Elektrochemiczna Spektroskopia Impedancyjna (EIS) - Politechnika ...

Elektrochemiczna Spektroskopia Impedancyjna (EIS)Technika wszechstronnaDuży potencjał możliwości badawczychWiarygodność w ocenie analizowanych zjawisk elektrochemicznychPrzykładowe zastosowania:analiza właściwości nowych oraz modyfikowanych powierzchniowomateriałów np.: stale wysokostopowe, stopy aluminium, tytanu,magnezu itd..badanie mechanizmów reakcji i ich kinetykianaliza materiałów elektrodowychanaliza inhibitorówanaliza powłok ochronnychopracowywanie nowych sensorówbadanie materiałów biologicznych

Proces pomiaru impedancjiSygnałpobudzeniaBadanyobiektSygnałodpowiedziAnalizasygnałów-jZ”Z’widmo impedancyjne

Metody pomiaru impedancji realizowane w KatedrzeElektrochemii Korozji i Inżynierii Materiałowej•Frequency response analysis (FRA)•Dynamic electrochemical impedance spectroscopy (DEIS)•Frequency scanning method

Pomiar impedancji techniką FRASygnał pobudzeniasekwencyjnie zmieniana krok po kroku częstotliwość…..ω 1 ω 2 ω 3ω nAnaliza sygnałówGeneratorx(t)BadanyobiektxxS(t)S(t)cos(t)S(t)sin(t)Z’jZ’’1Z'T1jZ'' TT0T0S(t)sin(t)dtS(t)cos(t)dt

Pomiar impedancji techniką DEISSygnał pobudzeniaKompozycja k elementarnych sygnałów sinusoidalnychAnaliza sygnałówZastosowanie transformacji STFTSω 1ω 2ω 3 a1exp j 11a2exp j 22 ak1exp akexpω n+jk 1k 1 j kk ++ui() nTransformacjaFouriera(FT) mFTtS()

Pomiar impedancji techniką skanowaniaczęstotliwościowegoSygnał pobudzenianiestacjonarny sygnał ciągły o wykładniczej charakterystyceczasowo-częstotliwościoweju f 0T f u0 cos2πexp ln f F T fln f 0 F0Przykładowy system pomiarowyAnaliza sygnałówAkwizycja rejestrów przy użyciuzmiennej w czasie częstotliwościpróbkowaniaPCI-6111synchronizing lineclock signalperturbation signalcurrent signalvoltage signalNI PXI-1031DCwithPXI-6120moduleCharakterystyka amplitudowofazowawyznaczana przyzastosowaniu transformacjiFouriera z określonychfragmentów rekordówperturbation signalKGL StatInvestigatedsystemresponse signal