詳細(xì)介紹
CHI600E系列為通用電化學(xué)測(cè)量系統(tǒng)。下圖為儀器的硬件結(jié)構(gòu)示意圖。儀器內(nèi)含快速數(shù)字信號(hào)發(fā)生器,用于高頻交流阻抗測(cè)量的直接數(shù)字信號(hào)合成器,雙通道高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),電位電流信號(hào)濾波器,多級(jí)信號(hào)增益,iR降補(bǔ)償電路,以及恒電位儀/恒電流儀(660E)。電位范圍為±10V,電流范圍為±250mA。電流測(cè)量下限低于10pA??芍苯佑糜诔㈦姌O上的穩(wěn)態(tài)電流測(cè)量。如果與CHI200B微電流放大器及屏蔽箱連接,可測(cè)量1pA或更低的電流。如果與CHI680C大電流放大器連接,電流范圍可拓寬為±2A。CHI600E系列也是十分快速的儀器。信號(hào)發(fā)生器的更新速率為10MHz,數(shù)據(jù)采集采用兩個(gè)同步16位高分辨低噪聲的模數(shù)轉(zhuǎn)換器,雙通道同時(shí)采樣的速率為1MHz。雙通道同步電流電位采樣可加快阻抗測(cè)量的速度。某些實(shí)驗(yàn)方法的時(shí)間尺度可達(dá)十個(gè)數(shù)量級(jí),動(dòng)態(tài)范圍極為寬廣。循環(huán)伏安法的掃描速度為1000V/s時(shí),電位增量?jī)H0.1mV,當(dāng)掃描速度為5000V/s時(shí),電位增量為1mV。又如交流阻抗的測(cè)量頻率可達(dá)1MHz,交流伏安法的頻率可達(dá)10KHz。儀器可工作于二,三,或四電極的方式。四電極可用于液/液界面電化學(xué)測(cè)量,對(duì)于大電流或低阻抗電解池(例如電池)也十分重要,可消除由于電纜和接觸電阻引起的測(cè)量誤差。儀器還有外部信號(hào)輸入通道,同步16位高分辨采樣的速率為1MHz??稍谟涗涬娀瘜W(xué)信號(hào)的同時(shí)記錄外部輸入的電壓信號(hào),例如光譜信號(hào)等。這對(duì)光譜電化學(xué)等實(shí)驗(yàn)極為方便。
CHI600E系列硬件采用了高速的處理器,快速的放大器,快速的模數(shù)轉(zhuǎn)換器和數(shù)模轉(zhuǎn)換器。計(jì)時(shí)電量法加上了模擬積分器。一個(gè)16位高分辨高穩(wěn)定的電流偏置電路以達(dá)到電流復(fù)零輸出,亦可用于提高交流測(cè)量的電流動(dòng)態(tài)范圍。高分辨的模數(shù)轉(zhuǎn)換器具有更好的信噪比,也給出了靈敏度設(shè)置的更大動(dòng)態(tài)范圍。
CHI600E系列儀器的內(nèi)部控制程序采用了FLASH存儲(chǔ)器。儀器軟件的更新不再需要通過(guò)郵寄并更換EPROM,而可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳送并通過(guò)程序命令寫入。這使得軟件更新更加快捷方便。
CHI600E系列還允許升級(jí)為雙恒電位儀。新的設(shè)計(jì)通過(guò)增加一塊第二通道的電位控制,電流電壓轉(zhuǎn)換,多級(jí)增益和低通濾波器的電路板,便成了CHI700E系列的雙恒電位儀。
CHI600E系列儀器集成了幾乎所有常用的電化學(xué)測(cè)量技術(shù)。為了滿足不同的應(yīng)用需要以及經(jīng)費(fèi)條件,CHI600E系列分成多種型號(hào)。不同的型號(hào)具有不同的電化學(xué)測(cè)量技術(shù)和功能,但基本的硬件參數(shù)指標(biāo)和軟件性能是相同的。CHI600E和CHI610E為基本型,分別用于機(jī)理研究和分析應(yīng)用。它們也是十分優(yōu)良的教學(xué)儀器。CHI602E和CHI604E可用于腐蝕研究。CHI620E和CHI630E為綜合電化學(xué)分析儀,而CHI650E和CHI660E為更*的電化學(xué)工作站。
