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電化學工作站

CHI600E系列電化學分析儀/工作站

 

         CHI600E系列為通用電化學測量系統。下圖為儀器的硬件結構示意圖。儀器內含快速數字信號發生器,用于高頻交流阻抗測量的直接數字信號合成器,雙通道高速數據采集系統,電位電流信號濾波器,多級信號增益,iR降補償電路,以及恒電位儀/恒電流儀(660E)。電位范圍為±10V,電流范圍為±250mA。電流測量下限低于10pA。可直接用于超微電極上的穩態電流測量。如果與CHI200B微電流放大器及屏蔽箱連接,可測量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±2ACHI600E系列也是十分快速的儀器。信號發生器的更新速率為10MHz,數據采集采用兩個同步16位高分辨低噪聲的模數轉換器,雙通道同時采樣的最高速率為1MHz。雙通道同步電流電位采樣可加快阻抗測量的速度。某些實驗方法的時間尺度可達十個數量級,動態范圍極為寬廣。循環伏安法的掃描速度為1000V/s時,電位增量僅0.1mV,當掃描速度為5000V/s時,電位增量為1mV。又如交流阻抗的測量頻率可達1MHz,交流伏安法的頻率可達10KHz。儀器可工作于二,三,或四電極的方式。四電極可用于液/液界面電化學測量,對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量誤差。儀器還有外部信號輸入通道,同步16位高分辨采樣的最高速率為1MHz。可在記錄電化學信號的同時記錄外部輸入的電壓信號,例如光譜信號等。這對光譜電化學等實驗極為方便。

         CHI600E系列硬件采用了高速的處理器,快速的放大器,快速的模數轉換器和數模轉換器。計時電量法加上了模擬積分器。一個16位高分辨高穩定的電流偏置電路以達到電流復零輸出,亦可用于提高交流測量的電流動態范圍。高分辨的模數轉換器具有更好的信噪比,也給出了靈敏度設置的更大動態范圍。

         CHI600E系列儀器的內部控制程序采用了FLASH存儲器。儀器軟件的更新不再需要通過郵寄并更換EPROM,而可以通過網絡進行傳送并通過程序命令寫入。這使得軟件更新更加快捷方便。

         CHI600E系列還允許升級為雙恒電位儀。新的設計通過增加一塊第二通道的電位控制,電流電壓轉換,多級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測量技術。為了滿足不同的應用需要以及經費條件,CHI600E系列分成多種型號。不同的型號具有不同的電化學測量技術和功能,但基本的硬件參數指標和軟件性能是相同的。CHI600ECHI610E為基本型,分別用于機理研究和分析應用。它們也是十分優良的教學儀器。CHI602ECHI604E可用于腐蝕研究。CHI620ECHI630E為綜合電化學分析儀,而CHI650ECHI660E為更先進的電化學工作站。

                                                              CHI600E系列電化學分析儀/工作站的框圖

 

硬件參數指標

 

恒電位儀

·  零阻電流計

·  234電極結構

·  浮動地線或實地

·  最大電位范圍:±10V

·  最大電流:±250mA連續,±350mA峰值

·  槽壓:±13V

·  恒電位儀上升時間: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%

·  所加電位準確度:±1mV,±滿量程的0.01%

·  所加電位噪聲:<10mV均方根植

·  測量電流范圍:±10pA±0.25A12量程

·  測量電流分辨:電流量程的0.0015%,最低0.3fA

·  電流測量準確度:電流靈敏度大于等于1e-6A/V時為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

·  所加電流準確度:如果電流大于3e-7A時為0.2%,其他范圍為1%±20pA

·  所加電流分辨率:電流范圍的0.03%

·  測量電流范圍:±0.025V,±0.1V,±0.25V,±1V,±2.5V,±10V
 
·  測量電位分辨率:測量范圍的0.0015%

 

電位計

·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

 

波形發生和數據獲得系統

·  快速信號發生更新速率:10MHz16位分辨

·  快速數據采集系統:16位分辨,雙通道同步采樣,采樣速率每秒1,000,000

·  外部信號記錄通道最高采樣速率:1MHz

·  可拓展掃描電化學顯微鏡功能

 

