Комплекс измерения электрофизических и электрохимических характеристик материалов – Solartron/Probostat/ProGasMix

			Измерительный комплекс, состоящий из анализатора частотного отклика (импедансометра) Solartron 1260A, потенциостата/гальваностата Solartron 1287  измерительной ячейки ProboStat, лифтовой печи и установки для приготовления газовых смесей ProGasMix позволяет проводить измерение электрохимических и электрофизических характеристик материалов в широком диапазоне температур (до 1200оС), в различных газовых средах, в диапазоне частот от 10 мкГц до 32 МГц.

Прибор и прилагаемые к нему программные пакеты CorrWare и ZPlot предоставляют возможность проведения широкой гаммы различных электрофизических измерений и обработки полученных результатов:

• 1. Измерение импеданса по переменному и постоянному току.
• 2. Испытания с потенциостатами / гальваностатами.
• 3. Циклические измерения напряжение / ток (вольт-амперометрия).

Измерения и исследования электрических шумов.

Анализатор частотного отклика Solartron 1260 ежедневно используется ведущими исследователями, так как он отвечает самым современным требованиям к надежности и точности проведения экспериментов. Репутация прибора регулярно подтверждается опубликованными исследованиями в таких областях, как:

•       • изучение коррозии;
•       • разработка батарей и топливных элементов;
•       • солнечные батареи;
•       • ЖК-экраны;
•       • биоматериалы;
•       • композиционные материалы;
•       • разработка электронных компонентов.

Solartron 1260 представляет собой анализатор частотного отклика и предназначен для измерения амплитудно-фазовых характеристик групповой задержки и импеданса в широком диапазоне частот (от 10 мкГц до 32 МГц). Анализатор 1260 может с успехом использоваться при исследовании материалов, проектировании и проверки электрических схем, контроле качества в производстве и исследовательской деятельности. С точностью до 0.1%, 0.1° измерения выполняются с максимальной достоверностью, что позволяет зафиксировать и охарактеризовать даже самые небольшие изменения в поведении образца.

Основные характеристики:

• • частотное разрешение: 1 к 65·106 (0.015 ppm);
• • точность 0.1%, 0.1° – наивысшая среди подобных приборов;
• • разрешение: 0.001 dB, 0.01° – полное описание сигнала;
• • измеряемое сопротивление – >100 Мом;
• • 2-х, 3-х и 4-х электродная схема включения;
• • напряжение поляризации – до ±40.95 В.

Импедансметрия: измеряемое сопротивление различных материалов изменяется с частотой прикладываемого напряжения и зависит от физической структуры материала и протекающих в нем химических процессов.

Основными преимуществами метода импедансометрии являются:

• • быстрота получения экспериментальных данных;
• • точные воспроизводимые результаты;
• • сохранение целостности образца;
• • высокая адаптивность метода к решению различных задач;
• • возможность различать эффекты, связанные с электродами, диффузией, переносом массы или заряда путем проведения экспериментов в разных частотных диапазонах;
• • моделирование эквивалентных схем для детального анализа результатов.

Solartron 1287 представляет собой высокоточный широкополосный потенциостат / гальваностат, который при подключении к анализатору частотного отклика Solartron 1260 позволяет проводить весь возможный спектр испытаний по постоянному и переменному току. Прибор позволяет проводить полный спектр измерений при переменном или постоянном токе. В сочетании с одним из наших импедансметров данный прибор открывает возможности для проведения измерений импеданса на переменном токе.

Прибор и прилагаемые к нему программные пакеты CorrWare и ZPlot предоставляют возможность проведения широкой гаммы различных электрофизических исследований:

• 1. Измерение импеданса по переменному и постоянному току.
• 2. Испытания с потенциостатами / гальваностатами.
• 3. Циклические измерения напряжение / ток (вольтамперметрия).
• 4. Измерения и исследования электрических шумов.

Потенциостат/Гальваностат 1287A позволяет проводить измерения при различном подключении к измерительной ячейке: 2-x, 3-x и 4-х электродные измерения могут быть произведены с одинаковой легкостью.