CHI600E系列電化學(xué)分析儀/工作站的框圖
硬件參數(shù)指標(biāo)
恒電位儀 · 零阻電流計(jì) · 2,3,4電極結(jié)構(gòu) · 浮動(dòng)地線或?qū)嵉?/span> · 電位范圍:±10V · 電流:±250mA連續(xù),±350mA峰值 · 槽壓:±13V · 恒電位儀上升時(shí)間:小于1ms,通常0.8ms · 恒電位儀帶寬(-3分貝):1MHz · 所加電位范圍:±10mV, ±50mV, ±100mV, ±650mV, ±3.276V, ±6.553V, ±10V · 所加電位分辨:電位范圍的0.0015% · 所加電位準(zhǔn)確度:±1mV,±滿量程的0.01% · 所加電位噪聲:<10mV均方根植 · 測(cè)量電流范圍:±10pA至±0.25A,12量程 · 測(cè)量電流分辨:電流量程的0.0015%,0.3fA · 電流測(cè)量準(zhǔn)確度:電流靈敏度大于等于1e-6A/V時(shí)為0.2%,其他量程1% · 輸入偏置電流:<20pA
恒電流儀(CHI660E) · 恒電流范圍:3nA–250mA · 所加電流準(zhǔn)確度:如果電流大于3e-7A時(shí)為0.2%,其他范圍為1%,±20pA · 所加電流分辨率:電流范圍的0.03% · 測(cè)量電流范圍:±0.025V,±0.1V,±0.25V,±1V,±2.5V,±10V
電位計(jì) ·參比電極輸入阻抗:1e12歐姆 ·參比電極輸入帶寬:10MHz ·參比電極輸入偏置電流:<=10pA @ 25°C
波形發(fā)生和數(shù)據(jù)獲得系統(tǒng) · 快速信號(hào)發(fā)生更新速率:10MHz,16位分辨 · 快速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng):16位分辨,雙通道同步采樣,采樣速率每秒1,000,000點(diǎn) · 外部信號(hào)記錄通道采樣速率:1MHz · 可拓展掃描電化學(xué)顯微鏡功能
附件 · 電極線 · USB通訊線 · 電源線 | 實(shí)驗(yàn)參數(shù) · CV和LSV掃描速度:0.000001V/s至10,000V/s · 掃描時(shí)的電位增量:0.1mV(當(dāng)掃速為1,000V/s時(shí)) · CA和CC的脈沖寬度:0.0001至1000sec · CA和CC的最小采樣間隔:1ms · CC模擬積分器 · DPV和NPV的脈沖寬度:0.001至10sec · SWV頻率:1至100kHz · i-t的最小采樣間隔:1ms · ACV頻率范圍:0.1至10kHz · SHACV頻率范圍:0.1至5kHz · FTACV頻率范圍:0.1至50Hz,可同時(shí)獲取基波,二次諧波,三次諧波,四次諧波,五次諧波,六次諧波的ACV數(shù)據(jù) · 交流阻抗:0.00001至1MHz · 交流阻抗波形幅度:0.00001V至0.7V均方根值
其他特點(diǎn) · 自動(dòng)或手動(dòng)iR降補(bǔ)償 · 電流測(cè)量偏置:滿量程,16位分辨,0.003%準(zhǔn)確度 · 電位測(cè)量偏置:±10V,16位分辨,0.003%準(zhǔn)確度 · 外部電位輸入 · 電位和電流的模擬輸出 · 可控電位濾波器的截止頻率:1.5MHz,150KHz,15KHz,1.5KHz,150Hz,15Hz,1.5Hz, 0.15Hz · 可控信號(hào)濾波器的截止頻率:1.5MHz,150KHz,15KHz,1.5KHz,150Hz,15Hz,1.5Hz, 0.15Hz · 旋轉(zhuǎn)電極控制電壓輸出(CHI630E以上型號(hào)): 0-10V對(duì)用于0-10000rpm的轉(zhuǎn)速,16位分辨,0.003%準(zhǔn)確度,需要某些旋轉(zhuǎn)電極裝置才能工作 · 通過(guò)宏命令可以控制數(shù)字輸入輸出線 · 內(nèi)閃存儲(chǔ)器可迅速更新程序 · 串行口或USB口數(shù)據(jù)通訊 · 電解池控制:通氮,攪拌,敲擊(需要特殊電解池系統(tǒng)) · CV數(shù)字模擬器和擬合器。用戶定義反應(yīng)機(jī)理(CHI630E以上)或預(yù)定義反應(yīng)機(jī)理(其他型號(hào)) · 交流阻抗模擬器和擬合器(具有交流阻抗測(cè)量功能的型號(hào)) · 數(shù)據(jù)長(zhǎng)度:256K-16384K可選 · 儀器尺寸: 37 cm (寬) ′ 23 cm (深) ′ 12 cm (高) |
