nature . 542 (7639): 125–126. Bibcode : 2017Natur.542..125P . doi : 10.1038/542125a . PMID 28150787 .

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