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CHI600E系列電化學分析儀/工作站
一、儀器介紹：
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?？芍苯佑糜诔㈦姌O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±2A。CHI600E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**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**速率為1MHz?？稍谟涗涬娀瘜W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。CHI600E和CHI610E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。CHI602E和CHI604E可用于腐蝕研究。CHI620E和CHI630E為綜合電化學分析儀，而CHI650E和CHI660E為更先進的電化學工作站。
二、硬件參數指標：
1、恒電位儀： 1）、零阻電流計 2）、2，3，4電極結構 3）、浮動地線或實地 4）、**電位范圍：±10V 5）、**電流：±250mA連續，±350mA峰值 6）、槽壓：±13V 7）、恒電位儀上升時間：小于1ms，通常0.8ms 8）、恒電位儀帶寬（-3分貝）：1MHz 9）、所加電位范圍：±10mV， ±50mV， ±100mV， ±650mV， ±3.276V， ±6.553V， ±10V 10）、所加電位分辨：電位范圍的0.0015% 11）、所加電位準確度：±1mV，±滿量程的0.01% 12）、所加電位噪聲：<10mV均方根植 13）、測量電流范圍：±10pA至±0.25A，12量程 14）、測量電流分辨：電流量程的0.0015%，*低0.3fA 15）、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% 16）、輸入偏置電流：<20pA 2、恒電流儀(CHI660E)： 1）、恒電流范圍：3nA–250mA 2）、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 3）、所加電流分辨率：電流范圍的0.03% 4）、測量電流范圍：±0.025V，±0.1V，±0.25V，±1V，±2.5V，±10V 5）、測量電位分辨率：測量范圍的0.0015% 3、電位計： 1）、參比電極輸入阻抗：1e12歐姆 2）、參比電極輸入帶寬：10MHz 3）、參比電極輸入偏置電流：<=10pA @ 25°C 4、波形發生和數據獲得系統： 1）、快速信號發生更新速率：10MHz，16位分辨 2）、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點 3）、可拓展掃描電化學顯微鏡功能 5、附件： 1）、電極線 2）、USB通訊線 3）、電源線 | 6、實驗參數： 1）、 CV和LSV掃描速度：0.000001V/s至10，000V/s 2）、掃描時的電位增量：0.1mV（當掃速為1，000V/s時） 3）、CA和CC的脈沖寬度：0.0001至1000sec 4）、CA和CC的*小采樣間隔：1ms 5）、CC模擬積分器 6）、DPV和NPV的脈沖寬度：0.001至10sec 7）、SWV頻率：1至100kHz 8）、i-t的*小采樣間隔：1ms 9）、ACV頻率范圍：0.1至10kHz 10）、SHACV頻率范圍：0.1至5kHz 11）、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數據 12）、交流阻抗：0.00001至1MHz 13）、交流阻抗波形幅度：0.00001V至0.7V均方根值 7、其他特點： 1）、自動或手動iR降補償 2）、電流測量偏置：滿量程，16位分辨，0.003%準確度 3）、電位測量偏置：±10V，16位分辨，0.003%準確度 4）、外部電位輸入 5）、電位和電流的模擬輸出 6）、可控電位濾波器的截止頻率：1.5MHz，150KHz，15KHz，1.5KHz，150Hz，15Hz，1.5Hz， 0.15Hz 7）、可控信號濾波器的截止頻率：1.5MHz，150KHz，15KHz，1.5KHz，150Hz，15Hz，1.5Hz， 0.15Hz 8）、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 9）、通過宏命令可以控制數字輸入輸出線 10）、內閃存儲器可迅速更新程序 11）、串行口或USB口數據通訊 12）、電解池控制：通氮，攪拌，敲擊（需要特殊電解池系統） 13）、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） 14）、交流阻抗模擬器和擬合器（具有交流阻抗測量功能的型號） 15）、**數據長度：256K-16384K可選 16）、儀器尺寸： 37 cm (寬) ′ 23 cm (深) ′ 12 cm (高) |
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） | 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 | |||
計時電流法（CA） | l | l | l | l | l | l | l | |
計時電量法（CC） | l | l | l | l | l | l | l | |
差分脈沖伏安法（DPV）# | l | l | l | l | l | |||
常規脈沖伏安法（NPV）# | l | l | l | l | l | |||
差分常規脈沖伏安法（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-時間曲線（i-t） | l | l | l | |||||
差分脈沖電流檢測（DPA） | l | |||||||
雙差分脈沖電流檢測（DDPA） | l | |||||||
三脈沖電流檢測（TPA） | l | |||||||
積分脈沖電流檢測（IPAD） | l | |||||||
控制電位電解庫侖法（BE） | l | l | l | l | l | l | l | |
流體力學調制伏安法（HMV） | l | l | ||||||
掃描-階躍混合方法（SSF） | l | l | ||||||
多電位階躍方法（STEP） | l | l | ||||||
交流阻抗測量（IMP） | l | l | l | |||||
交流阻抗-時間測量（IMPT） | l | l | l | |||||
交流阻抗-電位測量（IMPE） | l | l | l | |||||
計時電位法（CP） | l | |||||||
電流掃描計時電位法（CPCR） | l | |||||||
多電流階躍法（ISTEP） | l | |||||||
電位溶出分析（PSA） | l | |||||||
電化學噪聲測量（ECN） | l | |||||||
開路電壓-時間曲線（OCPT） | l | l | l | l | l | l | l | l |
恒電流儀 | l | |||||||
RDE控制（0-10V輸出） | l | l | l | |||||
任意反應機理CV模擬器 | l | l | l | |||||
預設反應機理CV模擬器 | l | l | l | l | l | |||
交流阻抗數字模擬器和擬合程序 | l | l | l | |||||
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。
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