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读完本文让你从微区电化学显微镜入门到精通

发布时间:2021-09-14浏览:61次
   微区电化学显微镜的应用为表面科学测量提供了一个新的途径。探针是一种无接触,无破坏性的仪器,可以用于测量导电的、半导电的,或涂覆的材料与试样探针之间的功函差。这种技术是用一个振动电容探针来工作的,通过调节一个外加的前级电压可以测量出样品表面和扫描探针的参比针尖之间的功函差。功函和表面状况有直接关系的理论的完善使它成为一种很有价值的仪器,它能在潮湿甚至气态环境中进行测量的能力使原先不可能的研究变为现实。
  其具有高灵敏度,非破坏性,可进行电化学活性测量的特点.它可进行线性或面扫描,研究局部腐蚀(如电蚀和应力腐蚀的产生,发展等),表面涂层及缓蚀剂的评价等方面的研究,扫描振动探针是在液态腐蚀环境下,进行腐蚀研究的有力工具,它能检测小于5uA/cm2的原位腐蚀。
  微区电化学显微镜由双恒电位仪/恒电流仪,三维定位装置,和样品/电解池架子组成。三维定位装置采用步进电机或者步进电机与压电晶体的组合,可允许50毫米的运行距离并达到纳米的空间分辨。与采用的步进电机相比,新的步进电机的线性度和分辨率都明显改善。步进电机移动平台的分辨率可达4纳米。在需要不断调整定位器而达到电流控制或其它控制的情况下,可采用步进电机与压电晶体闭环控制定位器的组合,压电晶体闭环控制定位器为XYZ三维空间。
  双恒电仪集成了数字信号发生器和高分辨数据采集系统。电位范围为±10V,电流范围为±250mA。仪器的噪声低,其电流测量可低于1pA。两个工作电极的电位可单独控制,也允许同步扫描或阶跃。在保持低噪声的条件下,速度大为提高。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,双通道同时采样的速率为1MHz。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。仪器增加了交流测量方法,如交流阻抗的测量频率可达1MHz,交流伏安法的频率可达10KHz。
  仪器还提供探头扫描曲线,探头逼近曲线和表面成像处理。探头可沿X,Y,或Z的方向扫描,探头和工作电极的电位可独立控制并分别测量两个通道的电流。当电流达到某一设定值时,探头会停止扫描。探头逼近表面时采用PID控制,可自动调节移动步长使得快速逼近但又避免探头碰撞样品表面。的其他特点还包括灵活的实验控制,数据分析,并集成了三维图形。微区电化学显微镜还允许多种常规电化学测量方法。
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