附件

·  電極線

·  USB通訊線

·  電源線

 

實驗參數

·  CVLSV掃描速度:0.000001V/s10,000V/s

·  掃描時的電位增量:0.1mV(當掃速為1,000V/s時)

·  CACC的脈沖寬度:0.00011000sec

·  CACC的最小采樣間隔:1ms

·  CC模擬積分器

·  DPVNPV的脈沖寬度:0.00110sec

·  SWV頻率:1100kHz

·  i-t的最小采樣間隔:1ms

·  ACV頻率范圍:0.110kHz

·  SHACV頻率范圍:0.15kHz

·  FTACV頻率范圍:0.150Hz,可同時獲取基波,二次諧波,三次諧波,四次諧波,五次諧波,六次諧波的ACV數據

·  交流阻抗:0.000011MHz

·  交流阻抗波形幅度:0.00001V0.7V均方根值

 

其他特點

·  自動或手動iR降補償

·  電流測量偏置:滿量程,16位分辨,0.003%準確度

·  電位測量偏置:±10V16位分辨,0.003%準確度

·  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

·  可控信號濾波器的截止頻率:1.5MHz,150KHz,15KHz,1.5KHz,150Hz,15Hz,1.5Hz,   0.15Hz

·  旋轉電極控制電壓輸出(CHI630E以上型號):

0-10V對用于0-10000rpm的轉速,16位分辨,0.003%準確度,需要某些旋轉電極裝置才能工作

·  通過宏命令可以控制數字輸入輸出線

·  內閃存儲器可迅速更新程序

·  串行口或USB口數據通訊

·  電解池控制:通氮,攪拌,敲擊(需要特殊電解池系統)

·  CV數字模擬器和擬合器。用戶定義反應機理(CHI630E以上)或預定義反應機理(其他型號)

·  交流阻抗模擬器和擬合器(具有交流阻抗測量功能的型號)

·  最大數據長度:256K-16384K可選

·  儀器尺寸: 37 cm () 23   cm () 12   cm ()

 

CHI600E系列儀器不同型號的比較

功能

600E

602E

604E

610E

620E

630E

650E

660E

循環伏安法(CV

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線性掃描伏安法(LSV#

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階梯波伏安法(SCV#

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Tafel圖(TAFEL

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計時電流法(CA

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計時電量法(CC

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差分脈沖伏安法(DPV#

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常規脈沖伏安法(NPV#

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差分常規脈沖伏安法(DNPV#

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方波伏安法(SWV#

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交流(含相敏)伏安法(ACV#

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二次諧波交流(相敏)伏安法(SHACV#

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傅里葉變換交流伏安法FTACV

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電流-時間曲線(i-t

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差分脈沖電流檢測(DPA

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雙差分脈沖電流檢測(DDPA

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三脈沖電流檢測(TPA

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積分脈沖電流檢測(IPAD

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控制電位電解庫侖法(BE

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流體力學調制伏安法(HMV

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掃描-階躍混合方法(SSF

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多電位階躍方法(STEP

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交流阻抗測量(IMP

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交流阻抗-時間測量(IMPT

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交流阻抗-電位測量(IMPE

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計時電位法(CP

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電流掃描計時電位法(CPCR

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多電流階躍法(ISTEP

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電位溶出分析(PSA

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電化學噪聲測量(ECN

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開路電壓-時間曲線(OCPT

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恒電流儀

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RDE控制(0-10V輸出)

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任意反應機理CV模擬器

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預設反應機理CV模擬器

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交流阻抗數字模擬器和擬合程序

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價格(元)*

25,400

30,000

36,900

25,400

34,600

43,800

50,700

57,600

注:  #:包括相應的極譜法和溶出伏安法。用于極譜法時需要特殊的靜汞電極或敲擊器。

         *:價格不包括計算機。儀器的保修期為一年。

 

 

石英晶體微天平

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