PRACOWNIA NIEKONWENCJONALNYCH ŹRÓDEŁ ENERGII

Instytut Elektrotechniki Oddział Technologii i Materiałoznawstwa Elektrotechnicznego

ANALIZATOR IMPEDANCJI SOLARTRON SI1260

Na wyposażeniu Pracowni Niekonwencjonalnych Źródeł Energii znajduje się analizator impedancji (mostek impedancyjny) firmy SOLARTRON wraz z dodatkowym wyposażeniem (potencjostat/galwanostat, przystawka do pomiarów dielektrycznych) oraz urządzeniami pomocniczymi (dedykowane uchwyty do próbek).

• SOLARTRON SI1260 – analizator impedancji (10 μHz - 3 GHz)
• SOLARTRON SI1287A – potencjostat/galwanostat
• SOLARTRON SI1296 – przystawka dielektryczna (100 Ω - 100 TΩ)
• SOLARTRON SI12964A + SI12963A – uchwyt pomiarowy do cieczy z zestawem elektrod

Dodatkowo analizator impedancji współpracuje ze stanowiskiem do testów elektrycznych materiałów ceramicznych ProboStat będącym również na wyposażeniu pracowni Niekonwencjonalnych Źródeł Energii. Stanowisko umożliwia badania w zadanej temperaturze (do 1200 oC) i atmosferze (dostępne gazy: wodór, azot, argon, powietrze).

Spektroskopia impedancyjna (SI) to niezastąpiona metoda poznawcza w badaniach stosowanych w chemii fizycznej i elektrochemii, a także fizyce ciała stałego i inżynierii elektrochemicznej, szczególnie w obszarach materiałów półprzewodnikowych, elektrolitów stałych i procesów korozyjnych. Badania SI umożliwiają ustalenie właściwości elektrycznych materiałów oraz poznanie procesów i zjawisk zachodzących na granicy faz elektrolit-elektoda. Metoda ta może być stosowana zarówno do badania dynamiki elektrycznych ładunków związanych jak i ładunków swobodnych w materiałach stałych, a także w obszarach międzyfazowych – w materiałach stałych i ciekłych (jonowych, półprzewodzących, o przewodnictwie mieszanym elektronowo-jonowym oraz dielektrykach i biomateriałach). Badania metodą spektroskopii impedancyjnej ograniczają się do badania odpowiedzi elektrycznej materiałów w dziedzinie częstotliwości, które polegają na pomiarze wartości prądu i jego przesunięcia fazowego w stosunku do sinusoidalnego napięcia zasilającego badaną próbkę.

Analizator impedancji SOLARTRON SI1260 umożliwia 2, 3 lub 4 elektrodowy pomiar charakterystyk impedancyjnych w funkcji częstotliwości. Model SI1260 pozwala na analizę odpowiedzi elektrycznej próbek w zakresie częstotliwości od 0,01 mHz do 3 GHz (z rozdzielczością 0,015 ppm), przy napięciach 0-3 V (z rozdzielczością 5 mV) lub prądach 0 60 mA (z rozdzielczością 0,1 mA), a także przy polaryzacji prądowej (± 100 mA) lub napięciowej (± 40.95 V) - DC Bias. Zakres mierzonych impedancji od 10 mΩ do 100 MΩ.
Wyposażenie takie jak potencjostat/galwanostat (Solartron SI1287A) oraz przystawka dielektryczna do analizatora (Solartron SI1296) zwiększają wybrane zakresy pomiarowe urządzenia podstawowego (SI1260).

Potencjostat/galwanostat SI1287A – wybrane zakresy pomiarowe:
• częstotliwość: 10 0,01 mHz - 1 MHz
• impedancja: 0,1 Ω - 1 MΩ
• prąd: 200 nA – 2 A

Przystawka dielektryczna SI1296 – wybrane zakresy pomiarowe:
• częstotliwość: 0,01 mHz - 10 MHz
• impedancja: 100 Ω - 100 TΩ • prąd: 1 fA - 100 mA
• DC Bias: do ± 40 V
• pojemność: 1 pF - 0,1 F

Dodatkowy zestaw składający się z uchwytu pomiarowego SOLARTRON SI12964A oraz zestawu elektrod SI12963A, umożliwia poszerzenie możliwości pomiarowych o materiały ciekłe.
Zestaw urządzeń firmy SOLARTRON obsługiwany jest przez dedykowane oprogramowanie - ZPlot, ZView, SMaRT.


przykładowe wyniki badań

IEL/OW 2000-2012