CHI600E系列儀器不同型號(hào)的比較
功能 | 600E | 602E | 604E | 610E | 620E | 630E | 650E | 660E |
循環(huán)伏安法(CV) | l | l | l | l | l | l | l | l |
線性掃描伏安法(LSV)# | l | l | l | l | l | l | l | l |
階梯波伏安法(SCV)# | l | l | l | |||||
Tafel圖(TAFEL) | l | l | l | l | l | |||
計(jì)時(shí)電流法(CA) | l | l | l | l | l | l | l | |
計(jì)時(shí)電量法(CC) | l | l | l | l | l | l | l | |
差分脈沖伏安法(DPV)# | l | l | l | l | l | |||
常規(guī)脈沖伏安法(NPV)# | l | l | l | l | l | |||
差分常規(guī)脈沖伏安法(DNPV)# | l | |||||||
方波伏安法(SWV)# | l | l | l | l | ||||
交流(含相敏)伏安法(ACV)# | l | l | l | |||||
二次諧波交流(相敏)伏安法(SHACV)# | l | l | l | |||||
傅里葉變換交流伏安法(FTACV) | l | |||||||
電流-時(shí)間曲線(i-t) | l | l | l | |||||
差分脈沖電流檢測(cè)(DPA) | l | |||||||
雙差分脈沖電流檢測(cè)(DDPA) | l | |||||||
三脈沖電流檢測(cè)(TPA) | l | |||||||
積分脈沖電流檢測(cè)(IPAD) | l | |||||||
控制電位電解庫(kù)侖法(BE) | l | l | l | l | l | l | l | |
流體力學(xué)調(diào)制伏安法(HMV) | l | l | ||||||
掃描-階躍混合方法(SSF) | l | l | ||||||
多電位階躍方法(STEP) | l | l | ||||||
交流阻抗測(cè)量(IMP) | l | l | l | |||||
交流阻抗-時(shí)間測(cè)量(IMPT) | l | l | l | |||||
交流阻抗-電位測(cè)量(IMPE) | l | l | l | |||||
計(jì)時(shí)電位法(CP) | l | |||||||
電流掃描計(jì)時(shí)電位法(CPCR) | l | |||||||
多電流階躍法(ISTEP) | l | |||||||
電位溶出分析(PSA) | l | |||||||
電化學(xué)噪聲測(cè)量(ECN) | l | |||||||
開(kāi)路電壓-時(shí)間曲線(OCPT) | l | l | l | l | l | l | l | l |
恒電流儀 | l | |||||||
RDE控制(0-10V輸出) | l | l | l | |||||
任意反應(yīng)機(jī)理CV模擬器 | l | l | l | |||||
預(yù)設(shè)反應(yīng)機(jī)理CV模擬器 | l | l | l | l | l | |||
交流阻抗數(shù)字模擬器和擬合程序 | l | l | l |
注: #:包括相應(yīng)的極譜法和溶出伏安法。用于極譜法時(shí)需要特殊的靜汞電極或敲擊器。
*:儀器的保修期為一年。