荷兰IVIUM Vertex电化学工作站

      

生产厂：荷兰IVIUM公司

 
上述四种规格电化学工作站除电流及阻抗以外，其它参数均相同，如下：
最大电流：1A或100mA
最大输出电压：±10V
恒电位仪带宽：>500kHz
施加电位范围：- 10V ~ +10V
电流范围：100nA - 100mA，共7档。或100nA - 1A，共8档
测量电流分辨率：0.015%*电流档，最小15pA
施加电位精度：0.3%
测量电位分辨率：0.004%*电位范围，最小0.4μV
交流阻抗频率范围：10μHz - 1MHz
**************************************************************
电化学技术和方法：

• 循环伏安和线性扫描：电流平均：电流平均法、动电流线性扫描法、欧姆降校正、可同时记可同时记录外部输入的信号、多种常规分析功能（腐蚀速率和Tafel分析等）、扫描速率1μV/s~10,000V/s；

• 计时电流和计时电位：可设置1~255个不同的电位/电流脉冲、标准配置取样间隔最小为10μs、欧姆降校正、、可同时记录外部输入信号、可进行多达65535次循环测量；

• 混合模式：可将电位阶跃、电流阶跃、电位扫描、电流扫描、开路电位OCP任意组合，可以定义多达255个步骤。施加以上直流信号的同时还可以测量体系的交流阻抗（如电池内阻）。

• 电化学噪声：测量方法由两个完全相同工作电极和一个参比电极构成的体系来完成，ECN模块硬件已经内置于标准配置仪器之内，可同时记录电位噪声和电流噪声。

-   交流阻抗：可进行恒电位频率扫描、恒电流频率扫描、动电位频率扫描、动电流频率扫描等多种电化学交流阻抗EIS测量方法，可得到Bode图、Nyquist图、微分电容曲线、Mott-Schottky肖特基曲线等多种曲线图。

Vertex——电化学工作站（恒电位仪/恒电流仪）
 应用：
●教学
●电池
●燃料电池
●传感器
●生物技术
●腐蚀

公司简介和产品特点
自从2001年成立以来，荷兰Ivium Technologies BV公司一直致力于研发高性能的电化学综合测试系统,以及相关的配套设备，所生产的IVIUM系列电化学工作站融合了当今最先进的电子技术以及最尖端的电化学测量方法，目标是向广大用户提供其先进且稳定的电化学检测技术。
 

电化学技术和方法
循环伏安
* 常规阶梯循环伏安CV；
* 纯线性模拟信号（可选）；
* 电流平均法；
* 动电流循环伏安法；
* 欧姆降校正；
* 可同时记录第二信号WE2（可选）；
* 可同时记录外部输入的信号；
* 多种常规分析功能（腐蚀速率和Tafel分析等）；
* 扫描速率：1μV/s~10,000V/s，CompactStat.e和IviumStat可扩展至10MV/s（需FastScan模块）。
线性扫描伏安LSV

• 常规阶梯线性扫描LSV（极化曲线和Tafel曲线）；

• 纯线性模拟信号（可选）；

• 电流平均法；

• 动电流线性扫描法；

• 欧姆降校正；

• 可同时记录第二信号WE2（可选）；

• 可同时记录外部输入的信号；

• 多种常规分析功能（腐蚀速率和Tafel分析等）；

• 扫描速率：1μV/s~10,000V/s，CompactStat.e和IviumStat可扩展至10MV/s（需FastScan模块）。

计时电流和计时电位法

• 可设置1~255个不同的电位/电流脉冲，分辨率0.125µs；

• 标准配置取样间隔最小为10μs，

CompactStat.e和IviumStat可扩展至50ns
（需FastScan模块）。

• 欧姆降校正；

• 可同时记录第二信号WE2（可选）；

• 可同时记录外部输入信号；可进行多达65535次循环测量。

混合模式
 

• 自动程序式控制在电位阶跃（计时安培法）、电位线性扫描、电流阶跃（计时电位法）、动电流线性扫描和开路电位法OCP之间的任意转换，可以连续记录电流和电位值。

• 可以定义多达255个步骤。每个步骤均可随意指定为电位阶跃（计时安培法）、电位线性扫描、电流阶跃（计时电位法）、动电流线性扫描或开路电位模式。可提供无限次的循环次数。

• 实时阻抗测量10Hz ~ 2MHz：所有阶跃和扫描过程中都可以在电位E和电流I测量的同时监视电阻和电容；

• 每段的起始电位可定义为绝对电位，或相对于上一段终止电位的相对电位；

• 每段取样间隔最小为2ms，可以记录最多2 x 10⁷个数据点；

• 每个步骤可以设置独立的周期，也可以设置一些边界条件加以限制。

• 整个过程可以有限重复或连续重复。

• 恒电位模式与恒电流模式间的转换间隔小于1μs。

电化学噪声测量
电化学噪声方法测量由两个完全相同工作电极和一个参比电极构成的体系来完成。
 

• ECN模块硬件已经内置于标准配置仪器之内，不需要额外增加硬件；

• 可同时记录电位噪声和电流噪声，同步采样速率可达500点/秒；

• 最多可记录2 x 10⁷个数据点。

• 最小的电流分辨率：0.15fA；

• 最小的电位分辨率：40nV或16nV。

电化学噪声数据分析
集成的腐蚀分析软件将可以自动计算相关参数：
 

• 时域分析：可以得到腐蚀电流、孔蚀指数PI、腐蚀电阻等参数；

• FFT频域分析：提供几种不同的窗函数进行分析计算，可以得到傅立叶电流和电位谱，阻抗谱和腐蚀电阻等信息；

• MEM最大熵值法分析：可指定模型相关系数的级数。

 
趋势去除： 通常情况下由软件直接测量到的电位和电流噪声信号总会发生偏移，因此会影响电位噪声和电流噪声的标准偏差，也就会影响噪声电阻(Rn)的准确性。所以在进行电化学噪声的频域和时域分析之前，必须将此直流偏差进行校正，称为“趋势去除-trend removal”。

