CHI600E系列為通用電化學(xué)測量系統(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)字信號發(fā)生器,用于高頻交流阻抗測量的直接數(shù)字信號合成器,雙通道高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),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??芍苯佑糜诔㈦姌O上的穩(wěn)態(tài)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±2A。CHI600E系列也是十分快速的儀器。信號發(fā)生器的更新速率為10MHz,數(shù)據(jù)采集采用兩個同步16位高分辨低噪聲的模數(shù)轉(zhuǎn)換器,雙通道同時采樣的速率為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(shù)量級,動態(tài)范圍極為寬廣。循環(huán)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(xué)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位高分辨采樣的速率為1MHz??稍谟涗涬娀瘜W(xué)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(xué)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(shù)轉(zhuǎn)換器和數(shù)模轉(zhuǎn)換器。計時電量法加上了模擬積分器。一個16位高分辨高穩(wěn)定的電流偏置電路以達到電流復(fù)零輸出,亦可用于提高交流測量的電流動態(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)置的更大動態(tài)范圍。
CHI600E系列儀器的內(nèi)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(wǎng)絡(luò)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(shè)計通過增加一塊第二通道的電位控制,電流電壓轉(zhuǎn)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(xué)測量技術(shù)。為了滿足不同的應(yīng)用需要以及經(jīng)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(xué)測量技術(shù)和功能,但基本的硬件參數(shù)指標和軟件性能是相同的。CHI600E和CHI610E為基本型,分別用于機理研究和分析應(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。
硬件參數(shù)指標
恒電位儀 | 實驗參數(shù) |
零阻電流計 | CV和LSV掃描速度:0.000001V/s至10,000V/s |
2,3,4電極結(jié)構(gòu) | 掃描時的電位增量:0.1mV(當掃速為1,000V/s時) |
電位范圍:±10V | CA和CC的脈沖寬度:0.0001至1000sec |
電流:±250mA連續(xù),±350mA峰值 | CA和CC的最小采樣間隔:1ms |
槽壓:±13V | CC模擬積分器 |
恒電位儀上升時間:小于1ms,通常0.8ms | DPV和NPV的脈沖寬度:0.001至10sec |
恒電位儀帶寬(-3分貝):1MHz | SWV頻率:1至100kHz |
所加電位范圍:±10mV, ±50mV, ±100mV, ±650mV, ±3.276V, ±6.553V, ±10V | 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 |
所加電位分辨:電位范圍的0.0015% | FTACV頻率范圍:0.1至50Hz,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(shù)據(jù) |
所加電位準確度:±1mV,±滿量程的0.01% | 交流阻抗:0.00001至1MHz |
所加電位噪聲:<10mV均方根植 | 交流阻抗波形幅度:0.00001V至0.7V均方根值 |
測量電流范圍:±10pA至±0.25A,12量程 | 其他特點 |
測量電流分辨:電流量程的0.0015%,0.3fA | 自動或手動iR降補償 |
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% | 電流測量偏置:滿量程,16位分辨,0.003%準確度 |
輸入偏置電流:<20pA | 電位測量偏置:±10V,16位分辨,0.003%準確度 |
恒電流儀(CHI660E) · 恒電流范圍:3nA–250mA | 外部電位輸入 |
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 | 電位和電流的模擬輸出 |
所加電流分辨率:電流范圍的0.03% | 可控電位濾波器的截止頻率:1.5MHz,150KHz,15KHz,1.5KHz,150Hz,15Hz,1.5Hz, 0.15Hz |
測量電流范圍:±0.025V,±0.1V,±0.25V,±1V,±2.5V,±10V | 可控信號濾波器的截止頻率:1.5MHz,150KHz,15KHz,1.5KHz,150Hz,15Hz,1.5Hz, 0.15Hz |
測量電位分辨率:測量范圍的0.0015% | 旋轉(zhuǎn)電極控制電壓輸出(CHI630E以上型號): 0-10V對用于0-10000rpm的轉(zhuǎn)速,16位分辨,0.003%準確度,需要某些旋轉(zhuǎn)電極裝置才能工作 |
電位計 | 通過宏命令可以控制數(shù)字輸入輸出線 |
參比電極輸入阻抗:1e12歐姆 | 內(nèi)閃存儲器可迅速更新程序 |
參比電極輸入帶寬:10MHz | 串行口或USB口數(shù)據(jù)通訊 |
參比電極輸入偏置電流:<=10pA @ 25°C | 電解池控制:通氮,攪拌,敲擊(需要特殊電解池系統(tǒng)) |
波形發(fā)生和數(shù)據(jù)獲得系統(tǒng) | CV數(shù)字模擬器和擬合器。用戶定義反應(yīng)機理(CHI630E以上)或預(yù)定義反應(yīng)機理(其他型號) |
快速信號發(fā)生更新速率:10MHz,16位分辨 | 交流阻抗模擬器和擬合器(具有交流阻抗測量功能的型號) |
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 | 數(shù)據(jù)長度:256K-16384K可選 |
外部信號記錄通道采樣速率: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 | 儀器尺寸: 37 cm (寬) 23 |