開爾文探針

開爾文探針

開爾文探針技術首先是Thomson在1898年發展的,隨後經LordKelvin完善,最初是想獲得兩金屬電子功函式的差,後來Zisam進一步完善與發展使其更加精準,成為一種有效的測量方法。該方法廣泛的套用於表面科學,吸附研究,以及腐蝕與磨損等領域。

基本介紹

  • 中文名:開爾文探針
  • 外文名:Kelvin Probe, RTK
原理,技術參數,技術特點,套用領域,

原理

開爾文探針(Kelvin Probe)—RTK是一種基於振動電容的非接觸無損氣相環境金屬表面電位的測量技術,用於測量材料的功函式(Work Function)或表面勢(Surface Potential)。它可以用於檢測氣相環境中因溫度、濕度、表面的化學、電學、力學、晶體、吸附、成膜等因素引起的材料表面電勢的微小變化,是一種高靈敏的表面電化學分析技術,是唯一能夠測定氣相環境中腐蝕電極表面電位的方法。

技術參數

可更換探針直徑:0.1mm、0.3mm 、0.5mm掃描探針以及2~5mm定點探頭;
電位測量靈敏度:2~5mV;
電位測量速度:單點速度< 0.8sec.;100點X 100點(總計1萬點)的面掃描50分鐘;
移動平台重複定位精度:0.1um ~1um
移動平台解析度:0.01μm;
平台移動速度:2.5mm/s
探針與樣品表面測量距離:掃描探針:10μm~1000μm;
定點探針:50μm~3000μm;

技術特點

開爾文探針(RTK)分為振動探針模組、樣品電極模組、樣品環境模組、掃描移動控制模組、信號採集解析模組、機械支撐模組、測量控制軟體模組、數據解析軟體模組和計算機等九個組成部分。特點如下:
(1) 高速高分辨電位分布測量功能
(2) 快速變化電位分布測量功能
(3) 低噪聲電位分布測量功能
(4) 智慧型調試功能
(5) 實時測量顯示功能
(6) 電位分布數據解析功能
(7) 表面探針狀態監測功能
(8) 探針高度自動測量功能
(9) 探針-樣品防碰撞報警功能
(10) 移動平台超限報警功能:具有X、Y、Z三軸正負方向超限報警停止移動功能。
(11) 掃描方案定製功能:包括定時自動重複-分區-定點/掃描測量和自動返回起點功能;
(12) 模組化組件快速更換功能
(13) 薄液膜金屬極化曲線和電化學阻抗測量功能
(14) 多電解池功能
(15) 多探針功能
(16) 樣品表面形貌和平整度測量功能:可以提供測量金屬形貌和粗糙度(10um以上)測量功能;
(17) 定製功能

套用領域

開爾文探針(RTK)套用於以下領域:
薄液膜(2~3000微米)金屬的電化學行為(極化曲線、電化學阻抗);
沉積物和氣相環境因素對大氣腐蝕行為影響;
材料大氣腐蝕行為;
氣相環境電偶腐蝕行為;
氣相環境金屬局部腐蝕行為;
氣相環境金屬應力腐蝕行為;
氣相環境金屬滲氫行為;
塗層失效行為與塗層性能評價;
氣相緩蝕劑性能和作用機理;
金屬表面物理化學污染行為;
金屬表面成膜行為;
金屬表面電化學均一性檢測;
涉及氣相環境中金屬/氣相組分相互作用過程電化學和腐蝕行為特徵。

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