 
趋势去除前ECN数据
趋势去除后ECN数据
 
交流阻抗
 

• 可进行恒电位频率扫描、恒电流频率扫描、动电位频率扫描、动电流频率扫描等多种电化学交流阻抗EIS测量方法；

• 可得到Bode图、Nyquist图、微分电容曲线、Mott-Schottky肖特基曲线等多种曲线图；

• 每个扫描可包含多达255个频率；

• 内置数据分析软件。

 
交流阻抗数据的拟合分析
 

• 所有的拟合元件均列于工具菜单中，只需简单地用鼠标拖动即可；

• 也提供CDC等效电路手动输入或从预置的等效电路库中选择；

• 每个拟合元件的初始值可由用户键入，也可以通过自动计算求得；

• 每个拟合元件可以自由选择是否参与拟合；

• 采用Levenberg – Marquardt技术计算最佳拟合参数。

 
 
独特的快速电位脉冲和电流脉冲
 

• 一种快速的施加脉冲功能；

• 可提供连续重复的脉冲电位信号或者脉冲电流信号；

• 每个信号可设置在10μs ~ 650ms的范围内；

• 每个信号均可单独设置维持周期，互不干扰；

• 可应用于电沉积法制备纳米材料、电极的处理等多种新型研究。

fA级微电流测量
* 提供低至0.15fA的电流分辨率；
* 具有程控式恒电位带宽；
* 具有程控式信号过滤器；
* 可进行自动偏移量扣除；
* 具有电流绝缘功能（仅用于CompactStat）；
* 内置数位式和数字式过滤器可提供：
* 样品叠加或样品平均处理；
  - Savitzky Gollay平滑功能；
  - 傅立叶转换下的噪声扣除；
  - 自动/手动扣除曲线尖峰。
 
数据处理功能
找峰和基线校正
IviumSoft软件包提供了“曲线找峰功能”和“基线校正功能”。两种功能均可以程序化以便自动执行，也可以提供选项，允许用户自行精确找峰。
 

• 全自动找峰，或半自动找峰；

• 可处理多种峰型；

• 可选用一阶或二阶导数方法；

• 可自行定义最小峰高和最小峰宽；

• 可调整找峰灵敏度；

• 内置可视化曲线平滑功能；

• 自动基线扣除/校准；

• 可使用第九级多项式或指数函数基线进行手动基线校正。

对于线性扫描测试，还可应用腐速率分析功能。提供了3种分析功能：
 

• 斜率分析：可以计算在零电流位置时的腐蚀电位和极化电阻；

• Tafel分析：可以计算腐蚀参数；

• 模型分析：通过可允许的数据进行分析后得到各种腐蚀参数

 
 
批处理功能
用户可以自由地组合多个测量程序，让仪器自动顺序进行测量。
 

• 自动调用并执行测量方法文件；

• 自动保存测量数据；

• 可用Loop命令实现重复执行功能；

• 允许在重复执行过程中修改测量参数；

• 可把多样品切换器指向特定的通道，或指向可调的循环参数；

• 可以设置数字信号和模拟信号输出；

• 在数字信号输入功能下，可设置等待HI或LO激发信号；

• 设置延迟执行。

腐蚀专用技术
Ivium除线性扫描、交流阻抗和电化学噪声等测量技术之外，还专门设计了一套完整的腐蚀测量方法：
1). 极化曲线
2). 极化电阻
3). 塔菲尔曲线
4). 动电位极化
5). 循环极化
6). 电偶电流
 
 
教学中的应用
 
具有常见的所有电化学方法，可实时观测数据图形变化，随时暂停实验。
 
可同时打开多个软件，实验进行的同时也可查看数据或处理结果。
 
可查看多个数据用于对比。数据显示灵活设置。
 
自带多种分析处理方法，可对伏安曲线进行数字平滑、积分、微分运算；对极化曲线进行电化学参数解析，Tafel斜率，腐蚀电流密度，腐蚀速率计算等；对交流阻抗数据进行拟合，找圆等；数据可多种形式保存，也可直接拷贝图形或数据至word或excel文件。

模块和附件
 

1. LinearScan线性信号发生器模块

供平滑的线性信号用以取代标准的阶梯波电位扫描信号。测量参数的设置与标准阶梯波扫描的参数一致。
 

• 扫描范围：±2V；

• 扫描速率：1μV/s ~ 10,000V/s；

适用的测量方法：线性扫描LSV和循环伏安CV。
 
 
 

1. MultiWE32 多工作电极模块

可把Ivium系列仪器扩展为可同时测量32个工作电极（共享一对CE和RE）的多电极通道电化学工作站。还可叠加至最多256个工作电极同时测量。32个工作电极不但可以同时进行线性极化和循环伏安测量，也可以同时进行交流阻抗的测量。

1. 多样品切换器

• HiMUX.XR：高性能8样品切换器

 
可提供8个通道的多样品切换器，可以连接8个独立的各带4个电极的电解池。一台IviumStat仪器或CompactStat仪器可以控制多达8个样品切换器。 具有更快的通道切换技术，不会再出现因为通道的开/关而产生的充电/放电电流。

• 具有8个独立电量计设计，泄漏电容非常小，高频范围的测量中没有性能损失。

• WE与CE间的最大电流：5A；

• 软件中提供自动通道选择功能。

 
4)   CIM电流中断法专用扩展器
专门用于电流中断法计算iR补偿功能，直接连接于Ivium系列仪器的电极线缆组。

性能参数