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新型微區(qū)時空分辨掃描電化學(xué)探針顯微鏡系統(tǒng)

   由中科院長春應(yīng)化所完成的中科院科研裝備研制項目“新型微區(qū)時空分辨掃描電化學(xué)探針顯微鏡系統(tǒng)”7月11日在長春通過了中科院條件保障與財務(wù)局組織的專家驗收。專家認(rèn)為，該儀器有望成為目前微尺度界面電化學(xué)研究領(lǐng)域我國唯一有競爭力的綜合型先進(jìn)科研設(shè)備。

   掃描電化學(xué)顯微鏡(SECM)基于電化學(xué)原理工作可用于各種材料界面微尺度的化學(xué)活性控制、測量和成像分析等。但目前國內(nèi)還沒有系統(tǒng)的SECM儀器研制和產(chǎn)品，而國際SECM儀器產(chǎn)品價格昂貴，限制了國內(nèi)高水平科研的應(yīng)用。

   長春應(yīng)化所現(xiàn)代分析技術(shù)工程實驗室圍繞這一國際前沿領(lǐng)域，憑借多年的科學(xué)研究及儀器產(chǎn)品研發(fā)工作的積累，在中科院科研裝備研制專項的支持下，研制開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新型微區(qū)時空分辨掃描電化學(xué)探針顯微鏡系統(tǒng)，該系統(tǒng)達(dá)到了項目規(guī)定的各項技術(shù)指標(biāo)，可應(yīng)用于液液界面電荷傳輸機理的研究、液固界面化學(xué)修飾過程及電化學(xué)催化機理的研究、納米結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的修飾及應(yīng)用表征等領(lǐng)域中，并可實現(xiàn)與紫外可見光譜方法的聯(lián)用。

   該系統(tǒng)結(jié)合微尺度三維空間位置運動控制技術(shù)、電化學(xué)控測技術(shù)和光學(xué)光譜測量技術(shù)，采用了宏微尺度兩級可自動切換的步進(jìn)電機與壓電晶體互換模式，實現(xiàn)了三維大空間范圍、高空間精度的運動和定位控制；設(shè)計了多通道獨立的精密恒電位系統(tǒng)，實現(xiàn)了微電極和微信號的控制和檢測，從而可快速獲取電化學(xué)信息；二者結(jié)合，優(yōu)化微尺度運動控制和電化學(xué)控測的協(xié)同，通過緩沖減震、壓電反饋、運動控制優(yōu)化提高位置控制的精度和運動的平穩(wěn)度，通過優(yōu)化硬件電路電磁性能、電磁屏蔽設(shè)計，實現(xiàn)微電流高精度測量，結(jié)合光學(xué)監(jiān)測和光譜聯(lián)用技術(shù)擴(kuò)展了儀器的應(yīng)用范圍。

   目前研制工程樣機2臺，已經(jīng)在東南大學(xué)、西北師范大學(xué)試用，效果良好。