600E为通用电化学测量系统。下图为仪器的硬件结构示意图。仪器内含快速数字信号发生器,用于高频交流阻抗测量的直接数字信号合成器,双通道高速数据采集系统,电位电流信号滤波器,多级信号增益,iR降补偿电路,以及恒电位仪/恒电流仪(660E)。电位范围为10V,电流范围为250mA。电流测量下限低于10pA。可直接用于超微电极上的稳态电流测量。如果与 200B微电流放大器及屏蔽箱连接,可测量1pA或更低的电流。如果与 680C大电流放大器连接,电流范围可拓宽为2A。 600E系列也是十分快速的仪器。信号发生器的更新速率为10MHz,数据采集采用两个同步16位高分辨低噪声的模数转换器,双通道同时采样的最高速率为1MHz。双通道同步电流电位采样可加快阻抗测量的速度。某些实验方法的时间尺度可达十个数量级,动态范围极为宽广。循环伏安法的扫描速度为1000V/s时,电位增量仅0.1mV,当扫描速度为5000V/s时,电位增量为1mV。又如交流阻抗的测量频率可达1MHz,交流伏安法的频率可达10KHz。仪器可工作于二,三,或四电极的方式。四电极可用于液/液界面电化学测量,对于大电流或低阻抗电解池(例如电池)也十分重要,可消除由于电缆和接触电阻引起的测量误差。仪器还有外部信号输入通道,同步16位高分辨采样的最高速率为1MHz。可在记录电化学信号的同时记录外部输入的电压信号,例如光谱信号等。这对光谱电化学等实验极为方便。
600E系列硬件采用了高速的处理器,快速的放大器,快速的模数转换器和数模转换器。计时电量法加上了模拟积分器。一个16位高分辨高稳定的电流偏置电路以达到电流复零输出,亦可用于提高交流测量的电流动态范围。高分辨的模数转换器具有更好的信噪比,也给出了灵敏度设置的更大动态范围。
600E系列仪器的内部控制程序采用了FLASH存储器。仪器软件的更新不再需要通过邮寄并更换EPROM,而可以通过网络进行传送并通过程序命令写入。这使得软件更新更加快捷方便。
600E系列还允许升级为双恒电位仪。新的设计通过增加一块第二通道的电位控制,电流电压转换,多级增益和低通滤波器的电路板,便成了 700E系列的双恒电位仪。
600E系列仪器集成了几乎所有常用的电化学测量技术。为了满足不同的应用需要以及经费条件, 600E系列分成多种型号。不同的型号具有不同的电化学测量技术和功能,但基本的硬件参数指标和软件性能是相同的。600E和610E为基本型,分别用于机理研究和分析应用。它们也是十分优良的教学仪器。602E和604E可用于腐蚀研究。620E和630E为综合电化学分析仪,而650E和660E为更先进的电化学工作站。
600E系列电化学分析仪/工作站的框图
硬件参数指标
恒电位仪 零阻电流计 2,3,4电极结构 浮动地线或实地 最大电位范围:±10V 最大电流:±250mA连续,±350mA峰值 槽压:±13V 恒电位仪上升时间:小于1s,通常0.8s 恒电位仪带宽(-3分贝):1MHz 所加电位范围:±10mV, ±50mV, ±100mV, ±650mV, ±3.276V, ±6.553V, ±10V 所加电位分辨:电位范围的0.0015% 所加电位准确度:±1mV,±满量程的0.01% 所加电位噪声:<10V均方根植 测量电流范围:±10pA至±0.25A,12量程 测量电流分辨:电流量程的0.0015%,最低0.3fA 电流测量准确度:电流灵敏度大于等于1e-6A/V时为0.2%,其他量程1% 输入偏置电流:<20pA
恒电流仪( 660E) 恒电流范围:3nA–250mA 所加电流准确度:如果电流大于3e-7A时为0.2%,其他范围为1%,±20pA 所加电流分辨率:电流范围的0.03% 测量电流范围:±0.025V,±0.1V,±0.25V,±1V,±2.5V,±10V
电位计 参比电极输入阻抗:1e12欧姆 参比电极输入带宽:10MHz 参比电极输入偏置电流:<=10pA @ 25°C
波形发生和数据获得系统 快速信号发生更新速率:10MHz,16位分辨 快速数据采集系统:16位分辨,双通道同步采样,采样速率每秒1,000,000点 外部信号记录通道最高采样速率:1MHz 可拓展扫描电化学显微镜功能
| 实验参数 CV和LSV扫描速度:0.000001V/s至10,000V/s 扫描时的电位增量:0.1mV(当扫速为1,000V/s时) CA和CC的脉冲宽度:0.0001至1000sec CA和CC的最小采样间隔:1s CC模拟积分器 DPV和NPV的脉冲宽度:0.001至10sec SWV频率:1至100kHz i-t的最小采样间隔:1s ACV频率范围:0.1至10kHz SHACV频率范围:0.1至5kHz FTACV频率范围:0.1至50Hz,可同时获取基波,二次谐波,三次谐波,四次谐波,五次谐波,六次谐波的ACV数据 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
