Gamry Reference 3000 Potentiostat / Galvanostat / ZRA – Auxiliary Electrometer (AE)
Der bekannte High-End Reference 3000AE Potentiostat/Galvanostat/ZRA mit acht zusätzlichen Hilfselektrometern (Auxiliary Elektrometer; AE)
Mit den acht zusätzlichen Kanälen der Auxiliary Electrometer (AE) Zusatzoption des Reference 3000 Potentiostat / Galvanostat / ZRA können Potentialdifferenzen an max. 8 Halbzellen eines Stacks erfasst werden. Jedes der zur Verfügung stehenden acht Elektrometer (± 5 V vs. Gegenelektrodenpotential) kann eine Halbzellen hinsichtlich Ihrer Impedanz, bei einer über den gesamten Stack durchgeführten elektrochemischen Impedanzspektroskopie Messung, aufklären. Dieses nützliche Feature wurde spezielle für Applikationen der Energiespeicherung und –umwandlung entwickelt, um deren vielfältige Neben- und Verlustprozesse besser abbilden zu können.

Der Reference 3000AE Potentiostat / Galvanostat / ZRA ist ein Hochleistungspotentiostat, -galvanostat, -ZRA, der ein beträchtliches Arbeitstempo, einen sehr großen Strommessbereich, geringes Rauschen / Brummen, hohe Sensitivität und unübertroffene Vielseitigkeit bei einfacher Bedienbarkeit und Anschlussfähigkeit an verschiedenste elektrochemische Zellen bietet. Der Reference 3000AE Potentiostat / Galvanostat / ZRA kann nach Impedanz der Probe und Frequenzbereich mit weniger als 1% Fehler messen. Er verfügt über Anstiegszeiten von < 250 ns. Potential, Strom und ein zusätzlicher Messeingang können mit einer Datendichte von bis zu 3,3 µs pro Datenpunkt aufgenommen werden.

Diese beeindruckenden analogen und digitalen Kenndaten ermöglichen zum Beispiel beeindruckende theoretische Scanraten von 1200 V∙s-1 für Cyclovoltammogramme mit einer Stufenhöhe von 4mV. Außerdem ist das Rauschen und Brummen im Reference 3000 Potentiostat / Galvanostat / ZRA mit < 10 µV rms konservativ angegeben, durch Oversampling (schnelle Abtastung und Mittelwertbildung) kann es sogar noch weiter reduziert werden.

Der Reference 3000 Potentiostat / Galvanostat / ZRA bietet an der Arbeitselektrode ein einstellbares Potential von max. ± 32 V. Mit diesen Hardwarespezifikationen kann selbst in Elektrolyten mit sehr geringer Leitfähigkeit (hochreines Wasser; Beton, organische Elektrolyte, etc.) gemessen werden. Der Strom an der Arbeitselektrode wird mit einem Kabel (Working) aufgegeben, währenddessen das Potential mit einem separaten Kabel (Working sense) gemessen wird. Zusammen mit den Kabeln für die Gegenelektrode (Counter) und die Referenzelektrode (Reference sense) sind Vierleitermessungen an Batterien, Membranen oder Filmen unter Minimierung der Leitungs- und Anschlusswiderstände ohne weiteres möglich. Zusätzlich zum potentiostatischen- und galvanostatischen Messbetrieb bietet das System die Funktion eines Nullwiderstands-Strommessgerätes (ZRA) für die Beobachtung galvanischer Korrosion (Bimetallische Korrosion / Kontaktkorrosion) und die Messung des Elektrochemischen Rauschens.

Bei elektrochemischen Messungen an geerdeten Zellen bzw. Zellen mit einer durch ein leitfähiges Medium mit einer geerdeten Elektrode im elektrischen Kontakt befindlichen Arbeitselektrode, wie z.B. bei Autoklaven, in Verbindung mit einem Zugversuch in der Werkstoffprüfung oder an Rohrleitungen, wird ein Gerät mit schwebender Masse benötigt. Der Reference 3000AE Potentiostat / Galvanostat / ZRA bietet diese ohne zusätzliche Modifikation oder kostenpflichtige Optionen. Die schwebende Masse des Reference 3000AE Potentiostat / Galvanostat / ZRA und aller anderen Gamry Potentiostaten wird durch externe Schaltnetzteile für die Stromversorgung, ein zusätzliches internes Schaltnetzteil mit galvanischer Trennung und eine opto-elektronisch entkoppelte USB-Verbindung realisiert.

Für die Electrochemical Impedance Spectroscopy werden Direct Digital Synthesis (DDS) Schaltkreise und Sub-Harmonic Sampling genutzt, so dass Spektren zwischen 1 MHz und 10 µHz aufgenommen werden können. In Verbindung mit der hohen Anzahl der Strommessbereiche ermöglicht dies eine präzise Bestimmung von Impedanzen zwischen 1012 Ω und 10-3 Ω.