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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±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。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。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為更好的電化學工作站。

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

· 2，3，4電極結構

· 浮動地線或實地

· 電位范圍： ±10 V

· 電流：±250 mA 連續, ±350 mA 峰值

· 槽壓：±13 V

· 恒電位儀上升時間：小于 1 ms, 通常 0.8 ms

· 恒電位儀帶寬（-3分貝）：1 MHz

· 所加電位范圍：±10 mV, ±50 mV, ±100 mV, ±650 mV, ±3.276 V, ±6.553 V, ±10 V

· 所加電位分辨：電位范圍的0.0015%

· 所加電位準確度： ±1 mV,±滿量程的0.01%

· 所加電位噪聲：< 10 mV 均方根植

· 測量電流范圍：±10 pA 至 ±0.25 A， 12量程

· 測量電流分辨：電流量程的0.0015%，- 0.3 fA

· 電流測量準確度：電流靈敏度大于等于1e-6 A/V時為0.2%，其他量程1%

· 輸入偏置電流：< 20 pA

恒電流儀

· 恒電流范圍： 3 nA – 250 mA

· 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%，±20 pA

· 所加電流分辨率：電流范圍的0.03%

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

Electrometer: 電位計

· 參比電極輸入阻抗：1e12 歐姆

· 參比電極輸入帶寬： 10 MHz

· 參比電極輸入偏置電流：<= 10 pA @ 25°C

波形發生和數據獲得系統

· 快速信號發生更新速率：10 MHz， 16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 點

· 外部信號記錄通道采樣速率1M Hz

· 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

· CV和LSV掃描速度： 0.000001V/s 至 10,000 V/s

· 掃描時的電位增量：0.1 mV （當掃速為 1,000 V/s時）

· CA和CC的脈沖寬度： 0.0001 至 1000 sec

· CA的最小采樣間隔： 1 ms

· CC的最小采樣間隔： 1 ms

· CC模擬積分器

· DPV和NPV的脈沖寬度：0.001 至 10 sec

· SWV頻率： 1 至 100 kHz

· i-t 的最小采樣間隔： 1 ms

· ACV頻率范圍：0.1 至 10 kHz

· SHACV頻率范圍：0.1 至 5 kHz

· 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

· 交流阻抗： 0.00001 至 1 MHz

· 交流阻抗波形幅度： 0.00001 V 至 0.7 V 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：±10V，16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： 1.5 MHz, 150 KHz, 15 KHz, 1.5 KHz, 150 Hz, 15 Hz, 1.5 Hz, 0.15 Hz

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

· 旋轉電極控制電壓輸出：0-10V 對用于 0-10000 rpm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

· 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）

· 數據長度：256,000-16,384,000 點可選擇

· 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