Комплекс предназначен для проведения электрохимических исследований процессов формирования адсорбционных слоев, осаждения и растворения металлов в сочетании с in situ контролем морфологии границы раздела электрод/раствор методом сканирующей туннельной микроскопии с атомарным разрешением и туннельной спектроскопии.
Прибор состоит из:
-
стандартного контроллера СЗМ;
-
бипотенциостата;
-
анти-вибрационного стола;
-
системы грубого подвода и латеральных перемещений образца
-
измерительной головки с пьезосканером;
-
электрохимической ячейки с системой обеспечения инертной атмосферы.
Особое внимание при разработке прибора было уделено созданию условий высокой чистоты эксперимента, необходимых для получения корректных электрохимических результатов, СТМ-изображений и данных туннельной спектроскопии. С этой целью разработана система обеспечения инертной атмосферы (аргон, азот и др.) в ограниченном объеме между электрохимической ячейкой и пьезосканером (около 10 см3), позволяющая проводить длительные электрохимические и СТМ-эксперименты в отсутствии кислорода воздуха и других примесей.
Бипотенциостат обеспечивает проведение широкого спектра электрохимических экспериментов в потенциостатическом, потенциодинамическом и гальваностатичесом режимах. Потенциалы рабочего электрода и зонда задаются независимо друг от друга относительно общего электрода сравнения. Оригинальный универсальный программатор предоставляет пользователю практически неограниченные возможности для проведения автоматизированных электрохимических экспериментов. Программа поляризации электрода может состоять из 10 ступеней, каждая из которых (независимо от других) осуществляет те или иные электрохимические воздействия нужное количество раз при заданном диапазоне тока и частоте измерений. Например, на части ступеней программы может производиться предобработка электрода (потенциостатическая поляризация с регистрцией хроноамперограмм, линейная развертка потенциала с некоторой скоростью или цикличесая вольтамперометрия, измерение стационарного потенциала при разомкнутой цепи и др.), на других - потенциостатическое или гальваностатическое осаждение металлов с регистрацией серии транзиентов тока при различных потенциалах и автоматической записью результатов измерений на диск.
Программное обеспечение бипотенциостата дает пользователю удобный интерфейс для проведения электрохимических экспериментов, экспресс-анализа полученных данных и их обработки. Одной из отличительных особенностей прибора является возможность использования полусферических монокристаллов благородных металлов высокого качества, изготавливаемых во многих ведущих лабораториях мира по методу Клавилье. Диаметр таких монокристаллов обычно не превышает 3-4 мм. Работа с ними требует специальных конструкций электрохимических микроячеек, которые входят в состав данного прибора. |