其他特点 自动或手动iR降补偿 电流测量偏置:满量程,16位分辨,0.003%准确度 电位测量偏置:±10V,16位分辨,0.003%准确度 外部电位输入 电位和电流的模拟输出 可控电位滤波器的截止频率:1.5MHz,150KHz,15KHz,1.5KHz,150Hz,15Hz,1.5Hz, 0.15Hz 可控信号滤波器的截止频率:1.5MHz,150KHz,15KHz,1.5KHz,150Hz,15Hz,1.5Hz, 0.15Hz 旋转电极控制电压输出( 630E以上型号): 0-10V对用于0-10000rpm的转速,16位分辨,0.003%准确度,需要某些旋转电极装置才能工作 通过宏命令可以控制数字输入输出线 内闪存储器可迅速更新程序 串行口或USB口数据通讯 电解池控制:通氮,搅拌,敲击(需要特殊电解池系统) CV数字模拟器和拟合器。用户定义反应机理( 630E以上)或预定义反应机理(其他型号) 交流阻抗模拟器和拟合器(具有交流阻抗测量功能的型号) 最大数据长度:256K-16384K可选 仪器尺寸: 37 cm (宽) 23 cm (深) 12 cm (高) |
600E系列仪器不同型号的比较
功能 | 600E | 602E | 604E | 610E | 620E | 630E | 650E | 660E |
循环伏安法(CV) | | | | | | | | |
线性扫描伏安法(LSV)# | | | | | | | | |
阶梯波伏安法(SCV)# | | | | |||||
Tafel图(TAFEL) | | | | | | |||
计时电流法(CA) | | | | | | | | |
计时电量法(CC) | | | | | | | | |
差分脉冲伏安法(DPV)# | | | | | | |||
常规脉冲伏安法(NPV)# | | | | | | |||
差分常规脉冲伏安法(DNPV)# | | |||||||
方波伏安法(SWV)# | | | | | ||||
交流(含相敏)伏安法(ACV)# | | | | |||||
二次谐波交流(相敏)伏安法(SHACV)# | | | | |||||
傅里叶变换交流伏安法(FTACV) | | |||||||
电流-时间曲线(i-t) | | | | |||||
差分脉冲电流检测(DPA) | | |||||||
双差分脉冲电流检测(DDPA) | | |||||||
三脉冲电流检测(TPA) | | |||||||
积分脉冲电流检测(IPAD) | | |||||||
控制电位电解库仑法(BE) | | | | | | | | |
流体力学调制伏安法(HMV) | | | ||||||
扫描-阶跃混合方法(SSF) | | | ||||||
多电位阶跃方法(STEP) | | | ||||||
交流阻抗测量(IMP) | | | | |||||
交流阻抗-时间测量(IMPT) | | | | |||||
交流阻抗-电位测量(IMPE) | | | | |||||
计时电位法(CP) | | |||||||
电流扫描计时电位法(CPCR) | | |||||||
多电流阶跃法(ISTEP) | | |||||||
电位溶出分析(PSA) | | |||||||
电化学噪声测量(ECN) | | |||||||
开路电压-时间曲线(OCPT) | | | | | | | | |
恒电流仪 | | |||||||
RDE控制(0-10V输出) | | | | |||||
任意反应机理CV模拟器 | | | | |||||
预设反应机理CV模拟器 | | | | | | |||
交流阻抗数字模拟器和拟合程序 | | | | |||||
价格(元)* | 25,400 | 30,000 | 36,900 | 25,400 | 34,600 | 43,800 | 50,700 | 57,600 |
注: #:包括相应的极谱法和溶出伏安法。用于极谱法时需要特殊的静汞电极或敲击器。
*:价格不包括计算机。仪器的保修期为一年。
选配附件
一、常用工作电极:
型号 | 描述 | 数量 | 价格 |
101 | 2mm直径金盘电极 | 1支 | 620元 |
102 | 2mm直径铂盘电极 | 1支 | 620元 |
103 | 2mm直径银盘电极 | 1支 | 498元 |
104 | 3mm直径玻碳盘电极 | 1支 | 620元 |
105 | 12.5um直径金盘微电极 | 1支 | 1030元 |
106 | 25um直径金盘微电极 | 1支 | 1030元 |
107 | 10um直径铂盘微电极 | 1支 | 1030元 |
108 | 25um直径铂盘微电极 | 1支 | 1030元 |
二、常用参比电极:
型号 | 描述 | 数量 | 价格 |
111 | Ag/AgCl(银/氯化银)参比电极 | 1支 | 100元 |
112 | 非水Ag/Ag+(银/银离子)参比电极 | 1支 | 100元 |
150 | 饱和甘汞电极 | 1支 | 100元 |
151 | 汞/硫酸亚汞参比电极 | 1支 | 100元 |
152 | 汞/氧化汞参比电极 | 1支 | 500元 |
注:使用 112非水Ag/Ag+参比电极时,用户需自行配制含支持电解质和银离子(通常10mM)的溶液并注入参比电极室内。
三、对电极
型号 | 描述 | 数量 | 价格 |
115 | 铂丝对电极 | 1支 | 375元 |