• 2-х электродные измерения для общего исследования материалов и электрохимических экспериментов.
• 3-х электродные измерения для исследования поверхности и коррозионных процессов.
• 4-х электродные измерения для точной характеризации батарей и топливных элементов, позволяющие минимизировать паразитное сопротивление. 

Особенности Потенциостата/Гальваностата 1287A. Прибор сконструирован специально для возможности проведения синхронных импедансных измерений. Анализаторы частотных характеристик Solartron по надежности и точности не имеют аналогов в мире. В импедансметрах Solartron Analytical применяется алгоритм корреляции, позволяющий значительно подавлять электрохимические шумы. Эта технология имеет большую практическую значимость для электрохимических исследований, в которых уровень сигнала обычно очень низкий (порядка нескольких милливольт) и может быть полностью нераспознаваем из-за шума.

С помощью комплекса приборов 1287A / 1260A возможно исследовать ячейки с очень широким диапазоном сопротивлений. Специальная технология "Solartron Analitical driven shield" позволяет минимизировать нежелательное влияние сопротивления проводов измерительной ячейки при высокочастотных измерениях импеданса и открывает возможность применения прибора 1287A во всем интервале частот от 10 мкГц до 1 Мгц.

В модели 1287A измерительные возможности обеспечиваются двумя цифровыми вольтметрами высокого разрешения, которые позволяют одновременно проводить измерения потенциала и тока. Благодаря использованию запатентованной технологии управления шириной импульсов Solartron Analytical они обладают высокой точностью, стабильностью и линейностью измерительных характеристик во всем рабочем интервале прибора. Модель 1287A позволяет проводить высокоточные измерения с большим разрешением вплоть до 1 мкВ для электродов сравнения и до 1 пА для рабочих электродов, что делает ее идеальной для измерения электрохимических шумов или для измерений с крайне низким уровнем сигналов.

ProGasMix является уникальным смесителем газа, позволяющим создавать 2 газовые смеси с одновременной осушкой или увлажнением. ProGasMix совместно с комплексом приборов Solartron 1287A/1260A позволяет проводить исследования электрофизических свойств образцов в атмосферах различных газов и их смесей, а также исследовать проводимость образцов в зависимости от величины давления газов и их влажности.

Особенности и основные технические характеристики:

• • две газовые смеси на выходе (кол-во газов в смеси – до 3 шт.);
• • возможность увлажнения и сушки газов;
• • до 7 газов на входе;
• • смесители работают при давлениях близких к атмосферному;
• • выход газа – 1-50 мл/мин.;
• • процесс увлажнения – барботеры с элементами Пельтье;
• • сушка этап: молекулярные сита - 5А с ловушками водяного пара (Supelco);
• • трубы, материалов – 1/8 дюйма Cu трубы и латунных компонентов;
• • возможность работы с системой ProboStat ™;
• • пример газов: O₂, воздух, N₂, Ar, CO, CO₂, He, H₂.
• • используются барботеры для контроля и сброса давления.

	ProboStat представляет собой ячейку для измерения электрофизических свойств образцов при контролируемой атмосфере и температурах до 1200°С.
	Вертикальная печь электрического нагрева Lenton Furnace System LTF12/50/300 с температурным контролером Eurotherm 2704, Англия позволяет контролировать температуру в диапазоне от комнатной до ~1200 К, используя двухкаскадную систему нагрева.

Особенности:

• • позволяет измерять зависимости проводимости от Т, парциальных давлений и влажности газов;
• • 2, 3 и 4 -электродная система измерений;
• • температура печи до 1200°С;
• • атмосфера: окислительная, инертная, восстановительная, сухая, влажная;
• • размеры образца – диск от 10-25 мм в диаметре или аналогичный по размеру образец другой формы;
• • измерение пленочных и плоских  образцов по методу Ван-дер-Пау;
• • импедансная спектроскопия, вольт-амперные, вольт-фарадные характеристики, измерения чисел переноса, коэффициента Зеебека.